Elaborazione distribuita
Cos'è l'elaborazione distribuita?
L'elaborazione distribuita, nei termini più semplici, gestisce le attività di elaborazione tramite una rete di computer o server, anziché un singolo computer e processore (denominato sistema monolitico).
Come funziona l'elaborazione distribuita?
L'elaborazione distribuita condivide i carichi di lavoro di elaborazione tra un numero quasi infinito di risorse informatiche, tramite Internet o una rete basata su cloud. Ogni nodo di elaborazione gestisce il proprio carico di lavoro, ma quello complessivo è condiviso dinamicamente tra tutti i nodi. I nodi possono essere impostati online in tempo reale per gestire i carichi di lavoro ad alta intensità di elaborazione. Qualsiasi punto di guasto rimane isolato dal resto del sistema di elaborazione distribuita.
Elaborazione distribuita e cloud computing
La differenza fondamentale tra l'elaborazione distribuita e il cloud computing è la posizione delle risorse di elaborazione. Nell'elaborazione distribuita, le risorse sono locali, ma la connessione avviene tramite la rete. Nel cloud computing, tutte le risorse (hardware, software, infrastruttura) sono fornite e distribuite tramite cloud/rete.
Cos'è il tracciamento distribuito?
Il tracciamento distribuito viene talvolta definito tracciamento delle richieste distribuite ed è un metodo che consente di monitorare i disparati processi nell'elaborazione distribuita. Risulta fondamentale per individuare i punti di errore come bug, colli di bottiglia o throttling in uno scenario di elaborazione distribuita più ampio. Come suggerisce il nome, questo metodo consente di tracciare i passaggi per ottenere una maggiore comprensione delle informazioni di un sistema più ampio e complesso.
Scalabilità orizzontale e scalabilità verticale
La scalabilità verticale è il processo di rafforzamento della potenza di elaborazione senza aumentare l'ingombro, il che comporta la possibilità di aggiungere RAM, aumentare la velocità della CPU o aggiungere ulteriore spazio di storage a un computer o server esistente. La scalabilità orizzontale è il processo di rafforzamento della potenza di elaborazione che aumenta l'ingombro complessivo, ad esempio aggiungendo server o computer di responsabili/dipendenti aggiuntivi tramite una rete.
Quali sono i tipi di elaborazione distribuita?
Nell'elaborazione distribuita, viene utilizzata un’ampia serie di architetture complesse, in base alle risorse e alle attività richieste. Poiché l'elaborazione distribuita è scalabile, possono sussistere lievi differenze nelle reti di grandi dimensioni, ma molte rientrano in una delle seguenti categorie di base.
Client-server
Una rete client-server è costituita da un server centrale, che gestisce le funzioni di elaborazione e storage, e una serie di client che fungono da terminali per la ricezione e l’invio dei messaggi da/verso il server. L'esempio più comune di rete client-server è l'email.
Tre tier
In questo tipo di rete di elaborazione distribuita, il primo tier è chiamato tier di presentazione ed è l'interfaccia attraverso la quale l’utente finale invia e riceve messaggi. La sezione intermedia è denominata tier dell'applicazione, tier intermedio o tier logico e controlla la funzionalità dell'applicazione. Il tier finale è costituito dai server di database o dalle condivisioni di file, che ospitano i dati richiesti utilizzati per completare le attività. L'esempio più comune di un sistema a tre tier è un sito di e-commerce.
Si noti che esistono alcuni aspetti in comune tra i sistemi distribuiti "multitier" o "n-tier" e i sistemi "a tre tier", poiché i sistemi multitier e n-tier sono variazioni dell'architettura a tre tier. In questo caso, la distinzione principale è che ciascuno dei tier si trova in uno spazio fisico separato ed è responsabile di attività specializzate e localizzate all'interno dell'architettura di elaborazione più ampia.
Peer-to-peer
In questo modello di architettura di distribuzione, i peer sono ugualmente privilegiati e potenti per la gestione dei carichi di lavoro. In questo ambiente, i peer, gli utenti o le macchine sono denominati nodi e non richiedono un coordinamento centralizzato tra le parti. L’uso più famoso della rete peer-to-peer è stato quello dell'applicazione di file sharing Napster, lanciata nel 1999 per condividere musica tra ascoltatori dotati di connessione Internet.
Quali sono i vantaggi dell'elaborazione distribuita?
L'elaborazione distribuita offre un'ampia gamma di vantaggi, il che spiega perché quasi tutti i moderni processi di elaborazione utilizzano un'architettura di elaborazione distribuita al di là delle semplici elaborazioni.
Scalabilità
Per chi è agli inizi, la rete può essere progettata non soltanto per soddisfare le esigenze delle attività, ma anche per scalare dinamicamente in tempo reale i nodi integrati per soddisfare le richieste, riportandoli quindi allo stato inattivo quando la domanda si riduce.
Affidabilità
A causa della natura del sistema distribuito, le ridondanze naturali sono intrinseche dell'architettura. Vista la possibilità di intervenire per supportare le attività di elaborazione, quegli stessi nodi possono contribuire a un processo senza downtime coprendone uno guasto o malfunzionante. In uno scenario di e-commerce, un server integro potrebbe intervenire e completare la vendita se uno del carrello smette di funzionare a metà transazione.
Velocità
Il vantaggio più importante dei sistemi di elaborazione distribuita è la velocità di gestione delle attività complesse. Laddove un server potrebbe impantanarsi nel traffico intenso, un sistema distribuito può scalare in tempo reale per gestire le stesse attività con maggiore potenza di elaborazione. In sostanza, il sistema distribuito può essere progettato per rendere i carichi di lavoro standardizzati abbinando dinamicamente le esigenze con le risorse.
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