Centralized (Merkezileştirilmiş) , Decentralized (Merkeziyetsiz) ve Distributed (Dağıtılmış) Ağlar Nedir?

Blok zinciri teknolojisi hakkındaki tartışmalar genellikle ağlara “Decentralized”, “Distributed” ve “Centralized” olarak atıfta bulunur. Ancak Decentralized bir ağ nedir? Distributed bir ağdan farklı mı? Ve bu ağ tasarımlarının merkezi ağlara göre avantajları nelerdir? İşte detaylar…

Merkezi Ağ Nedir?

Merkezi ağlar, tüm önemli veri işleme işlemlerini yürüten ve diğer kullanıcıların erişebileceği veri ve kullanıcı bilgilerini depolayan tek bir merkezi sunucu/ana node etrafında oluşturulur. Oradan, istemci nodeleri ana sunucuya bağlanabilir ve bunları doğrudan gerçekleştirmek yerine veri isteklerini gönderebilir. YouTube, bir mobil uygulama mağazası veya çevrimiçi bankacılık hesabınız dahil olmak üzere web hizmetlerinin çoğu, merkezi bir ağ sahibi tarafından koordine edilir; bu, bu ağlardaki tüm veri işlemlerinin bir üçüncü taraf yetkilisi aracılığıyla doğrulama gerektirdiği anlamına gelir.

Merkezi ağlar şu anda web’de en yaygın kullanılan ağ türüdür. Bu ağlar, diğer tüm uydu kullanıcılarını ve cihazlarını bağlamak için merkezi bir ağ sahibine bağımlıdır; bu, kötü niyetli aktörler tarafından kasıtlı olarak istismar edilebilecek tek bir arıza noktası olduğu anlamına gelir.

Avantajlar

Basit, hızlı dağıtım: Komuta zincirleri merkezi ağlarda açıkça tanımlandığından, ağ içindeki yetkilendirme nispeten basittir ve farklı yetki seviyelerinde daha az çapraz sohbet gereklidir. İstemci node ile ana sunucu arasında bağlantılar oluşturarak veya kaldırarak istemci nodeleri ağdan eklemek ve çıkarmak da kolaydır. Ancak bu, ağın bilgi işlem gücünü artırmaz.

Uygun maliyetli bakım: Merkezi ağlar, genellikle küçük sistemler için en uygun maliyetli seçeneklerdir ve kurulum ve bakım için daha az kaynak gerektirir. Ayrıca, bir ağ yöneticisinin ağı yamalaması veya güncellemesi gerektiğinde, yalnızca merkezi sunucunun güncellenmesi gerekir. Bu, bir ağı güncel tutmak için gereken süreyi ve ek yükü azaltır.

Tutarlılık: Merkezi ağların yukarıdan aşağıya doğası göz önüne alındığında, ana sunucu ve istemci nodeleri arasındaki etkileşimleri standart hale getirmek daha kolaydır. Bu, daha tutarlı ve akıcı bir son kullanıcı deneyimine yol açabilir. Ayrıca, ağ genelinde verileri izlemek ve toplamak nispeten kolay olduğu için, ağın önceliklerine ve ihtiyaçlarına göre gereksiz veya sapkın faaliyetler belirlenebilir ve kaldırılabilir.

Dezavantajları

Artan kesinti riskleri: Merkezi ağların tek bir arıza noktası olduğundan, ana sunucu çökerse tüm ağ muhtemelen kapanacaktır. Bu nedenle, istemci nodeleri kullanıcı isteklerini kendi başlarına gönderemez, alamaz veya işleyemez. Ayrıca, sunucu bakımı, ana sunucunun geçici olarak kapatılmasını gerektirebilir, bu da muhtemelen hizmet kesintilerine ve bunun sonucunda kullanıcı açısından uygunsuzluğa/azalan güvenilirlikle sonuçlanacaktır.

Daha yüksek güvenlik riskleri: Tek bir hata noktasına sahip olmak, tehlikeye atılacak tek bir hedef olduğundan, DDOS saldırıları gibi siber güvenlik tehditlerinden kaynaklanan güvenlik ihlalleri veya kesintileri olasılığını da artırır . Ayrıca, kullanıcı verileri için yalnızca bir merkezi depo olduğundan, merkezi ağlar her zaman doğal gizlilik risklerini içerecektir. Bir ana sunucu bozulursa veya çevrimdışına alınırsa, verileri kalıcı olarak kaybolabilir.

Sınırlı ölçeklenebilirlik: Merkezi ağların belirli bir noktadan sonra ölçeklenmesi zor olabilir, çünkü bunu yapmanın tek yolu merkezi sunucuya daha fazla depolama, bant genişliği veya işlem gücü eklemektir. Ayrıca, ağ, ağın üstesinden gelmek için tasarlananın ötesinde trafik ani artışları yaşarsa, merkezi sunucudan daha fazla uzaklaştırılan kullanıcılar ile artan gecikme ile bilgi darboğazları meydana gelebilir.

