物联网如何让分布式计算再次变得酷炫
How IoT is making distributed computing cool again
原文作者：Adam Wray
译者微博：@从流域到海域
译者博客：blog.csdn.net/solo95
物联网如何让分布式计算再次变得酷炫
物联网正使得分布式计算再次酷炫起来。分布式计算专用词汇在历史上一直被降级为军事组织，科技企业和学术殿堂内部的对话。20世纪60年代的ARPANET技术最后生成了互联网。Salesforce的帮助使“软件即服务”在2000年成为家庭用语。研究人员已经谈论分布式计算很多年。现如今，这些分布式计算概念对于物联网计划的成功至关重要。诸如福特汽车公司的的$182.2万元投资建成了Pivotal, ，一个基于云的软件和服务公司，为将分布式计算从学术殿堂迁移到会议室做出了显著的贡献(指从学术到商业应用，译者注)。
企业开始将筹码投注到如何利用正在出现的重要的IoT机会。这些投资将对公司的运作能力和提供满足客户需求的体验的能力产生影响。这些数百万美元投资产生的应用需要提供始终在线，可靠，准确并具有成本效益的服务。为了做到这一点，企业最高管理层(C-suite)理解分布式计算专用词汇至关重要(C-suite, “C型雇员”; 指企业最高管理层; 因其英文名称开头字母都带C; 因而得名)。
如果您还不熟悉“最终一致性(eventual consistency)”，“矢量时钟(vector clocks)”，“不可变数据(immutable data)”，“CRDT”或“主动反熵(active anti-entropy)”等术语，那么你应该问自己以下问题以确保正确理解了分布式数据。这些都是与分布式系统科学有关的人都熟悉的术语。这个由两部分组成的系列将考察这些问题的答案，并帮助阐明那些组织机构如何开发出经济高效的分布式体系结构以确保弹性，可用性和准确性。
你采用何种方式搭建以确保你的数据是可用的？
分布式世界的指导原则是Eric Brewer（加州大学伯克利分校计算机科学系终身教授）针对网络分区定理提出的一致性，高可用性和容错性（CAP）。该CAP定理指出分布式计算机系统最多可以拥有这三个属性中的两个。在分布式系统中，可用性是指独立失效的概念。当一个或多个节点发生故障时，系统的其余部分继续运行，以便系统处理的信息始终可供用户使用。虽然早于CAP定理，但ARPANET是分布式系统架构的一个实例。它将较小的计算机网络彼此连接起来，以创建一个更大的网格网络，即使研究人员和科学家不在大型机或网络集线器附近也可以访问它。(独立失效是指)如果其中一台网络电脑出现故障，研究人员仍然可以访问网络中的数据。在互联网时代，可用性一直处于前列。像Facebook和亚马逊这样高流量的网站赞成可用性超过一致性。毕竟，如果现如今产品中的评论功能在亚秒级内不可用，那么你不会因为亚马逊的这个缺点而感到恼火。但是，如果您无法登录该网站，则很可能会感到非常恼火。
在当今以客户为中心的商业世界中，IoT计划重新提出了高可用性的思想，并构建了能承受故障的体系结构。市政府可能会选择部署一个支持物联网的交通网。每个交通灯（配备多个传感器）必须与周围的其他交通信号灯，附近的智能车辆以及根据具体用途当场处理或重新路由传感器数据的本地计算节点进行通信。该系统可能会在整个流量网络中采用多个节点来收集数据并将其提供给应用程序。但是，如果一个节点发生故障，则其收集和处理的数据必须仍然可用于系统的其余部分，并可能用于其他中央应用程序。董事会的会议室通常假定他们的数据将始终可供需要该数据的应用程序使用，即使在复杂的分布式架构中也是如此。如果他们希望部署支持IoT的系统，他们必须清楚系统是建立在不断失败的基础上的。
您如何将延迟和性能降低以实现可用性？
分布式系统跟实体是对抗关系。系统只能在自己变慢并且延迟增大到不能站稳脚跟之前移动大量数据。电子商务网站是第一批使用分布式架构来实现其可用性的网站。电子商务网站在集中式数据存储中心为库存中的每个项目保存产品信息。他们还将提取产品类别中使用最多的部分 - 例如最畅销的前25％产品 - 并将这些信息缓存在网络边缘的云中。在分布式结点复制和存储访问量最大的数据有助于防止网站的事务压倒中央数据库，并帮助确保用户获得快速响应时间。分布式电子商务网站设计时一直在考虑终端用户。如果中央数据库变得不堪重负并使网站变慢，用户会在下单购买之前就离开。
现今的IoT主动采用了分布式计算概念，以确保它们生成和分析的数据仍然可用，即使这些数据必须在较长的地理距离间传递。企业还必须为终端用户设计物联网举措。天气公司的传感器网络可以在每个传感器生成数据。企业必须实时分析并发送一些数据到用户本地移动设备上的天气应用程序。天气传感器经常在本地读取数据。它将一些数据发送回系统中心进行分析，但必须处理传感器附近的一些高频读数。这些读数会检查突发性气压下降等情况，以确保及时发出恶劣天气警报。为确保可用性，天气公司建立了一个分布式基础设施，其中有一些节点很方便对一组传感器进行数据分析，他们也尝试边缘分析以确定哪些数据值得送回以供进一步分析。
您的数据可访问且可用。怎么办？
在未能实现可用性的假设下，企业或组织必须构建其系统。他们必须构建他们的系统，假设在一个中心位置进行数据分析可能导致分布式终端用户无法使用数据。即使企业或组织能够构建可访问性和可用性，也仍然存在其他问题。
有了这么多不同的应用程序将数据输入分布式基础架构并从中提取数据，准确性将成为问题。你怎么知道你用来产生预测性见解的数据能够给你一个有用的未来图景？你怎么知道你的所有应用程序能够顺利运行？
本系列的下一部分将讨论如何构建以满足精确度。最重要的是，它将研究如何开发具有成本效益的分布式数据系统。董事会正在现今基础设施工具上投资数百万美元，因为物联网正在使分布式计算再次变得炫酷起来; 这些工具必须确保强大的投资回报率才能使得一个现代化的基础设施获得批准。
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