{"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":"Anwendungsorientierte Technologien in den Ruinen des Blockchain-Hypes oder \u00fcber den praktischen Nutzen der Ressourcenverteilung","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In den letzten Jahren haben Nachrichtenfeeds \u00fcber neue, verteilte Rechennetzwerke, die buchst\u00e4blich aus dem Nichts auftauchen, berichtet, die versuchen, die unterschiedlichsten Aufgaben zu l\u00f6sen \u2013 eine Stadt smarter zu machen, die Welt vor Urheberrechtsverletzern zu retten oder umgekehrt heimlich Informationen oder Ressourcen zu \u00fcbertragen und aus der Kontrolle des Staates in einem bestimmten Bereich zu entkommen. Unabh\u00e4ngig vom Bereich haben sie alle einige gemeinsame Merkmale, die dadurch bedingt sind, dass die Algorithmen und Methoden, die w\u00e4hrend des j\u00fcngsten Booms von Kryptow\u00e4hrungen und den damit verbundenen Technologien in den breiten Massen verbreitet wurden, das Treibstoff f\u00fcr ihr Wachstum waren. Wahrscheinlich trug jede dritte Artikel auf spezialisierten Plattformen damals im Titel das Wort \u201eBlockchain\u201c \u2013 die Diskussion \u00fcber neue Softwarel\u00f6sungen und Wirtschaftsmodelle wurde f\u00fcr eine Weile zum dominierenden Trend, im Schatten dessen andere Anwendungsbereiche verteilter Rechenverfahren in den Hintergrund gedr\u00e4ngt wurden. <\/p>\n<p>Gleichzeitig erkannten Vision\u00e4re und Fachleute das Wesentliche dieses Ph\u00e4nomens: Die massiven verteilten Berechnungen, die mit dem Aufbau von Netzwerken aus einer gro\u00dfen Anzahl von disparaten und heterogenen Teilnehmern verbunden sind, haben ein neues Entwicklungsniveau erreicht. Es reicht aus, die Hype-Themen aus dem Kopf zu werfen und das Thema aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten: All diese Netzwerke, die aus riesigen Pools bestehen, in denen Tausende von getrennten heterogenen Teilnehmern zu finden sind, sind nicht von selbst entstanden. Enthusiasten der Krypto-Bewegung konnten komplexe Probleme der Datensynchronisation und der Verteilung von Ressourcen und Aufgaben auf neue Weise l\u00f6sen, was es erm\u00f6glicht hat, eine solche Masse von Ger\u00e4ten zusammenzuf\u00fchren und ein neues \u00d6kosystem zu schaffen, das zur L\u00f6sung einer eng fokussierten Aufgabe bestimmt ist.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nSelbstverst\u00e4ndlich blieb dies den Teams und Gemeinschaften, die sich mit der Entwicklung freier verteilter Berechnungen besch\u00e4ftigen, nicht verborgen, und neue Projekte lie\u00dfen nicht lange auf sich warten.<br \/>\nDoch trotz des erheblichen Anstiegs der verf\u00fcgbaren Informationen \u00fcber Entwicklungen im Bereich des Netzaufbaus und der Arbeit mit Hardware m\u00fcssen die Entwickler vielversprechender Systeme ernsthafte Probleme l\u00f6sen.<\/p>\n<h3>Das erste Problem, so seltsam es auch klingen mag, ist die Auswahl der Richtung.