2. 1-§. Taqsimlangan tizimlar arxitekturasi 1

2.1-§. Taqsimlangan tizimlar arxitekturasi 1
2.2-§. Tarqalgan tizimlar uchun maxmin tipidagi masalalarni yechish algoritmlar 4
3.1-§. Taqsimlangan tizimlar uchun "bo'l va egalla" algoritmi 7
3.2-§. Maximin tipidagi optimallashtirish masalalarini hal qilishda taqsimlangan tizimlar uchun dasturiy ta'minoti 9
Foydalanilgan adabiyotlar 14

2.1-§. Taqsimlangan tizimlar arxitekturasi

Taqsimlangan tizimlar umumiy maqsadga erishish uchun bir-biri bilan aloqa qiladigan va muvofiqlashtiradigan bir nechta o'zaro bog'langan kompyuterlar yoki tugunlardan iborat. Ushbu tizimlar odatda bulutli hisoblash, ma'lumotlar markazlari va sensorli tarmoqlar kabi turli xil ilovalarda qo'llaniladi. Tarqalgan tizimning arxitekturasi uning ishlashi va miqyoslanishida muhim rol o'ynaydi. Bu erda taqsimlangan tizim arxitekturasining asosiy komponentlari:
Tugunlar: Tugunlar taqsimlangan tizimni tashkil etuvchi alohida kompyuterlar yoki qurilmalardir. Ushbu tugunlar kichik sensorlardan tortib katta serverlargacha bo'lgan o'lchamlari va sig'imi bo'yicha farq qilishi mumkin. Har bir tugun odatda o'z qayta ishlash quvvatiga, saqlash va tarmoq ulanishiga ega.
Tarmoq: Tarmoq - bu taqsimlangan tizimdagi tugunlarni bog'laydigan aloqa infratuzilmasi. Tarmoq simli yoki simsiz bo'lishi mumkin va uni yulduz, to'r yoki daraxt topologiyasi kabi turli topologiyalarda tashkil qilish mumkin. Tarmoq turli qatlamlarda ham tashkil etilishi mumkin, masalan, jismoniy qatlam, ma'lumotlar havolasi qatlami va transport qatlami.
O'rta dastur: O'rta dastur - bu dastur qatlami va asosiy tarmoq va operatsion tizim o'rtasida mavhumlik qatlamini ta'minlovchi dasturiy ta'minot. O'rta dastur odatda aloqa, sinxronizatsiya va resurslarni taqsimlash kabi xizmatlarni taqdim etadi. O'rta ta'minotga misollar xabarga yo'naltirilgan vositachi dastur, tranzaktsiyalarni qayta ishlash uchun vositachi dastur va ob'ektga yo'naltirilgan vositachi dasturni o'z ichiga oladi.
Xizmatlar: Xizmatlar - bu tarqatilgan tizimga o'ziga xos funksiyalarni ta'minlaydigan dasturiy ta'minot komponentlari. Xizmatlar markazlashtirilgan yoki taqsimlanishi mumkin va ularga tizimdagi tugunlar tomonidan API yoki veb-xizmatlar kabi interfeyslar orqali kirish mumkin. Xizmatlarga misol sifatida ma'lumotlar bazasi xizmatlari, veb-xizmatlar va xabar almashish xizmatlari kiradi.
Ilovalar: Ilovalar taqsimlangan tizimning yuqori qismida ishlaydigan va muayyan vazifalarni bajarish uchun uning resurslari va xizmatlaridan foydalanadigan dasturiy ta'minot komponentlari. Ilovalar markazlashtirilgan yoki taqsimlangan bo'lishi mumkin va ular bitta tugunda yoki tizimning bir nechta tugunlarida ishlashga mo'ljallangan bo'lishi mumkin. Ilovalarga misollar bulutli hisoblash ilovalari, elektron tijorat ilovalari va ilmiy ilovalarni o'z ichiga oladi.
Taqsimlangan tizimning arxitekturasi maxsus dastur va talablarga qarab farq qilishi mumkin. Ba'zi tizimlar markazlashtirilgan arxitekturaga ega bo'lishi mumkin, bu erda bitta tugun yoki tugunlar to'plami butun tizimni boshqaradi, boshqalari markazlashtirilmagan arxitekturaga ega bo'lishi mumkin, bu erda hech qanday tugun tizimni to'liq nazorat qilmaydi. Umuman olganda, taqsimlangan tizim arxitekturasi uning ishlashi, kengaytirilishi va ishonchliligida hal qiluvchi rol o'ynaydi va taqsimlangan tizimni loyihalash va amalga oshirishda arxitekturani diqqat bilan ko'rib chiqish zarur.
