مقیاس‌پذیری (Scalability)

توضیحات

در جلسه سوم درس سیستم‌عامل پیشرفته دکتر حقیقت که از مهم‌ترین دروس تخصصی آزمون دکترای مهندسی کامپیوتر در گرایش نرم‌افزار و گرایش شبکه و رایانش است، هدف چهارم یک سیستم توزیع‌شده، یعنی مقیاس‌پذیری (Scalability) به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار می‌گید. ابتدا مفهوم مقیاس‌پذیری مطرح شده و جنبه‌های مقیاس‌پذیری شامل 1) مقیاس‌پذیری از نظر اندازه 2) مقیاس‌پذیری از نظر جغرافیا 3) مقیاس‌پذیری از نظر راهبری مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. سپس مشکلات مقیاس‌پذیری مورد بحث قرار می‌گیرند. مهمترین مشکل مقیاس‌پذیری از نظر اندازه به تمرکز در سرویس‌ها، داده‌ها و الگوریتم‌ها بر می‌گردد. سپس مشکلاتی که تمرکز در یک سیستم توزیع‌شده به وجود می‌آورد، مورد بررسی قرار می‌گیرند که عبارتند از الف) مشکل گلوگاه (Bottleneck) ب) مشکل تأخیر (Delay) ج) مشکل نقطه شکست واحد (SPF: Single Point of Failure).سپس الگوریتم LS به عنوان یک الگوریتم متمرکز مطرح و شرح داده می‌شود که مشکل بزرگ یک الگوریتم متمرکز این است که نیازمند اطالعات کامل سراسری (Global Information) و بنابراین پر هزینه است. آنگاه الگوریتم DV به عنوان مثالی از یک الگوریتم توزیع‌شده تشریح شده و نشان داده می‌شود که مزیت بزرگ یک الگوریتم توزیع‌شده این است که با اطلاعات محلی (Local Information) کار می‌کند و از این نظر کم هزینه است. سپس 4 ویژگی یک الگوریتم نامتمرکز ارائه می‌شود: 1) هیچ ماشینی اطلاعات سراسری و کامل ندارد 2) هر ماشین فقط بر اساس اطلاعات محلی و ناقص تصمیم می‌گیرد (در بخشی از تصمیم‌گیری شرکت می‌کند) 3) خرابی یک ماشین نباید الگوریتم را از کار بیاندازد (Fault Tolerance) 4) ساعت سراسری و دقیق توزیع‌شده نداریم (اختالف ساعت داریم و به ساعت اعتمادی نیست). در انتها در مورد عدم قطعیت در سیستم‌های توزیع‌شده صحبت شده و علاوه بر ساعت غیرقطعی و غیر دقیق بودن چند جنبه دیگر از یک سیستم توزیع‌شده مورد بحث قرار می‌گیرد، مانند کنترل خطا (تشخیص و تصحیح خطا)، قابلیت اطمینان، امنیت، Commit (تثبیت) و Consistency (سازگاری). به عبارت دیگر به این نتیجه می‌رسیم که به نظر می‌رسد که اصل عدم قطعیت در هر سیستمی وجود دارد.