<\/h3>\n<p>\nDie Richtung kann richtig sein, kann aber auch in eine Sackgasse f\u00fchren \u2013 dem l\u00e4sst sich nicht entkommen, die zentralisierten Lieferungen von Hellsehern in die IT-Community verz\u00f6gern sich bisher. Aber es ist wichtig, eine Wahl zu treffen, um nicht in die traditionelle Falle zu tappen, die darin besteht, dass das Team ein zu breites Feld abdeckt und von Anfang an versucht, ein weiteres nicht spezialisiertes Projekt f\u00fcr verteiltes Rechnen zu schaffen. Es scheint, als w\u00e4re der Arbeitsaufwand nicht so be\u00e4ngstigend, man muss gr\u00f6\u00dftenteils nur bestehende Entwicklungen anwenden: Knoten in ein Netzwerk integrieren, Algorithmen zur Bestimmung von Topologien, Datenaustausch und Kontrolle ihrer Konsistenz anpassen, Methoden zur Bewertung von Knoten und zur Konsensfindung einf\u00fchren, und nat\u00fcrlich einfach eine eigene Abfragesprache und die gesamte sprachliche und rechentechnische Umgebung schaffen. Die Idee eines universellen Mechanismus ist sehr verlockend und taucht immer wieder in einem oder anderen Bereich auf, aber am Ende resultiert es nach wie vor in einem von drei Ergebnissen: Die geschaffene L\u00f6sung erweist sich entweder als tats\u00e4chlich eingeschr\u00e4nktes Prototyp mit einer Menge f\u00e4lliger \u201eToDo\u201c-Punkte im Backlog, oder sie wird zu einem unbrauchbaren Monster, das jeden, der mit ihm in Ber\u00fchrung kommt, in einen \u00fcbelriechenden \u201eTuring-Sumpf\u201c zieht, oder sie stirbt einfach friedlich, weil die involvierten Stakeholder in eine unklare Richtung gezerrt wurden und letztlich \u00fcberfordert sind.<\/p>\n<p>Lassen Sie uns keine dummen Fehler wiederholen und einen Bereich w\u00e4hlen, der einen klaren Aufgabenbereich hat und gut zum Modell der verteilten Berechnungen passt. Man kann die Menschen verstehen, die versuchen, alles auf einmal zu machen \u2014 es gibt schlie\u00dflich viel zur Auswahl. Und vieles sieht \u00e4u\u00dferst interessant aus, sowohl aus der Perspektive von F&amp;E als auch aus wirtschaftlicher Sicht. Mit einem verteilten Netzwerk kann man:<\/p>\n<ul>\n<li>Neuronale Netzwerke 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 Aktienm\u00e4rkte testen <\/li>\n<\/ul>\n<p>\nUm nicht in die Versuchung zu geraten, eine Liste von interessanten Dingen zu erstellen, die gut parallelisiert werden k\u00f6nnen, w\u00e4hlen wir als unser zuk\u00fcnftiges Thema verteiltes Rendering.<\/p>\n<p>Verteiltes Rendering an sich ist nat\u00fcrlich kein neues Ph\u00e4nomen. Die bestehenden Render-Toolkits unterst\u00fctzen schon lange die Lastverteilung auf verschiedene Maschinen; ohne das w\u00e4re das Leben im einundzwanzigsten Jahrhundert ziemlich traurig. Es ist jedoch nicht so, dass das Thema bis ins kleinste Detail behandelt wurde und es dort nichts mehr zu tun gibt \u2013 wir werden ein spezifisches aktuelles Problem untersuchen: die Schaffung eines Werkzeugs zur Bildung eines Render-Netzwerks.<\/p>\n<p>Unser Rendering-Netzwerk ist eine Vereinigung von Knoten, die Aufgaben des Renderns ausf\u00fchren m\u00fcssen, und Knoten, die \u00fcber freie Rechenressourcen zur Verarbeitung des Renderns verf\u00fcgen. Die Eigent\u00fcmer der Ressourcen werden ihre Stationen mit dem Rendering-Netzwerk verbinden, um Renderauftr\u00e4ge zu erhalten und auszuf\u00fchren, wobei einer der unterst\u00fctzten Render-Engines des Netzwerks verwendet wird. Die Auftragsanbieter hingegen werden mit dem Netzwerk wie mit einer Cloud arbeiten, die selbstst\u00e4ndig die Ressourcenverteilung, die \u00dcberwachung der ordnungsgem\u00e4\u00dfen Ausf\u00fchrung, das Risikomanagement und andere Probleme \u00fcbernimmt.