dien-toan-phan-tan-la-gi

Điện toán phân tán là gì? Cơ hội và thách thức của ứng dụng điện toán phân tán vào cuộc sống

Điện toán phân tán được xem là thế hệ tiền nhiệm của điện toán đám mây – một trong những công nghệ hàng đầu giúp lưu trữ, chia sẻ dữ liệu. Điện toán phân tán kế thừa giá trị hữu ích của thế hệ trước và cộng hưởng thêm các tính năng nổi bật đáng được chú ý.

Điện toán phân tán là gì?

Khái niệm về điện toán phân tán

Điện toán phân tán (Distributed Computing) là một thuật ngữ thuộc lĩnh vực khoa học máy tính nhằm nghiên cứu các hệ thống phân tán. Hiểu đơn giản, điện toán phân tán là một tập hợp những thành phần độc lập được đặt trên các máy khác nhau, nhưng hoạt động dựa trên một hệ thống duy nhất. Công việc của chúng là truyền đạt dữ liệu nhằm thực hiện các mục tiêu chung.

dien-toan-phan-tan-la-gi

Một số đặc điểm của điện toán phân tán

Trong điện toán phân tán, các máy tính được đặt gần nhau và kết nối thông quan mạng cục bộ. Tuy nhiên, chúng cũng có thể cách xa nhau về mặt địa lý và kết nối bằng mạng diện rộng.

Bên cạnh đó, thành phần của điện toán phân tán bao gồm: máy tính cá nhân, máy trạm, máy tính lớn hoặc máy mini. So với hệ thống tập trung, điện toán phân tán mang lại nhiều giá trị thiết thực như:

  • Hệ thống có khả năng mở rộng dễ dàng bằng cách bổ sung thêm các máy khi cần thiết.
  • Một dịch vụ có thể được cung cấp bởi nhiều máy tính khác nhau. Vì vậy, nếu một máy ngưng hoạt động, công việc vẫn sẽ tiếp diễn và hoàn tất. Bên cạnh đó, những máy nhỏ hơn có thể được dùng để thay thế, nên người dùng không cần tốn kém cho chi phí dự phòng.

Điện toán phân tán có thể hoạt động trên phần cứng của nhiều nhà cung cấp. Đồng thời, chúng được phép sử dụng nhiều thành phần phần mềm dựa trên các tiêu chuẩn nhất định. Ngoài ra, điện toán phân tán có khả năng chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau, sử dụng các giao thức truyền thông khác nhau.

Hệ điều hành của điện toán phân tán rất đa dạng, có thể là: UNIX, LINUX hoặc Windows. Ngoài ra, với những trường hợp giao tiếp liên máy, hệ điều hành có thể là SNA hoặc TCP / IP trên Ethernet hoặc Token Ring. Để hoạt động trên điện toán phân tán, bạn có thể tổ chức phần mềm thông qua việc phân tách chức năng thành hai phần: máy chủ và máy khách.

dien-toan-phan-tan-la-gi

Phân loại và tính năng của điện toán phân tán

Các loại điện toán phân tán

  • Máy chủ/máy khách: Máy khách có nhiệm vụ kết nối với máy chủ để nhận dữ liệu, sau đó định dạng chúng và hiển thị với người dùng cuối. Lúc này, người dùng cũng được phép tùy chỉnh các thay đổi từ phía máy khách.
  • Ba tầng: Để đơn giản hóa quá trình triển khai ứng dụng, thông tin về máy khách được lưu trữ ở tầng giữa thay vì trên máy khách. Mô hình ba tầng rất phổ biến đối với các ứng dụng web.
  • n-tier: Chỉ được sử dụng khi có một ứng dụng hoặc máy chủ cần chuyển tiếp yêu cầu đến dịch vụ mà doanh nghiệp muốn bổ sung trên mạng.
  • Peer-to-peer: Trên thực tế, máy bổ sung không được dùng để cung cấp dịch vụ hoặc quản lý tài nguyên. Những nhiệm vụ chính sẽ được chia đều cho các máy trong hệ thống. Đây còn được gọi là “máy ngang hàng”, chúng có thể là máy chủ hoặc máy khách.
dien-toan-phan-tan-la-gi

Chức năng của điện toán phân tán

  • Chia sẻ tài nguyên: Điện toán phân tán có khả năng chia sẻ dữ liệu, phần cứng hoặc phần mềm.
  • Tính mở: Đây là đặc tính của các phần mềm được thiết kế nhằm phát triển và chia sẻ với nhau
  • Đồng nhất: Các máy tính có thể cùng lúc xử lý một chức năng giống nhau
  • Mở rộng: Khả năng tính toán và xử lý dữ liệu được mở rộng cho nhiều máy khác nhau
  • Chịu lỗi: Quá trình phát hiện và khắc phục lỗi trong bộ phận của hệ thống được thực hiện dễ dàng và nhanh chóng
  • Tính minh bạch: Một node có quyền truy cập để xác định vị trí và giao tiếp với các node khác trong hệ thống

Hiện nay, điện toán phân tán phát triển với các bước tự trị có thể chạy trên cùng một máy vật lý, đồng thời chúng có thể tương tác bằng cách trao đổi thông điệp (message) với nhau.

Lợi ích và thách thức của điện toán phân tán

Điện toán phân tán mang đến cho người dùng những lợi ích gì?

Tăng khả năng quản lý đám mây

Điện toán phân tán hỗ trợ người dùng kiểm soát tốt hơn đối với cơ sở hạ tầng hỗn hợp đám mây. Do hệ thống này cung cấp cho người dùng khả năng quản lý từ một bảng điều khiển cùng một bộ dụng cụ duy nhất.

