{"id":37790,"date":"2019-10-31T22:19:46","date_gmt":"2019-10-31T19:19:46","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/prikladnye-tehnologii-na-ruinah-blokchejn-lihoradki-ili-o-prakticheskoj-polze-raspredeleniya-resursov\/"},"modified":"2019-10-31T22:19:46","modified_gmt":"2019-10-31T19:19:46","slug":"prikladnye-tehnologii-na-ruinah-blokchejn-lihoradki-ili-o-prakticheskoj-polze-raspredeleniya-resursov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/prikladnye-tehnologii-na-ruinah-blokchejn-lihoradki-ili-o-prakticheskoj-polze-raspredeleniya-resursov","title":{"rendered":"Angewandte Technologien im Schatten des Blockchain-Rummels oder der praktische Nutzen von Ressourcenverteilung","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In den letzten Jahren sind Nachrichten \u00fcber neuartige verteilte Rechennetzwerke, die scheinbar aus dem Nichts auftauchen, in den Nachrichten zu einem st\u00e4ndigen Thema geworden. Diese Netzwerke versuchen, verschiedene Aufgaben zu l\u00f6sen \u2013 sei es, eine Stadt intelligent zu machen, die Welt vor Urheberrechtsverletzungen zu retten oder umgekehrt, Informationen oder Ressourcen heimlich zu \u00fcbermitteln und der Kontrolle des Staates in verschiedenen Bereichen zu entkommen. Unabh\u00e4ngig von der Branche weisen sie eine Reihe von gemeinsamen Merkmalen auf, da ihre Entwicklung von Algorithmen und Methoden angetrieben wird, die w\u00e4hrend des j\u00fcngsten Booms von Kryptow\u00e4hrungen und verwandten Technologien popul\u00e4r wurden. Wahrscheinlich enthielt jeder dritte Artikel auf Fachseiten damals das Wort \u201eBlockchain\u201c \u2013 die Diskussion \u00fcber neue Softwarel\u00f6sungen und Wirtschaftsmodelle wurde zeitweise zum dominierenden Trend, w\u00e4hrend andere Anwendungsbereiche verteilter Rechensysteme in den Hintergrund gedr\u00e4ngt wurden. <\/p>\n<p>Gleichzeitig erkannten Vision\u00e4re und Experten das Wesentliche des Ph\u00e4nomens: Massively Distributed Computing, das mit dem Aufbau von Netzwerken aus einer gro\u00dfen Zahl von verstreuten und heterogenen Teilnehmern verbunden ist, hat ein neues Entwicklungsniveau erreicht. Es gen\u00fcgt, die hypegetriebenen Themen beiseite zu lassen und die Sache aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten: All diese Netzwerke, die aus riesigen Pools bestehen, in denen sich Tausende isolierter, heterogener Teilnehmer befinden, sind nicht von selbst entstanden. Die Enthusiasten der Krypto-Bewegung haben es geschafft, komplexe Probleme der Datensynchronisation sowie der Ressourcenzuteilung und -verteilung auf innovative Weise zu l\u00f6sen, was die Zusammenf\u00fchrung einer derart gro\u00dfen Menge an Hardware und die Schaffung eines neuen \u00d6kosystems erm\u00f6glicht hat, das f\u00fcr die L\u00f6sung einer spezifischen Aufgabe konzipiert ist.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nNat\u00fcrlich blieb dies den Teams und Gemeinschaften, die sich mit der Entwicklung freier verteilter Rechensysteme besch\u00e4ftigen, nicht verborgen, und neue Projekte lie\u00dfen nicht lange auf sich warten.<br \/>\nDoch trotz des erheblichen Anstiegs des verf\u00fcgbaren Wissens \u00fcber Entwicklungen im Bereich Netzaufbau und Equipment-Nutzung werden die Sch\u00f6pfer zukunftsweisender Systeme ernsthafte Herausforderungen bew\u00e4ltigen m\u00fcssen.<\/p>\n<h3>Das erste, und auch wenn es seltsam klingt, ist das Problem der Richtungsauswahl.