<\/p>\n<p>Wir werden also die Schaffung eines Frameworks betrachten, das die Integration mit einer Reihe von beliebten Render-Engines unterst\u00fctzen soll und Komponenten enthalten muss, die Werkzeuge zur Organisation eines Netzwerks aus heterogenen Knoten und zur Verwaltung des Aufgabenflusses bereitstellen.<\/p>\n<p>Das wirtschaftliche Modell f\u00fcr das Bestehen eines solchen Netzwerks ist nicht von grundlegender Bedeutung, daher nehmen wir als Ausgangspunkt ein Schema, das dem in Kryptow\u00e4hrungsnetzwerken verwendeten \u00e4hnelt \u2013 die Verbraucher der Ressource senden Tokens an die Anbieter, die die Renderarbeiten ausf\u00fchren. Weitaus interessanter ist es zu verstehen, \u00fcber welche Eigenschaften das Framework verf\u00fcgen sollte, weshalb wir das Hauptszenario der Interaktion der Netzwerkteilnehmer betrachten wollen.<\/p>\n<p>Im Netzwerk gibt es drei Parteien der Interaktion: den Ressourcenanbieter, den Aufgabenanbieter und den Netzwerkoperator (auch Kontrollzentrum, Netzwerk usw. im Text).<\/p>\n<p>Der Netzwerkbetreiber stellt dem Ressourcenanbieter eine Client-Anwendung oder ein Betriebssystem-Image mit einem erweiterten Softwarepaket zur Verf\u00fcgung, das dieser auf dem Computer installieren wird, dessen Ressourcen er bereitstellen m\u00f6chte. \u00dcber das Webinterface seines pers\u00f6nlichen Kontos kann er die Zugangseinstellungen zur Ressource festlegen und seine Serverlandschaft aus der Ferne verwalten: Hardwareparameter \u00fcberwachen, Remote-Settings durchf\u00fchren und neu starten.<\/p>\n<p>Das Netzwerkmanagementsystem analysiert bei der Verbindung eines neuen Knotens die Hardware und die festgelegten Zugangsdaten, rangiert sie und weist eine bestimmte Bewertung zu, bevor sie in das Ressourcenregister eingetragen wird. Im weiteren Verlauf werden die Aktivit\u00e4tsparameter des Knotens analysiert, um das Risiko zu steuern, und die Bewertung des Knotens wird angepasst, um die Stabilit\u00e4t des Netzwerks zu gew\u00e4hrleisten. Es ist schlie\u00dflich niemandem angenehm, wenn seine Szene zum Rendern an leistungsstarke, aber h\u00e4ufig \u00fcberhitzende Karten gesendet wird.<\/p>\n<p>Ein Benutzer, der eine Szene rendern muss, kann zwei Wege gehen: Er kann die Szene \u00fcber das Webinterface in das Netzwerk-Repository hochladen oder seinen Modeller-Paket oder installierten Renderer \u00fcber ein Plugin mit dem Netzwerk verbinden. Zwischen dem Benutzer und dem Netzwerk wird dabei ein Smart Contract initiiert, dessen regul\u00e4re Bedingung f\u00fcr den Abschluss die Generierung des Berechnungsergebnisses der Szene durch das Netzwerk ist. Der Benutzer kann den Fortschritt der Aufgabenerf\u00fcllung und die Parameter dar\u00fcber \u00fcber das Webinterface seines pers\u00f6nlichen Kontos verwalten.<\/p>\n<p>Die Aufgabe gelangt zu <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/de\/server\/\"   title=\"Server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\">Server<\/a>, wo das Volumen der Szene und die Anzahl der vom Aufgabenausl\u00f6ser angeforderten Ressourcen analysiert werden. Danach wird das Gesamtvolumen in Teile zerlegt, die an die von dem Netzwerk bereitgestellte Menge und Art von Ressourcen angepasst sind. Die allgemeine Idee besteht darin, dass die Visualisierung in viele kleine Aufgaben unterteilt werden kann. Die Engines nutzen diesen Vorteil, indem sie diese Aufgaben unter mehreren Ressourcenanbietern verteilen. Der einfachste Weg ist das Rendern kleiner Teile der Szene, die Segmente genannt werden. Wenn jedes Segment fertig ist, wird die lokale Aufgabe als abgeschlossen betrachtet, und die Ressource wechselt zur Ausf\u00fchrung der n\u00e4chsten noch ungel\u00f6sten.