Modern dünyada bilgi, veri ve iletişim önemli bir hızla artarken, bu verileri etkili bir şekilde yönetmek ve paylaşmak büyük bir gereklilik haline gelmiştir. Bu noktada karşımıza gossip protokolü çıkmaktadır. Bu yazıda gossip protokolü nedir, nasıl çalışır, avantajları ve dezavantajları neler, nerelerde kullanılır gibi sorulara cevap bulabilirsiniz.
Gossip Protokolü Nedir?
Gossip, düğümlerin kendileri ve bildikleri diğer düğümler hakkında periyodik olarak durum bilgisi paylaştığı bir eşler arası iletişim protokolüdür. Gossip protokolü temelli algoritmalar, son derece sonunda tutarlı üyelik listesi ve hata tespiti gibi konularda en güçlü ve ölçeklenebilir algoritmalar arasında yer alır ve bu protokol üzerine ek bilgi eklemeyi mümkün kılarlar.
Gossip, her bir düğümün sahip olduğu en son bilgiyi belirli bir düğüm kümesine iletmek ve bu bilginin sonunda ağ üzerinde yayılmasına izin vermek anlamına gelir. Bu, düğümlerin sınırlı yerel etkileşimlerden yola çıkarak küresel bir harita oluşturmasına yardımcı olan bir yöntemdir.
Gossip Protokolü Mimarisi
Apache Cassandra veritabanı içerisinde, Gossip protokolünün uygulanması mümkündür.
Cassandra veritabanında, tüm düğümler benzerdir, eşten eşe bir yapıya sahiptir ve ana düğüm ile köle düğüm kavramı bulunmaz. Gossip, Cassandra düğümlerinin ve sanal düğümlerinin birbirleriyle verilerini güvenilir bir şekilde paylaşmak için kullandığı iletişim sistemidir. Bu nedenle bir küme içinde replikasyon faktörünün uygulanmasında kullanılır. Cassandra kümesini bir halka sistemi gibi düşünelim, her bir düğüm veritabanındaki tabloların belirli bir bölümünü içerir ve sadece komşu düğümlerle iletişim kurabilirler.
Gossip protokolü, bir ağdaki düğümlerin birbirleri hakkında ve bildikleri diğer düğümler hakkında düzenli olarak durum bilgisi paylaştığı bir iletişim protokolüdür. Bu protokol, her düğümün belirli bir zaman aralığında, genellikle her saniye, kendisi ve küme içindeki en fazla 3 diğer düğümle durum mesajlarını değiş tokuş etmek için çalışır.
Yani her saniye, her düğüm kendi durum bilgisini ve en fazla 3 diğer düğümün durum bilgisini alır ve bu bilgileri paylaşır. Bu süreç, ağdaki bilgiyi sürekli olarak güncellemeye ve diğer düğümlerin durumunu öğrenmeye yardımcı olur. Bu sayede ağ içindeki düğümler, birbirleri hakkında güncel bilgilere sahip olur ve iletişimlerini sürdürebilirler. Bu da ağın sağlıklı ve güncel kalmasına yardımcı olur.
Gossip Protokolü Nasıl Çalışır?
Bu protokol, her bir düğümün küme içindeki diğer düğümler hakkında durum bilgisini tutmasına olanak tanır. Örneğin, hangi düğümlerin erişilebilir olduğu, hangi anahtar aralıklarından sorumlu oldukları gibi bilgileri içerir. Bu aslında bir hash halkasının bir kopyasıdır. Düğümler, durum bilgisini senkronize bir şekilde tutmak için bu bilgileri paylaşırlar.
Gossip protokolü, düğümlerin kendileri hakkında ve bildikleri diğer düğümler hakkında periyodik olarak durum bilgisi değiş tokuşu yaptığı bir eşler arası iletişim mekanizmasıdır. Her düğüm, kendisi ve diğer düğümler hakkında durum bilgisini başka rastgele bir düğümle değiş tokuş etmek için her saniye bir gossip turu başlatır. Bu sayede, yeni olaylar zaman içinde sisteme yavaşça yayılır ve tüm düğümler kümeyi hızla oluşturan diğer düğümler hakkında bilgi edinirler.
Gossip Protokolü Çeşitleri
Gossip protokolü farklı çeşitlere sahiptir ve bu çeşitler yaygınlaştırma, anti-entropi ve toplamları hesaplayan protokoller olarak üç ana gruba ayrılabilir.