<\/h3>\n<p>\nDer Kurs kann richtig sein oder ins Leere f\u00fchren \u2013 dem bleibt man nicht entkommen, und die zentralisierten Angebote von Hellsehern in der IT-Community hinken momentan hinterher. Eine Entscheidung muss jedoch getroffen werden, um nicht in die traditionelle Falle zu tappen, in der das Team ein zu weites Feld abdeckt und gleich zu Beginn versucht, ein weiteres, unspezialisiertes Projekt f\u00fcr breite verteilte Berechnungen zu schaffen. Der Umfang der Arbeiten scheint nicht allzu bedrohlich zu sein; es gilt vor allem, bestehende Entwicklungen zu nutzen: Knoten zu einem Netzwerk zusammenzuf\u00fchren, Algorithmen f\u00fcr die Topologieerkennung, den Datenaustausch und die Konsistenzkontrolle anzupassen, Methoden zur Bewertung von Knoten und Konsensfindung einzuf\u00fchren und nat\u00fcrlich einfach eine eigene Abfragesprache und die gesamte sprachliche und rechnerische Umgebung zu schaffen. Die Idee eines universellen Mechanismus ist \u00e4u\u00dferst verlockend und taucht immer wieder in verschiedenen Bereichen auf, doch das Ergebnis bleibt eines von dreien: Die geschaffene L\u00f6sung entpuppt sich entweder als tats\u00e4chlich begrenzter Prototyp mit einer Menge offener \u201eToDos\u201c im Backlog, wird zu einem unbenutzbaren Monster, das jeden, der es ber\u00fchrt, in den \u00fcblen \u201eTuring-Sumpf\u201c ziehen kann, oder stirbt einfach, weil die die Richtung unklar ziehenden \u201eSchwan, Krebs und Hecht\u201c sich ganz trivial \u00fcberanstrengt haben.<\/p>\n<p>Lassen Sie uns keine t\u00f6richten Fehler wiederholen und eine Richtung w\u00e4hlen, die einen klaren Aufgabenbereich hat und gut zum Modell der verteilten Datenverarbeitung passt. Man kann die Menschen verstehen, die versuchen, alles auf einmal zu machen \u2014 die Auswahl ist schlie\u00dflich gro\u00df. Und vieles sieht sowohl aus der Perspektive von F&amp;E als auch aus \u00f6konomischer Sicht \u00e4u\u00dferst interessant aus. Mit einem verteilten Netzwerk kann man:<\/p>\n<ul>\n<li>Neuronale Netze trainieren <\/li>\n<li>Signalstr\u00f6me verarbeiten <\/li>\n<li>Die Struktur von Proteinen berechnen <\/li>\n<li>3D-Szenen rendern <\/li>\n<li>Hydrodynamik modellieren <\/li>\n<li>Handelsstrategien f\u00fcr B\u00f6rsen testen <\/li>\n<\/ul>\n<p>\nUm uns nicht mit einer Liste interessanter Dinge, die sich gut parallelisieren lassen, zu verlieren, w\u00e4hlen wir f\u00fcr unser weiteres Thema das verteilte Rendering.<\/p>\n<p>Verteiltes Rendering ist an sich nat\u00fcrlich kein neues Ph\u00e4nomen. Existierende Rendering-Toolkits unterst\u00fctzen seit langem die Lastverteilung auf verschiedene Maschinen; ohne dies w\u00e4re das Leben im einundzwanzigsten Jahrhundert ziemlich trist. Es ist jedoch nicht angebracht zu glauben, dass das Thema bereits umfassend behandelt wurde und es nichts mehr zu entdecken gibt \u2013 wir werden ein spezielles aktuelles Problem untersuchen: die Entwicklung eines Tools zur Bildung eines Render-Netzwerks.<\/p>\n<p>Unser Rendering-Netzwerk ist eine Vereinigung von Knoten, die Rendering-Aufgaben ausf\u00fchren m\u00fcssen, und Knoten, die \u00fcber freie Rechenressourcen f\u00fcr die Bearbeitung des Renderings verf\u00fcgen. Ressourcenbesitzer werden ihre Stationen mit dem Rendering-Netzwerk verbinden, um Rendering-Auftr\u00e4ge zu empfangen und auszuf\u00fchren, indem sie eine der von dem Netzwerk unterst\u00fctzten Rendering-Engines nutzen. Auftragsanbieter werden dabei mit dem Netzwerk wie mit einer Cloud arbeiten, die selbst\u00e4ndig die Ressourcenverteilung, die Einhaltung der Auftragsausf\u00fchrung, das Risikomanagement und andere Probleme \u00fcbernimmt.<\/p>\n<p>Wir werden ein Framework betrachten, das die Integration mit einer Reihe beliebter Render-Engines unterst\u00fctzen soll und Komponenten enth\u00e4lt, die Werkzeuge zur Organisation eines Netzwerks aus heterogenen Knoten und zur Verwaltung von Aufgabenstr\u00f6men bereitstellen.