Taqsimlangan tizim texnologiyalari - bu taqsimlangan tizimlarni ishlab chiqish, joylashtirish va boshqarish uchun foydalaniladigan dasturiy ta'minot va vositalar. Ushbu texnologiyalar aloqa, ma'lumotlarni saqlash, qayta ishlash va boshqarish kabi bir qator xizmatlar va funktsiyalarni ta'minlaydi. Bu erda keng tarqalgan ishlatiladigan taqsimlangan tizim texnologiyalaridan ba'zilari:
Apache Hadoop: Hadoop - bu taqsimlangan fayl tizimini va katta ma'lumotlar to'plamlarini taqsimlangan qayta ishlash uchun asosni ta'minlovchi ochiq manba dasturiy ta'minot tizimi. U odatda katta ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish uchun ishlatiladi.
Apache Kafka: Kafka ochiq manbali tarqatilgan xabar almashish tizimi bo'lib, tizimlar o'rtasida ma'lumot almashish uchun yuqori o'tkazuvchanlik va xatolarga chidamli mexanizmni ta'minlaydi. Odatda real vaqt rejimida ma'lumotlarni uzatish va qayta ishlash uchun ishlatiladi.
Apache Spark: Spark - bu katta ma'lumotlar to'plamlarini qayta ishlash uchun yuqori samarali asosni ta'minlovchi ochiq manbali taqsimlangan ishlov berish mexanizmi. U ommaviy ishlov berish, oqimlarni qayta ishlash va mashinani o'rganish kabi ma'lumotlarni qayta ishlashning keng doirasini qo'llab-quvvatlaydi.
Docker: Docker - bu ilovalar va ularning bog'liqliklarini portativ konteynerlarga to'plash usulini ta'minlovchi konteynerlashtirish platformasi. Bu ishlab chiquvchilarga taqsimlangan ilovalarni izchil va bashorat qilinadigan tarzda yaratish, jo‘natish va ishga tushirish imkonini beradi.
Kubernetes: Kubernetes - bu tarqatilgan tizimdagi bir nechta tugunlar bo'ylab konteynerlashtirilgan ilovalarni boshqarish va masshtablash usulini ta'minlovchi ochiq manbali konteyner orkestrlash platformasi. Bu ishlab chiquvchilarga ilovalarni osongina joylashtirish, boshqarish va kengaytirish imkonini beradi.
Apache Cassandra: Cassandra kengaytiriladigan, xatolarga chidamli ma'lumotlarni saqlash yechimini ta'minlovchi ochiq manbali taqsimlangan NoSQL ma'lumotlar bazasi. U odatda taqsimlangan tizimdagi bir nechta tugunlarda katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi.
ZooKeeper: ZooKeeper ochiq manbali taqsimlangan muvofiqlashtirish xizmati bo‘lib, taqsimlangan tizimlar holatini sinxronlashtirish va boshqarish imkonini beradi. U odatda konfiguratsiya ma'lumotlarini, nomlash xizmatlarini va tarqatilgan qulflarni boshqarish uchun ishlatiladi.
Konsul: Konsul - bu taqsimlangan tizimdagi bir nechta tugunlar bo'ylab xizmatlarni ulash va himoya qilish usulini ta'minlaydigan taqsimlangan xizmat tarmog'i. Bu ishlab chiquvchilarga xizmatlarni kengaytiriladigan va xavfsiz tarzda kashf qilish, ulash va boshqarish imkonini beradi.
Umuman olganda, taqsimlangan tizim texnologiyalaridan foydalanish murakkab taqsimlangan tizimlarni qurish va boshqarish uchun zarurdir. Texnologiyani tanlash tizimning o'ziga xos talablari va xususiyatlariga bog'liq bo'lib, texnologiyani tanlashda masshtablilik, ishonchlilik va foydalanish qulayligi kabi omillarni hisobga olish muhimdir.