Координационные протоколы
Протокол координации — это набор правил и сообщений, используемых для синхронизации деятельности распределенных вычислительных систем. Протоколы координации позволяют нескольким компьютерам или другим устройствам в сети взаимодействовать друг с другом, совместно использовать ресурсы и координировать свои действия. Без этих протоколов было бы невозможно правильно функционировать распределенным системам, таким как сети криптовалют.
Типы протоколов координации
Существует несколько типов протоколов координации, которые могут использоваться распределенными системами:
1) Протоколы атомарного вещания. Этот тип протокола гарантирует, что каждый узел в системе получает все сообщения, отправленные с любых других узлов, в том же порядке, в котором они были отправлены. Это обеспечивает надежные гарантии согласованности между всеми участвующими узлами, обеспечивая целостность данных и предотвращая конфликтующие транзакции. Примеры включают многоадресную рассылку Atomix (AM), широковещательную рассылку с полным упорядочением (TOB), надежный протокол многоадресной передачи (RMTP).
2) Алгоритмы отказоустойчивости на основе консенсуса. Эти алгоритмы предназначены для обеспечения консенсуса между различными сторонами при определенных условиях, прежде чем будут предприняты действия над общими данными в сети или среде блокчейна. Самый популярный пример называется «Доказательство работы», в котором используются криптографические головоломки, решенные майнерами, в качестве доказательства того, что они проделали работу по проверке блоков в цепочке, прежде чем получать вознаграждение в виде новых монет/токенов, созданных в процессе майнинга. Другие примеры включают «Доказательство доли», «Византийскую отказоустойчивость», «Делегированное доказательство доли» и т. д.
3) Алгоритмы выбора лидера. В децентрализованных средах, где не всегда может быть согласие между участниками относительно того, какие решения должны иметь приоритет, алгоритмы выборов лидера могут помочь выбрать одну организацию, которая будет действовать в качестве лидера для принятия окончательных решений, когда это необходимо. Примеры включают Raft, Paxos, Viewstamped Replication(VR).
4) Механизмы синхронной связи. Для облегчения эффективной связи между процессами, работающими одновременно на разных машинах/сетях, эти механизмы предоставляют надежные методы достижения синхронизации без слишком большого влияния на производительность. Примером может служить алгоритм логических часов Лампорта, который назначает временные метки на основе событий, происходящих относительно каждой машины, поэтому тайм-ауты и задержки можно легко рассчитать, избегая ситуаций тупиковых и активных блокировок при одновременной обработке запросов на нескольких хостах в рамках настройки кластерной архитектуры.