<\/p>\n<p>Das wirtschaftliche Modell f\u00fcr die Existenz eines solchen Netzwerks ist nicht von grundlegender Bedeutung. Daher nehmen wir als Ausgangsbasis ein Schema, das dem in Kryptow\u00e4hrungsnetzwerken verwendeten \u00e4hnelt \u2013 die Ressourcennutzer senden Token an die Anbieter, die die Render-Arbeiten ausf\u00fchren. Viel interessanter ist es zu verstehen, welche Eigenschaften das Framework haben sollte. Daf\u00fcr betrachten wir das Hauptszenario der Interaktion zwischen den Teilnehmern des Netzwerks.<\/p>\n<p>Im Netzwerk gibt es drei Interaktionsparteien: den Ressourcenanbieter, den Aufgabenanbieter und den Netzwerkbetreiber (auch als Steuerzentrum, Netzwerk usw. im Text bezeichnet).<\/p>\n<p>Der Netzwerkbetreiber stellt dem Ressourcenanbieter eine Client-Anwendung oder ein Betriebssystem-Image mit einer kompletten Software-Sammlung zur Verf\u00fcgung, die er auf die Maschine installieren kann, deren Ressourcen er bereitstellen m\u00f6chte. \u00dcber ein webbasiertes Benutzer-Dashboard hat er die M\u00f6glichkeit, Zugriffsparameter f\u00fcr die Ressource festzulegen und seine Serverlandschaft aus der Ferne zu verwalten: Hardwareparameter zu \u00fcberwachen, Remote-Konfigurationen durchzuf\u00fchren und Neustarts auszul\u00f6sen.<\/p>\n<p>Das Netzwerkmanagementsystem analysiert beim Anschluss eines neuen Knotens die Hardware und die festgelegten Zugriffsparameter, bewertet diese und ordnet ihm eine bestimmte Einstufung zu, um sie in das Ressourcenregister aufzunehmen. Zur Risikoverwaltung werden in der Folge die Aktivit\u00e4tsparameter des Knotens analysiert und die Einstufung des Knotens angepasst, um die Stabilit\u00e4t des Netzbetriebs zu gew\u00e4hrleisten. Niemand m\u00f6chte schlie\u00dflich, dass seine Aufgaben auf leistungsstarken, aber oft \u00fcberhitzten Grafikkarten gerendert werden.<\/p>\n<p>Ein Benutzer, der eine Szene rendern m\u00f6chte, hat zwei M\u00f6glichkeiten: entweder l\u00e4dt er die Szene \u00fcber das Web-Interface in das Netzwerk-Repository hoch oder verbindet \u00fcber ein Plug-in sein Modellierungspaket oder den installierten Renderer mit dem Netzwerk. In diesem Fall wird ein Smart Contract zwischen dem Benutzer und dem Netzwerk initiiert, dessen Standardbedingung die Generierung des Berechnungsergebnisses der Szene durch das Netzwerk ist. Der Benutzer kann den Fortschritt der Aufgabe \u00fcberwachen und ihre Parameter \u00fcber das Web-Interface seines pers\u00f6nlichen Dashboards steuern.<\/p>\n<p>Die Aufgabe wird an <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/de\/server\/\"   title=\"der Server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\">der Server<\/a>, wo das Volumen der Szene und die Anzahl der von der aufrufenden Aufgabe angeforderten Ressourcen analysiert werden. Anschlie\u00dfend wird das Gesamtvolumen in Teile zerlegt, die an die verf\u00fcgbare Anzahl und Art von Ressourcen in einem dedizierten Netzwerk angepasst sind. Die Hauptidee besteht darin, dass die Visualisierung in viele kleine Aufgaben unterteilt werden kann. Engines nutzen diesen Vorteil, indem sie diese Aufgaben auf viele Ressourcenanbieter verteilen. Der einfachste Weg besteht darin, kleine Teile der Szene zu rendern, die als Segmente bezeichnet werden. Wenn jedes Segment fertiggestellt ist, wird die lokale Aufgabe als abgeschlossen angesehen und die Ressource kann zur Ausf\u00fchrung der n\u00e4chsten ungekl\u00e4rten Aufgabe \u00fcbergehen.