Khả năng mở rộng hiệu quả

Thông thường, mở rộng trung tâm dữ liệu hoặc xây dựng các trung tâm dữ liệu mới sẽ rất tốn kém. Với điện toán phân tán, bạn có thể mở rộng cơ sở hạ tầng hoặc các vị trí mới mà không cần xây dựng như cách truyền thống. Bên cạnh đó, người dùng được phép triển khai mọi vị trí trong môi trường mạng một cách dễ dàng. Hoạt động này chỉ dựa trên một công cụ và nhân sự nhất định.

dien-toan-phan-tan-la-gi

Tuân thủ quy định bản địa hóa

Điện toán phân tán hỗ trợ người dùng xử lý dữ liệu tại nguồn. Việc này giúp đơn giản hóa việc tuân thủ quy định về quyền riêng tư của dữ liệu, nhất là trong các lĩnh vực như: viễn thông hoặc chăm sóc sức khỏe.

Phân phối nội dung dễ dàng

Điện toán phân tán có khả năng triển khai mạng phân phối nội dung (CDN). Vì vậy, người dùng có thể cải thiện hiệu suất nội dung video khi phát trực tuyến. Ngoài ra, việc này còn giúp tăng trải nghiệm người dùng với phương pháp lưu trữ và phân phối video từ các vị trí gần đến người dùng cuối.

Tích hợp các ứng dụng mới

Điện toán tích hợp các ứng dụng như AI, Machine Learning (máy học)IoT để cải thiện thêm các tính năng tiện ích. Thế nên, người dùng có thể trải nghiệm các hoạt động như: tự động hóa sản xuất, tòa nhà thông minh, chăm sóc sức khỏe,…, một cách toàn diện.

Thách thức của điện toán phân tán

Tuy điện toán phân tán là một mô hình tiêu chuẩn mang nhiều ưu thế, nhưng trên thực tế, giải pháp này cũng vấp phải nhiều thách thức cần được giải quyết. Người dùng cần khắc phục các vấn đề sau trước khi áp dụng mô hình vào thực tiễn, bao gồm:

  • Việc thu thập, xử lý, trình bày và theo dõi các số liệu dùng phần cứng cho các cụm lớn là một vấn đề lớn cần được giải quyết
  • Nếu hệ thống càng phân phối rộng rãi, độ trễ liên lạc càng lớn. Do đó, người dùng cần tạo ra sự cân bằng giữa độ trễ, tính nhất quán và khả dụng
  • Điện toán phân tán cần đưa ra quyết định về công việc này cần thực hiện, khi nào nên thực hiện và thực hiện tại đâu. Nếu không giải quyết tốt thách thức này, phần cứng sẽ không sử dụng được đầy đủ, thời gian thực hiện cũng không lường trước được.
dien-toan-phan-tan-la-gi

Triển khai điện toán phân tán tạo ra những giá trị thiết thực cho người dùng. Tuy nhiên, giải pháp này cũng có một số khó khăn nhất định. Do đó, bạn cần cân nhắc cẩn thận trước khi thiết lập mô hình này. Chúc bạn thành công!

Những câu hỏi thường gặp về điện toán phân tán

Thế nào là chương trình phân tán?

Chương trình phân tán là một chương trình máy tính chạy được trong hệ thống phân tán. Hiện tại, có nhiều cách triển khai chương trình phân tán khác nhau như: những chương trình kết nối giống RPC, HTTP thuần túy, hàng đợi thông báo.

Ví dụ về điện toán phân tán là gì?

Mạng viễn thông: mạng điện thoại, mạng máy tính như internet, mạng cảm biến không dây,…
Ứng dụng mạng: World Wide Web, cơ sở dữ liệu phân tán, trò chơi trực tuyến nhiều người chơi, cộng đồng thực tế ảo,…
Kiểm soát quy trình thời gian thực: hệ thống điều khiển công nghiệp, hệ thống điều khiển máy bay,…
Tính toán song song: tính toán lưới, điện toán đám mây, tính toán khoa học, kết xuất phân tán trong đồ họa máy tính,…

Điểm khác nhau giữa tính toán song song và tính toán phân tán là gì?

Tính toán song song: Sử dụng nhiều bộ xử lý để thực hiện nhiều tác vụ khác nhau
Tính toán phân tán: Những máy tính được kết nối thông qua mạng nhằm liên lạc và hợp tác để thực hiện mục tiêu chung

Facebook và Google có phải là điện toán phân tán không?

Facebook và Google chính là một ví dụ điển hình của điện toán phân tán. Hai nền tảng này bao gồm hàng triệu người dùng. Những người dùng có thể chia sẻ, giao tiếp và kết nối với nhau. Các thông tin giao tiếp được lưu trữ thông qua máy tính phân tán.

Mọi thắc mắc và góp ý liên quan, xin vui lòng liên hệ ngay Tino Group để được tư vấn chi tiết hoặc Fanpage để cập nhật những thông tin mới nhất nhé!

Tinh gọn quy trình – chạm đỉnh doanh thu – Tino Group tự tin đồng hành cùng doanh nghiệp Việt trên hành trình chuyển đổi số!

CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN TINO

  • Trụ sở chính: L17-11, Tầng 17, Tòa nhà Vincom Center, Số 72 Lê Thánh Tôn, Phường Bến Nghé, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh
  • Tổng đài miễn phí: 1800 6734
  • Email: info@tino.org
  • Website: www.tino.org

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *