อ่าน 3 นาที
มัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้
การส่งข้อมูลแบบมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้ คือ โปรโตคอล เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ใดๆ ก็ตาม ที่สามารถส่ง ลำดับแพ็กเก็ต ที่เชื่อถือได้ ไปยังผู้รับหลายรายพร้อมกัน...
มัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้
การส่งข้อมูลแบบมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้คือ โปรโตคอล เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ใดๆ ก็ตาม ที่สามารถส่ง ลำดับแพ็กเก็ต ที่เชื่อถือได้ไปยังผู้รับหลายรายพร้อมกัน ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่นการถ่ายโอนไฟล์ไปยังผู้รับ หลายราย
ภาพรวม
มัลติแคสต์ (Multicast)เป็นวิธีการกำหนดที่อยู่บนเครือข่ายสำหรับการส่งข้อมูลไปยังกลุ่มปลายทางพร้อมกัน โดยใช้กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการส่งข้อความผ่านแต่ละลิงก์ของเครือข่ายเพียงครั้งเดียว และสร้างสำเนาเฉพาะเมื่อลิงก์ไปยังปลายทางหลายแห่งแยกออก (โดยทั่วไปคือสวิตช์เครือข่ายและเราเตอร์ ) อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับโปรโตคอล User Datagram Protocol (Datagram Protocol ) มัลติแคสต์ไม่รับประกันการส่งกระแสข้อความ ข้อความอาจถูกทิ้ง ถูกส่งซ้ำหลายครั้ง หรือถูกส่งผิดลำดับ โปรโตคอลมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้จะเพิ่มความสามารถให้ผู้รับตรวจจับข้อความที่สูญหายและ/หรือผิดลำดับ และดำเนินการแก้ไข (หลักการคล้ายกับTCP ) ส่งผลให้กระแสข้อความต่อเนื่องและเรียงลำดับอย่างถูกต้อง
ความน่าเชื่อถือ
ความหมายที่แท้จริงของความน่าเชื่อถือขึ้นอยู่กับอินสแตนซ์ของโปรโตคอลเฉพาะ คำจำกัดความขั้นต่ำของมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้คือการส่งมอบข้อมูลทั้งหมดให้กับสมาชิกกลุ่มทั้งหมดในที่สุด โดยไม่ต้องบังคับลำดับการส่งมอบใดๆ [ 1 ] อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้ไม่ได้ให้ความน่าเชื่อถือในระดับนี้เสมอไป หลายโปรโตคอลแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพกับความน่าเชื่อถือในรูปแบบต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ TCP ทำให้ผู้ส่งรับผิดชอบต่อความน่าเชื่อถือในการส่ง โปรโตคอลมัลติแคสต์ แบบ NAKจะเปลี่ยนความรับผิดชอบไปที่ผู้รับ ผู้ส่งไม่เคยรู้แน่ชัดว่าผู้รับทั้งหมดได้รับข้อมูลทั้งหมดแล้ว[ 2 ] RFC-2887 สำรวจพื้นที่การออกแบบสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก พร้อมกับการอภิปรายสั้นๆ เกี่ยวกับประเด็นต่างๆ และคำแนะนำบางประการเกี่ยวกับความหมายที่แตกต่างกันของความน่าเชื่อถือ
การส่งข้อมูลกลุ่มที่เชื่อถือได้
การส่งข้อมูลกลุ่มที่เชื่อถือได้ (RGDD) เป็นรูปแบบหนึ่งของการส่งแบบมัลติแคสติ้ง โดยวัตถุจะถูกส่งจากแหล่งเดียวไปยังชุดผู้รับที่กำหนดไว้ซึ่งทราบก่อนเริ่มการส่ง[ 3 ] [ 4 ]แอปพลิเคชันที่หลากหลายอาจต้องการการส่งแบบนี้: ระบบไฟล์แบบกระจายของ Hadoop (HDFS) จะจำลองข้อมูลแต่ละส่วนอีกสองครั้งไปยังเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ การจำลอง VM ไปยังเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องอาจจำเป็นสำหรับการขยายขนาดของแอปพลิเคชัน และการจำลองข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องอาจจำเป็นสำหรับการปรับสมดุลโหลดโดยอนุญาตให้เซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องให้บริการข้อมูลเดียวกันจากสำเนาที่แคชไว้ในเครื่อง การส่งแบบนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งภายในศูนย์ข้อมูลเนื่องจากมีเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากที่สื่อสารกันในขณะที่ใช้งานแอปพลิเคชันแบบกระจายสูง
