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揭秘:去中心化分布式系統的好與壞

  20世紀是原子的時代,看原子的結構,以原子核為中心的電子繞着軌道旋轉,這簡單的結構中蘊藏着巨大的能量;21世紀是網絡的時代,和蜂群一樣,網絡的模式也是從無數群氓的個體模式中湧現出來的,網絡是典型的分布式系統,在網絡的世界裡,沒有核心的中樞,它簡單到談不上什麼結構,組成它的僅僅是一群彼此相連的點,它看起來很亂,但有一隻看不見的手在控制着整個系統的運轉。

  世界上有兩種極端的系統模式,一種是順序的系統模式,這類似于鐘表的模式,通過時間的流逝産生某種變化,機器系統大多數遵從這種模式。還有一種分布式的系統模式,衆多部件并行運作,即前文中講的蜂群和大腦的神經元網絡模式,這種系統模式沒有控制中樞,但是卻有一隻看不見的手在操控着一切。整個系統的動作從無數的群氓中湧現出來,它是非線性的并且看起來給人一種亂糟糟的感覺,任何個體的行動都會或大或小的傳遞到整個系統,其中的所有的個體互相關聯。

  在現實中并不存在任何一個系統是以單一的模式來運作的,現實中的系統都是這兩種極端模式的雜化體。例如工廠模式傾向于順序模式,而市場經濟體系傾向于網絡模式。

  分布式的系統彙集了成千上萬的自治成員,自治的意思即每個正常的成員都能根據既定規則以及環境變化做出相應反應,這與服從來自控制中樞的指令截然不同。

  任何分布式系統都具有生命的特質,被KK稱為“活系統”,我們可以像看待生命一樣看待一個分布式系統,它就像生命一樣生生不息地運作。

  活系統的活力到底從何而來?1、沒有控制中樞;2、次級單位實現自治;3、次級單位彼此高度連接,相互影響;4、網絡中點到點的影響産生非線性的因果。這四大特點使分布式系統充滿活力。

  在活力之下也存在着某些缺陷,下面我們就來說一說分布式系統的優缺點。

  優點:

  1、可适性:順序系統如果中間某一部件出現故障,很可能會造成其整個體系的中斷崩潰,而分布式系統不會,一個包含衆多自治部件的分布式系統在部分部件失靈的情況下仍然能夠繼續“生存”,這也就是說對于外部刺激,分布式系統具有一定的抗沖擊性。

  2、可進化:隻有群系統能将一種構件經曆一定時間的演變而獲得的某種優越性進行傳遞,進而産生進化。

  3、無限性:群系統可以通過逐步擴展,在原有結構上構建出更複雜的新結構,生命能創造更多的生命,财富可以創造更多的财富,信息能孕育出更多的信息,這一切都将無限地發展下去,永無止境,沒有人能知道它的盡頭。

  4、新穎性:來源于三方面,其一,在分布式系統中,後果與原因不成比例,這是湧現的結果;其二,個體之間的關聯以指數形式爆炸式增長;其三,個體的變異可能會産生新的适應性,也就是進化。

  缺點:

  1、非最優結構:分布式系統存在冗餘,沒有控制中樞,這就造成了分布式系統的效率低下,

  我們不可能像線型系統一樣的消除這種冗餘。

  2、不可控:由于沒有一個絕對的控制中樞,面對一個看起來亂糟糟的分布式系統,我們無法用外部的力量去控制它,隻能任由它自己内部一點點地調整。

  3、不可預測:誰也不會知道下一時刻群系統會從它那些自治的群氓中湧現出什麼,這就像生物的發展充滿了出乎意料一樣,由于各種内部和外部因素,生物群落也許會呈現出跳躍式的湧現。

  4、不可知:由于群系統個體間的相互作用以指數形式爆炸式增長,如果刺激了一點,誰也不知道最終會在哪裡産生作用,因為就像一團雜亂的毛線球一樣,無法知道哪個毛線頭對應哪個,真是剪不斷理還亂。反過來說,産生某一特定影響的原因我們也無從得知,因為每個點都直接或間接地影響着其他所有的點。

  5、非即刻性:越是複雜的群系統,需要來喚醒它的預熱時間就越長。

  網絡的神奇根源上是它把我們互相連接。看似一團亂麻,但再仔細看它的内部,其實就是一堆簡單的點。

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  參考書目:《失控》凱文·凱利著

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