(Слайд 10) Масштабируемость

Масштабируемость отвечает за способность системы адаптироваться к определённым изменениям. Т.е. способность расти в некотором измерении без потери производительности и других характеристик, а также без необходимости изменять программную реализацию.

Возможные измерения: число узлов, пользователей, запросов, организаций, территория развёртывания;

Разновидности: нагрузочная, географическая, административная.

(Слайд 11)

Нагрузочная масштабируемость – способность системы увеличивать свою производительность при увеличении нагрузки путём замены существующих или добавления новых аппаратных средств.

Параметры, описывающие нагрузку:

• Число запросов в секунду;

• Число активных пользователей;

• Соотношение операций чтений и записи.

Подходы:

• Вертикальное масштабирование;

• Горизонтальное масштабирование.

Вертикальное масштабирование – замена существующих аппаратных средств на более мощные, обладающие лучшими характеристиками.

Горизонтальное масштабирование – наращивание аппаратных средств путём добавления в систему новых узлов.

(Слайд 12)

Географическая масштабируемость – способность системы сохранять свои основные характеристики (производительность, удобство использования) при территориальном разнесении её компонентов. При данном типе масштабируемости упор делается не на нагрузку системы, а на её географическом размещении. Например, если имеется сервис, предоставляющий различные видео, при этом пользователи распределены по всей Земле, то недостаточно иметь сервер только в одной точке мира, иначе задержки будут слишком высокими. Поэтому необходимо создать сеть таких серверов, которые находятся рядом с отдельной группой пользователей.

(Слайд 13)

Административная масштабируемость – возможность системы функционировать на базе произвольного количества независимых владельцев, обслуживающих части системы и предоставляющих ресурсы в рамках системы. Т.е. речь идёт об увеличении числа владельцев отдельных частей системы. Такая система называется децентрализованной системой, когда множество пользователей по договорённости используют свои общие ресурсы.

(СЛАЙД 14)

Отказоустойчивость

Отказоустойчивость – это способность системы функционировать корректно в присутствии отказов компонентов. При этом считается, что какая-то часть компонентов осталась работоспособной.

Обеспечить отказоустойчивость можно следующими способами:

• Избыточность на аппаратном уровне;

• Обнаружение и обработка отказов на программном уровне;

• Прогнозирование и предотвращение отказов.

(СЛАЙД 15)

Надёжность

Надёжность – это способность системы сохранять работоспособное состояние в течение некоторого промежутка времени.

Надёжность характеризуется с помощью средней продолжительности работы между отказами.

(СЛАЙД 16)

Доступность

Система доступна, когда пользователи могут взаимодействовать с системой, получать требуемые сервисы, корректные ответы и т.д.

Доступность часто измеряется как проценты времени, когда система доступна (Например, 99% в год).

Причинами недоступности являются отказы, ошибки, обновление ПО и т.д.

(СЛАЙД 17)

Удобство поддержки

Этот параметр отвечает на важные вопросы по удобству поддержки. Например:

Есть ли удобный мониторинг системы?

Насколько быстро можно диагностировать и устранить проблему?

Можно ли отключить часть машин и продолжать работать?

(СЛАЙД 18)

Безопасность

К безопасности относится:

• Предотвращение возможных угроз (утечка, фальсификация, вандализм);

• Защита от атак (Подслушивание, подмена, DdOs);

• Базовые требования (Конфиденциальность, целостность доступность, невозможность отказа, авторизация).

(СЛАЙД 19)

Согласованность данных

Согласованность данных – это определённые гарантии при работе пользователя с хранимыми в системе данными.

Например, при чтении значения по ключу К всегда возвращается последнее записанное по этому ключу значение.

(СЛАЙД 20)

Прозрачность

Прозрачность – это способность системы скрывать от пользователей и приложений свою распределённую природу, то есть делать «прозрачным» физическое распределение процессов и ресурсов.

Виды прозрачности:

• Прозрачность доступа заключается в скрытии разницы в способах представления и передачи данных компьютерами и операционной системой;

• Прозрачность местоположения заключается в скрытии реального физического размещения ресурса.

• Прозрачность переноса заключается в скрытии факта физического перемещения ресурса.

• Прозрачность репликации (дублирования) заключается в скрытии факта наличия нескольких копий ресурса.

• Прозрачность параллельного доступа заключается в скрытии от пользователя факта совместного использования ресурса. При этом, например, в механизме блокировок в БД, обеспечивается целостность и непротиворечивость ресурса.

• Прозрачность отказов заключается в обеспечении нормальной работы при наличии отказов или скрытии факта отказа без уведомления об этом пользователя.

Не все эти требования могут быть полностью реализованы в распределенных системах, т. к. обеспечение прозрачности влияет на производительность.