Merkezsiz (Decentralized) Ağ Nedir?

Buna karşılık, merkezsiz (Decentralized) bir ağ, bilgi işleme iş yüklerini tek bir merkezi sunucuya güvenmek yerine birden çok cihaz arasında dağıtır. Bu ayrı cihazların her biri, diğer nodelerle bağımsız olarak etkileşime giren mini bir merkezi birim olarak hizmet eder. Sonuç olarak, ana nodelerden biri çökse veya güvenliği ihlal edilse bile, diğer sunucular kullanıcılara veri erişimi sağlamaya devam edebilir ve genel ağ sınırlı veya sıfır kesinti ile çalışmaya devam eder. 

Merkezsiz (Decentralized) ağlar, bilgisayarları ve diğer cihazları önemli miktarda işlem gücüyle donatan ve senkronize edilebilen ve Distributed işlem için yararlanılabilen son teknolojik gelişmelerle mümkün kılınmıştır. Bununla birlikte, Decentralized ağlar, merkezi ağlardan önemli ölçüde farklı olsa da, Decentralized ağların, veri depolamayı ve işlemeyi tüm ağ üzerinde eşit olarak dağıtmadığını ve ağ başına birden fazla da olsa ana sunuculara güvendiğini belirtmek önemlidir. 

Avantajlar

Artırılmış esneklik/ölçeklenebilirlik: Merkezsiz (Decentralized) ağların tek bir arıza noktası olmadığından, bir ana node tehlikeye atılsa veya kapatılsa bile çalışmaya devam edebilirler. Ayrıca, Decentralized ağların ölçeklenmesi kolaydır, çünkü bilgi işlem gücünü artırmak için ağa daha fazla cihaz ekleyebilirsiniz ve ağ bakımı genellikle tam bir ağın kapatılmasını gerektirmez. 

Daha hızlı performans: Merkezsiz bir ağ kullanılırken kullanıcı istekleri genellikle daha hızlı tamamlanır çünkü ağ yöneticileri, bağlantıları tek bir merkezi sunucuya yönlendirmek yerine, kullanıcı etkinliğinin yüksek olduğu bölgelerde ana nodeler oluşturabilir.

Gelişmiş gizlilik: Merkezsiz ağlar, ağda kaydedilen bilgiler tek bir noktadan geçmek yerine birden çok noktaya yayıldığından, daha yüksek derecede kullanıcı gizliliği sağlar. Bu, bir ağ üzerinden veri akışlarının izlenmesini daha zor hale getirir ve kötü niyetli aktörlerin peşine düşebileceği tek bir hedefe sahip olma risklerini ortadan kaldırır.

Dezavantajları

Yüksek bakım maliyetleri: Merkezsiz (Decentralized) ağlar, merkezi ağlardan daha fazla hataya dayanıklıdır. Bu, bu ağların bakımını tipik olarak daha maliyetli ve emek yoğun hale getirir. Decentralized bir ağ, sistemi desteklemek için birden fazla cihaza dayandığından, bu, bir kuruluşun BT kaynaklarına orantılı bir yük getirir. Sonuç olarak, Decentralized sistemler genellikle yalnızca küçük bir sisteme ihtiyaç duyan kuruluşlar için uygun değildir, çünkü bu koşullar altında maliyet/fayda oranı uygun değildir.

Koordinasyon sorunları: Merkezsiz (Decentralized) bir ağdaki ana nodeler bağımsız hareket ettiğinden ve birbirleriyle iletişim kuramayabileceğinden, daha büyük kuruluşlar koordinasyon sorunlarıyla karşılaşabilir ve toplu görevleri yönetmekte ve gerçekleştirmekte zorlanabilirler. Bu, Decentralized ağların kasıtlı bir özelliği olsa da, tüm iş modellerinin ve organizasyon yapılarının, merkezsiz bir ağ kullanmaktan mutlaka faydalanmayacağı anlamına gelir. 

Dağıtık (Distributed) Ağ Nedir?

Distributed bir ağ, birden fazla ağ sahibi lehine tek bir merkezi ana sunucudan vazgeçmesi anlamında Decentralized bir ağa benzer. Bununla birlikte, Distributed ağlar, eşit, birbirine bağlı nodelerden oluşur; bu, veri sahipliğinin ve hesaplama kaynaklarının tüm ağ üzerinde eşit olarak paylaşıldığı anlamına gelir. “Distributed ağ” terimi bazen yalnızca coğrafi olarak Distributed ancak yukarıdan aşağıya bir node hiyerarşisi modelini izleyebilen bir ağı tanımlamak için kullanılır. Yine de çoğu durumda bu terim, düğüm konumlarının ve hesaplama kaynaklarının eşit olarak dağıtıldığı bir ağı ifade eder.