RGDD อาจเกิดขึ้นระหว่างศูนย์ข้อมูลและบางครั้งเรียกว่าการถ่ายโอนแบบจุดต่อหลายจุด (P2MP) ระหว่างศูนย์ข้อมูล[ 5 ]การถ่ายโอนดังกล่าวส่งมอบข้อมูลปริมาณมหาศาลจากศูนย์ข้อมูลหนึ่งไปยังหลายศูนย์ข้อมูลสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น เครื่องมือค้นหากระจายการอัปเดตดัชนีการค้นหาเป็นระยะ (เช่น ทุก 24 ชั่วโมง) แอปพลิเคชันโซเชียลมีเดียผลักดันเนื้อหาใหม่ไปยังตำแหน่งแคชหลายแห่งทั่วโลก (เช่น YouTube และ Facebook) และบริการสำรองข้อมูลสร้างสำเนาที่กระจายทางภูมิศาสตร์หลายชุดเพื่อเพิ่มความทนทานต่อความผิดพลาด เพื่อเพิ่มการใช้แบนด์วิดท์ให้สูงสุดและลดเวลาการดำเนินการถ่ายโอนจำนวนมากให้เสร็จสิ้น มีการเสนอเทคนิคต่างๆ สำหรับการเลือกต้นไม้การส่งต่อแบบมัลติแคสต์[ 5 ] [ 6 ]
การซิงโครไนซ์เสมือนจริง
ระบบที่ทันสมัย เช่นSpread Toolkit , QuicksilverและCorosyncสามารถส่งข้อมูลได้ในอัตรา 10,000 มัลติแคสต์ต่อวินาทีขึ้นไป และสามารถรองรับเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีกลุ่มหรือกระบวนการจำนวนมากได้
แพลตฟอร์ม การประมวลผลแบบกระจายส่วนใหญ่ รองรับโมเดลเหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งโมเดล ตัวอย่างเช่น แพลตฟอร์ม CORBAเชิงวัตถุที่ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางทั้งหมดรองรับธุรกรรม และผลิตภัณฑ์ CORBA บางตัวรองรับการจำลองแบบธุรกรรมในโมเดลการจัดลำดับแบบสำเนาเดียว "มาตรฐาน CORBA Fault Tolerant Objects" อิงตามโมเดลการซิงโครไนซ์เสมือน[ 7 ]การซิงโครไนซ์เสมือนยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสถาปัตยกรรมทนต่อความผิดพลาดของตลาดหลักทรัพย์นิวยอร์ก ระบบควบคุมการจราจรทางอากาศของฝรั่งเศส ระบบ AEGIS ของกองทัพเรือสหรัฐฯ สถาปัตยกรรมจำลองกระบวนการทางธุรกิจของ IBM สำหรับWebSphereและสถาปัตยกรรมคลัสเตอร์ Windows ของ Microsoft สำหรับเซิร์ฟเวอร์องค์กรWindows Longhorn [ 8 ]
ระบบที่รองรับการซิงโครไนซ์เสมือนจริง
การซิงโครไนซ์เสมือนจริงได้รับการสนับสนุนครั้งแรกโดยมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์และเรียกว่า "Isis Toolkit" [ 9 ] เวอร์ชันล่าสุดของคอร์เนลล์คือVsyncซึ่งเปิดตัวในปี 2013 ภายใต้ชื่อ Isis2 (ชื่อถูกเปลี่ยนจาก Isis2 เป็น Vsync ในปี 2015 หลังจากการโจมตีของผู้ก่อการร้ายในปารีสโดยองค์กรหัวรุนแรงที่เรียกว่า ISIS) โดยมีการอัปเดตและแก้ไขเป็นระยะตั้งแต่นั้นมา เวอร์ชันเสถียรล่าสุดคือ V2.2.2020 ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน 2015 ปัจจุบันเวอร์ชัน V2.2.2048 มีให้บริการในรูปแบบเบต้า[ 10 ] Vsync มุ่งเป้าไปที่ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ที่รองรับการประมวลผลแบบคลาวด์
ระบบอื่นๆ ดังกล่าว ได้แก่ ระบบ Horus [ 11 ]ระบบ Transis ระบบ Totem ระบบ IBM ที่เรียกว่า Phoenix ระบบจัดการคีย์ความปลอดภัยแบบกระจายที่เรียกว่า Rampart ระบบ Ensemble [ 12 ]ระบบQuicksilverโครงการ OpenAIS [ 13 ] และผลิตภัณฑ์ Corosync Cluster Engineซึ่งเป็นอนุพันธ์ของ โครงการดังกล่าว รวมถึงผลิตภัณฑ์ต่างๆ (รวมถึงผลิตภัณฑ์ของ IBM และ Microsoft ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้)