<\/p>\n<p>Somit gibt es f\u00fcr den Renderer keinen wirklichen Unterschied, ob die Berechnungen auf einem einzelnen Rechner oder auf einem Gitter aus mehreren einzelnen Rechenstationen durchgef\u00fchrt werden. Verteiltes Rendering f\u00fcgt einfach mehr Kerne in den Pool der Ressourcen ein, die f\u00fcr die Aufgabe verwendet werden. \u00dcber das Netzwerk erh\u00e4lt er alle Daten, die f\u00fcr das Rendering des Segments erforderlich sind, berechnet es, sendet dieses Segment zur\u00fcck und wechselt zur n\u00e4chsten Aufgabe. Bevor ein Segment in den gemeinsamen Pool des Netzwerks gelangt, erh\u00e4lt es einen Satz von Metainformationen, die es den ausf\u00fchrenden Knoten erm\u00f6glichen, die am besten geeigneten Berechnungsaufgaben auszuw\u00e4hlen.<\/p>\n<p>Die Aufgaben der Segmentierung und Verteilung der Berechnungen m\u00fcssen dabei nicht nur aus der Sicht der Optimierung der Ausf\u00fchrungszeit, sondern auch aus der Sicht einer optimalen Ressourcennutzung und Energieeinsparung gel\u00f6st werden, da die wirtschaftliche Effizienz des Netzwerks davon abh\u00e4ngt. Im Falle einer suboptimalen Entscheidung w\u00e4re es sinnvoller, den Knoten als Miner zu verwenden oder ihn auszuschalten, um L\u00e4rm und Stromverbrauch zu vermeiden.<\/p>\n<p>Kehren wir jedoch zum Prozess zur\u00fcck. Bei der Entgegennahme einer Aufgabe wird zwischen dem Pool und dem Knoten auch ein Smart Contract erstellt, der bei korrekter Berechnung des Aufgabenresultats ausgef\u00fchrt wird. Nach Ausf\u00fchrung des Vertrags kann der Knoten eine Belohnung in irgendeiner Form erhalten.<\/p>\n<p>Das Kontrollzentrum \u00fcberwacht den Ablauf der Aufgabe, indem es die Ergebnisse der Berechnungen sammelt, fehlerhafte Ergebnisse zur erneuten Bearbeitung zur\u00fccksendet und die Warteschlange rangiert, wobei es den normativen Zeitrahmen f\u00fcr die Ausf\u00fchrung der Aufgabe verfolgt (damit es nicht zu einem Fall kommt, dass das letzte Segment von keinem Knoten bearbeitet wird).<\/p>\n<p>Die Ergebnisse der Berechnungen durchlaufen eine Komposition, nach der der Benutzer die Rendering-Ergebnisse erh\u00e4lt und das Netzwerk eine Belohnung erhalten kann.<\/p>\n<p>Somit ergibt sich die funktionale Zusammensetzung eines landschaftlichen Frameworks, das f\u00fcr den Aufbau von Systemen f\u00fcr verteiltes Rendering vorgesehen ist:<\/p>\n<ol>\n<li>Pers\u00f6nliche Konten der Benutzer mit Webzugang <\/li>\n<li>Softwarepaket zur Installation auf Knoten <\/li>\n<li>Verwaltungssysteme:\n<ul>\n<li>Zugriffskontrollunterst\u00fctzungssystem <\/li>\n<li>Unterst\u00fctzungssystem zur Dekomposition von Rendering-Aufgaben <\/li>\n<li>Aufgabenverteilungssystem <\/li>\n<li>Kompositionsunterst\u00fctzungssystem <\/li>\n<li>Verwaltungssystem f\u00fcr den Server-Landschaft und die Netzwerktopologie <\/li>\n<li>Logging- und Auditsystem <\/li>\n<li>Lernendes Expertensystem <\/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 dar\u00fcber? 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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