Informatique distribuée

Qu’est-ce que l’informatique distribuée ?

La différence essentielle entre l’informatique distribuée et le cloud computing réside dans la localisation et la gestion des ressources informatiques. Dans le calcul distribué, les ressources sont souvent locales mais interconnectées via un réseau pour partager les charges de travail. En revanche, le cloud computing centralise toutes les ressources (matériel, logiciel et infrastructure) qui sont fournies et gérées par un fournisseur de services cloud et distribuées via Internet ou un réseau cloud. Cela permet une évolutivité à la demande, une élasticité des ressources et des modèles de paiement à l’utilisation, ce qui rend le cloud computing extrêmement flexible et rentable.

Le traçage distribué, également connu sous le nom de traçage des demandes distribuées, est une méthode permettant de suivre des processus divers et disparates dans des environnements informatiques distribués. Cette technique est essentielle pour identifier les points de défaillance tels que les bugs, les goulets d’étranglement ou la limitation au sein d’une architecture de microservices ou cloud-native plus vaste. Comme son nom l’indique, le traçage distribué consiste à suivre les étapes des requêtes au fur et à mesure qu’elles se propagent dans le système, offrant une visibilité granulaire et des informations sur les interactions complexes d’un système distribué complexe. Cela améliore l’observabilité et facilite la surveillance des performances, le débogage et l’optimisation du système global.

L’évolutivité verticale, également appelée extension verticale, est le processus d’amélioration de la puissance de traitement d’un système existant sans augmenter son empreinte physique. Cela implique d’ajouter de la RAM, d’augmenter la vitesse de l’unité centrale ou d’étendre la capacité de stockage d’un ordinateur ou d’un serveur existant.

L’évolutivité horizontale, également appelée extension horizontale, consiste à augmenter la puissance de calcul en étendant l’empreinte globale de l’infrastructure. Cela est réalisé en ajoutant des serveurs supplémentaires ou des clusters de nœuds à un réseau, répartissant ainsi les charges de travail sur plusieurs systèmes. Cette approche est couramment utilisée dans les environnements cloud et les systèmes distribués pour atteindre une haute disponibilité, une tolérance aux pannes et une évolutivité.

Une variété d’architectures complexes sont utilisées dans l’informatique distribuée, en fonction des ressources et des tâches requises. Étant donné que l’informatique distribuée est évolutive, il peut y avoir des différences nuancées dans les grands réseaux, mais beaucoup entrent dans l’une des catégories de base suivantes :

Client-serveur

Un réseau client-serveur se compose d’un serveur central, qui gère les tâches de traitement et de stockage, les clients fonctionnant comme des terminaux qui envoient et reçoivent des messages au/depuis le serveur. L’exemple le plus courant de réseau client-serveur est l’e-mail.

Trois niveaux

Dans ce type de réseau informatique distribué, le premier niveau est appelé niveau de présentation. Il s’agit de l’interface par laquelle un utilisateur final envoie et reçoit des messages. La section intermédiaire est appelée niveau application, niveau intermédiaire ou niveau logique, et contrôle les fonctionnalités de l’application. Le dernier niveau est constitué des serveurs de base de données ou des partages de fichiers, lesquels hébergent les données requises utilisées pour effectuer les tâches. L’exemple le plus courant d’un système à trois niveaux est un site d’e-commerce. Notez qu’il existe une forme de recoupement entre le «∘multiniveau∘» ou système distribué à «∘n niveaux∘», et les systèmes « à trois niveaux », car les systèmes multiniveaux et à n niveaux sont des variantes de l’architecture à trois niveaux. La principale distinction ici est que chacun des niveaux se trouve dans un espace physique distinct. Il est responsable de tâches spécialisées et localisées au sein de l’architecture informatique plus vaste.

Peer-to-peer

Dans ce modèle d’architecture de distribution, les pairs ont des privilèges et des puissances identiques pour gérer les charges de travail. Dans cet environnement, les pairs, les utilisateurs ou les machines sont appelés nœuds, et ne nécessitent pas de coordination centralisée entre les parties. L’utilisation la plus célèbre du réseau peer-to-peer était l’application de partage de fichiers, Napster, qui a été lancée en 1999 comme un moyen de partager de la musique entre auditeurs sur Internet.

L’informatique distribuée présente une grande variété d’avantages. C’est pourquoi presque tous les processus informatiques modernes au-delà des calculs simples utilisent une architecture informatique distribuée.

Évolutivité

Pour commencer, le réseau peut non seulement être conçu pour répondre aux besoins des tâches, mais il peut également s’adapter dynamiquement en temps réel aux nœuds intégrés pour répondre aux demandes, puis les remettre à l’état inactif lorsque les demandes diminuent.

Fiabilité

En raison de la nature d’un système distribué, les redondances naturelles sont inhérentes à l’architecture. Comme les nœuds peuvent intervenir pour prendre en charge les tâches informatiques, ces mêmes nœuds peuvent contribuer à un processus sans temps d’arrêt en couvrant un nœud défaillant ou défectueux. Dans un scénario d’e-commerce, un serveur sain pouvait intervenir et conclure la vente si un serveur de panier d’achat échouait au milieu d’une transaction.

Vitesse

Le seul avantage majeur des systèmes informatiques distribués est la vitesse de traitement des tâches complexes. Là où autrement un serveur pouvait s’enliser dans un trafic important, un système distribué peut évoluer en temps réel pour gérer les mêmes tâches avec plus de puissance de calcul. Essentiellement, le système distribué est conçu pour normaliser les charges de travail en faisant correspondre dynamiquement les besoins aux ressources.