hkucuk

Dağıtık sistemler, modern yazılım mimarisinin temelini oluşturur. Ancak birden fazla sunucunun aynı anda çalışması, veri tutarlılığını ve sistemin hata toleransını sağlamak gibi karmaşık zorlukları da beraberinde getirir. Bu zorlukların merkezinde 'konsensus' problemi yatar: bir grup sunucunun, ağ kesintileri veya sunucu arızaları gibi aksaklıklara rağmen tek bir değer veya eylem üzerinde anlaşmaya varması.

Binlerce yıl boyunca, insanlar gökyüzünde zahmetsizce süzülen kuşlara imrenerek baktılar. Mitolojik İkarus'tan Leonardo da Vinci'nin uçan makine çizimlerine kadar, gökleri fethetme arzusu insan tarihinde sürekli bir hayal olarak kaldı. Ancak bu kadim özlem, 20. yüzyılın başlarında nihayet gerçeğe dönüştü.

CAP teoremi, dağıtık sistem tasarımındaki en etkili prensiplerden biri olarak, mühendislerin dayanıklı ve ölçeklenebilir uygulamalar oluştururken karşılaştıkları temel kısıtlamaları ifade eder. İlk olarak Eric Brewer tarafından 2000 yılında öne sürülen ve daha sonra Seth Gilbert ve Nancy Lynch tarafından 2002 yılında matematiksel olarak kanıtlanan [1] bu teorem, dağıtık veri sistemlerinin aynı anda şu üç garantiden en fazla ikisini sağlayabileceğini belirtir; Tutarlılık (Consistency), Erişilebilirlik (Availability) ve Bölünme Toleransı (Partition tolerance).

İnsanlık, zamanı ölçme ve takip etme ihtiyacını medeniyetin ilk günlerinden beri hissetmiştir. Güneş saatleri, su saatleri ve kum saatleri gibi ilkel zaman ölçüm araçlarından karmaşık mekanik saatlere geçiş, insan zekâsının ve yaratıcılığının etkileyici bir göstergesidir. Mekanik saatler, 13. yüzyılda Avrupa'da ortaya çıkmaya başladı ve o zamandan beri, hem işlevsellik hem de estetik açıdan sürekli olarak gelişti.

Uçakların gökyüzünde süzülmesi, yerçekimine meydan okuması çoğumuz için büyüleyici bir manzaradır. Peki uçaklar gerçekten nasıl uçar? Bir uçağı havada tutan kaldırma kuvveti (lift) nasıl oluşur? Pek çoğumuz okullarda ya da popüler bilim kaynaklarında uçağın kanadının üstünden akan havanın, altından akan havadan daha hızlı aktığı ve Bernoulli ilkesine göre basınç farkından dolayı uçakların yükseldiğini öğrendik. Ancak durum gerçekte bu kadar basit değil.

Hava taşımacılığı, modern toplumların olmazsa olmaz unsurlarından biri haline gelmiştir. Dünyada her gün binlerce uçak iniş ve kalkış yaparken, havaalanları bu operasyonların güvenli ve etkili şekilde gerçekleşebilmesi için hassas bir düzen içinde tasarlanmıştır. Bu düzenin en temel öğelerinden biri, havaalanı pistlerinin isimlendirilmesi ve pist başı ile sonlarında yer alan rakamlardır.

Bisiklete aşık insanların takvimlerinde işaretlediği bir tarih vardır, Temmuz ayı. Bu tarih geldiğinde, Fransa’nın küçük kasabalarından büyük şehirlerine uzanan, kilometrelerce yola yayılan renkli bir heyecan başlar. Fransa Bisiklet Turu—ya da dünyaca bilinen adıyla "Tour de France"—sporun ötesine geçen, insan ruhunun dayanıklılığını ve hayata olan bağlılığını simgeleyen bir hikâyedir.

Dağıtık sistemler, birden fazla bağımsız sürecin veya düğümün (node) ortak bir amaç doğrultusunda işbirliği yaptığı sistemlerdir. Modern teknoloji dünyasında mikroservis mimarilerinden, bulut (cloud) altyapılarına kadar pek çok alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar.

Dağıtık sistemler günümüzün en kritik teknolojik yapı taşlarından biridir. Veritabanları, blok zincir ağları (blockchain), çok katmanlı kurumsal yazılım mimarileri, bulut bilişim altyapıları ve daha pek çok alanda, farklı fiziksel veya sanal düğümlerin (nodes) birlikte çalışması esasına dayanan sistemler kullanırız. Ancak bu sistemlerde iletişim kopuklukları, donanım hataları, kötü niyetli saldırılar veya yazılım hataları gibi pek çok sorun ortaya çıkabilir. Bu sorunlar dağıtık sistemin genel işleyişini ve güvenilirliğini doğrudan etkiler.

Dağıtık sistemlerde birden fazla düğüm (node) arasında karar birliğine varmak (konsensus) zor bir problemdir. PAXOS algoritması, dağıtık sistemlerde güvenilir bir şekilde konsensus sağlamak için geliştirilmiş, akademik dünyada oldukça kabul görmüş bir protokoldür. Leslie Lamport tarafından 1990'larda tanıtılmış olan bu algoritma özellikle hata toleransının kritik olduğu sistemlerde kullanılır.