Distributed ağlarda merkezi bir sunucu veya ayrı bir ana node grubu bulunmadığından, veri işleme yükü, tüm kullanıcılara verilere eşit erişim hakkı verildiği için ağ genelinde kitle kaynaklıdır. Bu nedenle, Distributed bir ağdaki karar verme süreci, tipik olarak, yeni bir duruma geçmek için oy kullanan bireysel nodeleri içerir ve sistemin nihai davranışı, her bir node oy verdiği kararların toplu sonuçlarına göre değişir. Distributed bir ağın oy verdiği ve karar aldığı belirli süreçler, ağın fikir birliği mekanizmasına bağlıdır. Distributed karar vermenin tüm biçimleri, ortak bir hedefe ulaşmak için ağın bireysel bileşenlerinin birbirleriyle etkileşime girmesini içerir. 

Coğrafi olarak dağınık yapıları nedeniyle, Distributed ağlar sonuç olarak son derece hataya dayanıklı ve güvenlidir. Avantajları ve dezavantajları, Decentralized ağlarınkileri yakından yansıtır, ancak daha büyük bir boyuttadır.

Avantajlar

Aşırı hata toleransı: Distributed ağlarda, hesaplama iş yükü kalan nodeler arasında yeniden dengeleneceğinden, bir node sistemin geri kalanını etkilemeden bağımsız olarak başarısız olabilir. Sonuç olarak, Distributed veri sistemleri, bir tür yukarıdan aşağıya node hiyerarşisine dayanan diğer ağ mimarilerinden önemli ölçüde daha sağlamdır.

Hız ve ölçeklenebilirlik: Distributed ağlar, hem merkezi hem de Decentralized ağlardan daha fazla ölçeklenebilir. Ağ işleme gücünün ve verilerin eşit dağılımı nedeniyle genellikle daha düşük gecikme süresi sergilerler.

Gelişmiş şeffaflık: Distributed bir ağdaki veriler tüm ağda eşit olarak paylaşıldığından, ağdaki bilgileri başarıyla değiştirmek, sansürlemek veya yok etmek çok daha zordur. Sonuç olarak, Distributed ağlar, özellikle verilerini güvence altına almak için sıklıkla kriptografi kullandıkları gerçeği göz önüne alındığında, diğer sistemlerden özünde daha şeffaftır.

Dezavantajları

Yüksek bakım maliyetleri: Decentralized ağlarda olduğu gibi, Distributed ağlar, bakımı veya yeniden yapılandırılması için daha fazla kaynağa ihtiyaç duyar, çünkü anlamlı herhangi bir değişiklik her bir node güncellenmesini gerektirir. Ayrıca, Distributed nodelerin farklı gecikme süreleri olduğundan ve ortak bir saati takip etmediğinden, ağ yöneticileri geçici olarak komut veya günlük sipariş edemezler. Sonuç olarak, Distributed bir ağ için algoritmalar tasarlamak ve hatalarını ayıklamak zor olabilir.

Koordinasyon Sorunları: Bir node hiyerarşisinin yokluğunda, alt nodelerin davranışını denetleyen üst nodeler yoktur ve sonuç olarak sistemdeki bireysel nodeleri düzenlemenin bir yolu yoktur. Bu nedenle, zamanında kararlar almak veya büyük ölçekli görevleri başarmak zor olabilir. Bu Decentralized komuta zinciri, belirli işletmeler ve kuruluşlar için aşılmaz bir sorun olabilir. Ayrıca, herhangi bir düğümün tüm ağın küresel bir görünümünü elde etmesi zor olduğu için, bireysel nodelerin sistemdeki diğer nodelerin durumuna dayalı olarak iyi bilgilendirilmiş kararlar vermesi daha zordur.

Blockchain Ağları: Bir Yeniden Yapılandırma

Farklı ağ mimarilerinin göreceli yararlarını tartışırken, tüm ortamlarda hiçbir konfigürasyonun diğerinden üstün olmadığını akılda tutmak önemlidir.  

Bununla birlikte, modern internet büyük ölçüde merkezi ağların üzerine inşa edilmiştir, bu nedenle çoğu eski sistem bir tür merkezi yapılandırma içerir. Şu anda, birçok yönden eski sistem mimarilerinin sınırlamalarını ele almak için tasarlanmış, Decentralized ve Distributed ağ yapılarının daha geniş bir şekilde benimsenmesi yoluyla pek çok yenilik gerçekleşmektedir. Örneğin, Decentralized ve Distributed sistemler, Decentralized finans ve kendi kendine egemen kimliklerin yaratılması gibi daha önce teorik uygulamaları gerçekleştirme potansiyeline sahiptir. 

Ağ yapılandırma seçeneklerinin yelpazesi genişlemeye devam ettikçe, kuruluşlar sınırlı bir dizi ağ modeli etrafında tasarlamaya çalışmak yerine, kendi özel ihtiyaçlarına en uygun ağ mimarisini giderek daha fazla seçebilecek hale gelecektir. Sonuç olarak, alternatif ağ mimarileri yaygınlık kazandıkça, dijital dünyanın dokusu çok daha Decentralized ve Distributed bir şeye doğru kayabilir.