โปรโตคอลอื่นๆ ที่มีอยู่หรือที่เสนอไว้
- บริการกระจายข้อมูล
- Pragmatic General Multicast (PGM)
- QuickSilver Scalable Multicast
- มัลติแคสต์ที่ปรับขนาดได้และเชื่อถือได้
- มัลติแคสต์อัจฉริยะ
การสนับสนุนห้องสมุด
- JGroups (Java API)
- การแพร่กระจาย: API ของ C/C++, API ของ Java
- RMF (API ภาษา C#)
- hmbdc เป็นมิดเดิลแวร์โอเพนซอร์ส (เฉพาะส่วนหัว) ที่เขียนด้วยภาษา C++ มีความหน่วงต่ำมาก/อัตราการส่งข้อมูลสูง ปรับขนาดได้ และเชื่อถือได้สำหรับการสื่อสารระหว่างเธรด การสื่อสารระหว่างกระบวนการ และการส่งข้อความผ่านเครือข่าย
อ่านเพิ่มเติม
- ระบบกระจายที่เชื่อถือได้: เทคโนโลยี บริการเว็บ และแอปพลิเคชัน โดย KP Birman สำนักพิมพ์ Springer Verlag (1997) หนังสือเรียนเล่มนี้ครอบคลุมแนวคิดการประมวลผลแบบกระจายในวงกว้าง รวมถึงการซิงโครไนซ์เสมือน
- ระบบกระจาย: หลักการและแบบแผน (ฉบับที่ 2) แอนดรูว์ เอส. ทาเนนบอม, มาร์เทน ฟาน สตีน (2002) หนังสือเรียนเล่มนี้ครอบคลุมแนวคิดการประมวลผลแบบกระจายในวงกว้าง รวมถึงการซิงโครไนซ์เสมือน
- "แนวทางการจัดกลุ่มกระบวนการเพื่อการประมวลผลแบบกระจายที่เชื่อถือได้" KP Birman, Communications of the ACM 16:12 (ธันวาคม 1993) เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ
- "ข้อกำหนดการสื่อสารกลุ่ม: การศึกษาอย่างครอบคลุม" โดย Gregory V. Chockler และIdit Keidar
- โรมัน วิเทนเบิร์ก. ACM Computing Surveys 33:4 (2001). นำเสนอรูปแบบทางคณิตศาสตร์สำหรับแบบจำลองประเภทนี้ จากนั้นใช้รูปแบบดังกล่าวเพื่อเปรียบเทียบพลังในการแสดงออกและสมมติฐานการตรวจจับความล้มเหลวของแบบจำลองเหล่านั้น
- "รัฐสภานอกเวลา"เลสลี แลมพอร์ท. ACM Transactions on Computing Systems (TOCS), 16:2 (1998). แนะนำการใช้งานเครื่องสถานะจำลองของ Paxos
- "การใช้ประโยชน์จากการซิงโครไนซ์เสมือนในระบบกระจาย"โดย KP Birman และ T. Joseph ในรายงานการประชุมสัมมนา ACM ครั้งที่ 11 เรื่องหลักการระบบปฏิบัติการ (SOSP) เมืองออสติน รัฐเท็กซัส พฤศจิกายน 1987 นี่คือ การใช้คำนี้ครั้งแรกสุด แต่ก็อาจไม่ใช่การอธิบายหัวข้อนี้ได้ดีที่สุด
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ มัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้
การส่งข้อมูลแบบมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้ คือ โปรโตคอล เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ใดๆ ก็ตาม ที่สามารถส่ง ลำดับแพ็กเก็ต ที่เชื่อถือได้ ไปยังผู้รับหลายรายพร้อมกัน...
ภาพรวม
มัลติแคสต์ (Multicast) เป็นวิธีการกำหนดที่อยู่บนเครือข่ายสำหรับการส่ง ข้อมูล ไปยังกลุ่มปลายทางพร้อมกัน โดยใช้กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการส่งข้อความผ่านแต่ละลิงก์ของเครือข่ายเพียงครั้งเดียว และสร้างสำเนาเฉพาะเมื่อลิงก์ไปยังปลายทางหลายแห่งแยกออก...
ความน่าเชื่อถือ
ความหมายที่แท้จริงของ ความน่าเชื่อถือ ขึ้นอยู่กับอินสแตนซ์ของโปรโตคอลเฉพาะ คำจำกัดความขั้นต่ำของมัลติแคสต์ที่เชื่อถือได้คือ การส่งมอบข้อมูลทั้งหมดให้กับสมาชิกกลุ่มทั้งหมดในที่สุด โดยไม่ต้องบังคับลำดับการส่งมอบใดๆ [ 1 ] อย่างไรก็ตาม...
การส่งข้อมูลกลุ่มที่เชื่อถือได้
การส่งข้อมูลกลุ่มที่เชื่อถือได้ (RGDD) เป็นรูปแบบหนึ่งของการส่งแบบมัลติแคสติ้ง โดยวัตถุจะถูกส่งจากแหล่งเดียวไปยังชุดผู้รับที่กำหนดไว้ซึ่งทราบก่อนเริ่มการส่ง [ 3 ] [ 4 ] แอปพลิเคชันที่หลากหลายอาจต้องการการส่งแบบนี้: ระบบไฟล์แบบกระจายของ Hadoop (HDFS)...