1.Yayma Protokolleri:Bu protokol çeşidi aynı zamanda “söylenti tacir” protokolleri olarak adlandırılır, çünkü ağ içindeki bilgiyi dedikodu yoluyla yaymak için kullanılırlar. Özellikle blok zincirler gibi alanlarda kullanılan bir tür gossip protokolüdür. Bu tür protokoller, hızla çok sayıda düğüme veri yaymak için uygundur, ancak veri bozulabilir ve yol boyunca kolayca değiştirilebilir.
2.Anti-Entropi Protokolleri:Bu çeşit gossip protokolü, düzeltici bir yaklaşımla çalışır. Temel olarak, karşılaştırmaları değiştirmenin yanı sıra tekrarlanan verileri değerlendirerek düzeltmek için kullanılır. Bu protokollerin amacı, düğümler arasında gezinirken verileri değerlendirip doğrulamak ve verilerdeki değişiklikleri azaltmak için verileri düzeltmektir.
3.Toplamları Hesaplayan Protokoller:Bu tür protokoller, ağdaki verileri örnekleyerek toplam işlemleri gerçekleştiren veya bir sistem çapında bir değer hesaplayan protokollerdir. Bu protokoller, her düğüme iletilen verinin ayrı bir öğesini ileten bir düşünce yapısına dayanır ve anti-entropi protokolleriyle bağlantılıdır. Daha sonra bu veriler, düğümler arasında paylaşılır ve tam bir görüntü oluşturulur.
Gossip Protokolü Avantajları
- Gossip protokolü son derece ölçeklenebilirdir. Bu, bilginin etkili bir şekilde dağıtılabilmesi nedeniyledir. Bu protokollerdeki düğümler, kendilerine bağlı düğümlere belli bir sayıda ileti gönderirler.
- Gossip protokolündeki tüm düğümler aynı şekilde çalışır ve belirli veya farklı işlevlere sahip değillerdir. Bu nedenle, bir veya daha fazla düğüm başarısız olsa bile, bilgi iletimi için ağdaki diğer düğümlerin çalışması etkilenmez veya kesintiye uğramaz. Aynı şekilde, düğümler çiftleşmeler arasında ağa katılabilir veya ağdan ayrılabilirler, bu da işlemlerini etkilemez.
- Bu protokoller, düğümlerin birbirleriyle bilgiyi değiş tokuş etmelerine ve dağıtmalarına izin verdiği için iyi çalışır. Hatta bazı düğüm bağlantıları koparsa bile. Bir düğüm herhangi bir nedenle kullanılamaz hale gelirse, bilgi daha önce mesajı alan diğer düğümler tarafından aynı şekilde yayılır.
Gossip Protokolü Dezavantajları
- Bu protokoller, ağdaki düğümlerin başarısızlık durumlarında kesintiye uğramadan sürekli olarak işlemesine olanak sağlayarak sisteme güç kazandırır.
- Yüksek düzeyde yedeklilik, en yüksek bant genişliği gereksinimine neden olabilir, bu da ağ tıkanıklığına yol açabilir. Başka bir deyişle, fazla yedeklilik ağda sıkışmalara neden olabilir.
Gossip Protokolü Kullanım Alanları
- Gossip protokolü, çok noktaya yayın sorunlarını çözmek için kullanılır.
- Bitcoin madencilik düğümleri arasında değişken değerlerin iletilmesinde kullanılır.
- Ripple’ın veritabanı halkalarının durumu ve özellikleri hakkında bilgi iletmek için kullanılır.
- Dynamo, üye durumunu izlemek ve aksaklıkları gözlemlemek için Gossip protokolünü kullanır.
- Consul ağı, yeni üyelerin tespiti ve kimliklendirilmesi için bu protokolleri kullanır ve ağdaki yeni hizmetlerin bilgisini iletmek için bu protokolleri kullanır.
Gossip protokolü, dağıtık sistemlerin etkin çalışmasını sağlayan önemli bir iletişim aracıdır. Modern teknoloji altyapısının temel taşlarından biri olarak, veri paylaşımını güvenilir ve hızlı bir şekilde gerçekleştirmek için kritik bir rol oynamaktadır.
En son gelişmelerden haberdar olmak için Twitter, Instagram, YouTube ve LinkedIn üzerinden bizi takip edebilirsiniz. Soru ve görüşlerinizi Telegram kanalından bize iletebilirsiniz.
