3. Приклади розподілених систем

Інтернет, мабуть, є однією з найвідоміших нині розподілених систем. Ця ж система є і найбагатішою в тому сенсі, що через обширність в ній можна знайти приклади для ілюстрації практично будь-якого положення цього курсу.

Із самого початку ця мережа будувалася як розподілена система, здатна продовжувати функціонувати при знищенні частини (можливо – великій частині) складових її вузлів. Як відомо, технології, які лежать в основі Інтернету, повинні були забезпечити виживання військових мереж США у разі масованого ядерного удару з боку СРСР. В результаті ми маємо технологію об'єднання незалежних мереж за допомогою єдиного комунікаційного протоколу, що дозволяє динамічно перенастроювати маршрути передачі пакетів даних.

З одного боку, Інтернет є яскравим прикладом системи, побудованої по архітектурі P2P (про неї мова піде нижче), – усі вузли в нім незалежні. З іншого боку, якщо ми піднімемося на рівень сервісів, то побачимо приклади практично усієї відомої архітектури.

Інтернет, крім того що є найвідомішою розподіленою системою, мабуть, являється і найбільшою з них.

Іншим прикладом розподіленої системи може служити інтранет. Під інтранетом зазвичай розуміють співтовариство мереж, об'єднаних за якою-небудь ознакою (мережі великого підприємства, наприклад). У інтранеті представлені вузли, доступ до яких потрібний для його користувачів. Це вузли, що надають певні сервіси, – сервери друку, сервери баз даних, файл-сервери, поштові сервери, сервери додатків і так далі. Створення подібних мереж диктується двома основними потребами – потребою в обміні тією або іншою інформацією і потребою в забезпеченні спільного доступу до "дорогих" ресурсів (принтери і інше устаткування, що розділяється, доступ в Інтернет, доступ до корпоративних даних і так далі), що розділяються.

Інтранет часто називають "Інтернетом в малому". Заснований часто на тих же технологіях, що і "великий" Інтернет, він має більшу захищеність, оскільки може бути централізований керований.

Іншим прикладом, можливо несподіваним, розподіленої системи являється і сучасний автомобіль, що є дуже складним з технічної точки зору пристроєм. Більшість сучасних автомобілів мають на борту автономний комп'ютер, що управляє роботою різних систем. Деякі з цих систем (наприклад, система управління уприскуванням палива), у свою чергу, досить складні і мають власний мікропроцесор управління. Логіка роботи систем такого роду в деякому розумінні нагадує логікові роботи нервової системи людини – вищі відділи головного мозку віддають накази верхнього рівня, формують стратегію, а тактикою, реалізацією цієї стратегії займаються підкірка і спинний мозок.

До таких систем (їх часто називають "вбудовані системи") пред'являються дуже високі вимоги, оскільки від їх функціонування залежить безпека, а часто і життя людей.

Також прикладом розподілених систем можуть служити кластери. Під кластером зазвичай розуміють декілька обчислювальних вузлів, об'єднаних за допомогою деякої швидкої технології передачі даних і зі встановленим спеціальним програмним забезпеченням. Комп'ютерні кластери нині отримали велике поширення. Мабуть, це пов'язано, в першу чергу, з тим, що із-за постійного зниження цін на устаткування і появу останнім часом відповідного системного програмного забезпечення технологія створення кластерів стала загальнодоступною.

Завдань, які намагаються вирішувати із застосуванням технології кластеризації – дві. Перша пов'язана з резервуванням деяких критичних сервісів. Для цього застосовуються кластери, налагоджені таким чином, що при збої одного з вузлів, що входять в кластер, сервіси, що обслуговуються цим вузлом, автоматично завантажуються на іншому вузлі кластера. Такий підхід дозволяє істотно мінімізувати час простою системи, а для деяких видів сервісів до того ж абсолютно прозорий для клієнтів. Кластери, побудовані за таким принципом, називаються відмовостійкими кластерами.

Друге завдання, яке вирішують шляхом кластеризації, полягає у збільшенні продуктивності системи. При такому підході один сервіс запускається на декількох вузлах кластера (реалізація цього може бути різною – на кожному з вузлів запускається копія сервісу, сервіс запускається на одному вузлі, а частина його процедур розміщується на інших вузлах і так далі), при цьому кількість одночасно оброблюваних завдань збільшується (якщо не розглядати тривіальні сервіси, то для забезпечення такої можливості сервіс має бути спеціальним чином спроектований). Кластери, вирішальні завдання такого виду, називаються високопродуктивними.

Як правило, вимоги, що пред'являються цими двома завданнями, настільки різні, що кожен конкретний кластер вирішує тільки одну з них.