<\/p>\n<p>F\u00fcr den Renderer spielt es keine Rolle, ob die Berechnungen auf einem einzigen Rechner oder in einem Netzwerk von vielen separaten Arbeitsstationen durchgef\u00fchrt werden. Verteiltes Rendering f\u00fcgt einfach mehr Kerne in den Pool der zur Aufgabe verf\u00fcgbaren Ressourcen hinzu. \u00dcber das Netzwerk erh\u00e4lt es alle Daten, die f\u00fcr das Rendering des Segments erforderlich sind, berechnet dieses, sendet es zur\u00fcck und geht zur n\u00e4chsten Aufgabe \u00fcber. Vor dem Eintritt in den gemeinsamen Netzwerkpool erh\u00e4lt jedes Segment einen Satz von Metainformationen, die es den ausf\u00fchrenden Knoten erm\u00f6glichen, die am besten passenden Berechnungsaufgaben auszuw\u00e4hlen.<\/p>\n<p>Die Aufgaben der Segmentierung und Verteilung der Berechnungen m\u00fcssen dabei nicht nur aus der Perspektive der Optimierung der Ausf\u00fchrungszeit betrachtet werden, sondern auch hinsichtlich der optimalen Ressourcennutzung und Energieeinsparung, da dies die wirtschaftliche Effizienz des Netzwerks beeinflusst. Im Falle einer suboptimalen L\u00f6sung w\u00e4re es sinnvoller, einen Miner an den Knoten zu setzen oder diesen abzuschalten, um kein Ger\u00e4usch zu verursachen und keinen Strom zu verbrauchen.<\/p>\n<p>Kehren wir jedoch zum Prozess zur\u00fcck. Bei der Aufgabenerstellung wird zwischen dem Pool und dem Knoten auch ein Smart Contract erstellt, der ausgef\u00fchrt wird, wenn das Ergebnis der Aufgabe korrekt berechnet wird. Nach Abschluss des Vertrags kann der Knoten eine Belohnung in irgendeiner Form erhalten.<\/p>\n<p>Das Kontrollzentrum \u00fcberwacht den Prozess der Aufgabenausf\u00fchrung, sammelt die Berechnungsergebnisse, sendet inkorrekte Ergebnisse zur erneuten Verarbeitung zur\u00fcck und bewertet die Warteschlange, wobei es die regul\u00e4re Bearbeitungszeit der Aufgabe verfolgt (um sicherzustellen, dass das letzte Segment von keinem Knoten bearbeitet wird).<\/p>\n<p>Die Berechnungsergebnisse durchlaufen eine Kompositionsstufe, nach der der Benutzer die Renderingergebnisse erh\u00e4lt, und das Netzwerk kann eine Belohnung erhalten.<\/p>\n<p>So ergibt sich die funktionale Struktur des Landschaftsframeworks, das f\u00fcr den Aufbau von verteilten Rendering-Systemen vorgesehen ist:<\/p>\n<ol>\n<li>Benutzer-Dashboards mit Webzugang <\/li>\n<li>Softwarepaket f\u00fcr die Installation auf Knoten <\/li>\n<li>Verwaltungssysteme:\n<ul>\n<li>Zugriffsverwaltungssystem <\/li>\n<li>Subsystem zur Zerlegung von Rendering-Aufgaben <\/li>\n<li>Subsystem zur Aufgabenverteilung <\/li>\n<li>Subsystem zur Komposition <\/li>\n<li>Subsystem zur Verwaltung von Serverlandschaften und Netzwerktopologien <\/li>\n<li>Subsystem f\u00fcr Logging und Auditing <\/li>\n<li>Lernende Expertensubsystem <\/li>\n<li>REST API oder eine andere Schnittstelle f\u00fcr externe Entwickler <\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<h3>Was denken Sie dazu? Welche Fragen wirft das Thema auf und welche Antworten interessieren Sie?<\/h3>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/466139\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412 \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435\u0434\u043d\u0438\u0435 \u0433\u043e\u0434\u044b \u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u043d\u044b\u0435 \u043b\u0435\u043d\u0442\u044b \u043d\u0430\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043b\u0438 \u0441\u043e\u043e\u0431\u0449\u0435\u043d\u0438\u044f \u043e \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u044f\u044e\u0449\u0438\u0445\u0441\u044f \u0431\u0443\u043a\u0432\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e \u0438\u0437 \u043d\u0438\u043e\u0442\u043a\u0443\u0434\u0430 \u0440\u0430\u0441\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0432\u044b\u0447\u0438\u0441\u043b\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u0441\u0435\u0442\u044f\u0445 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