در زمینه‌ی علوم کامپیوتر، غیر همزمانی به وقوع رویدادهایی اشاره دارد که مستقل از جریان اصلی برنامه رخ می‌دهند. در یک سیستم غیر همزمان، رویدادها بر اساس اولویت و وقوع تغییرات در سیستم، بدون نیاز به هماهنگی زمانی، اجرا می‌شوند. در این سیستم‌ها، عملکرد قابل اعتماد از وابستگی به سیگنال‌ها یا پیام‌های خارجی مستقل است. عموماً، سیستم‌های غیر همزمان با استفاده از طراحی مدولار ساخته می‌شوند، که اجزای آن به صورت مستقل عمل کرده و با دیگر اجزا تعامل دارند. در نهایت، این اجزا به هم پیوسته و هماهنگ می‌شوند تا یک سیستم کارآمد را تشکیل دهند.
Asynchronous چیست؟ بررسی مفهوم غیر هم زمانی و دلایل آن
مزایای مفهوم غیر همزمانی
- افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری: یکی از مزایای اصلی استفاده از مفهوم غیر همزمانی در بلاکچین، امکان مقیاس‌پذیری سیستم با حجم بالای تراکنش‌ها است. این امر از طریق اشتراک‌گذاری و پردازش موازی تراکنش‌ها امکان‌پذیر می‌شود.
- پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها: فناوری غیر همزمانی، تراکنش‌ها را به صورت مستقل و موازی از یکدیگر پردازش می‌کند که منجر به پردازش سریع‌تر آنها می‌شود. این ویژگی برای برنامه‌هایی که به پردازش فوری نیاز دارند بسیار مفید است.
کاهش هزینه‌ها: استفاده از مفهوم غیر همزمانی، منجر به کاهش هزینه‌های پردازشی می‌شود. با این روش، تراکنش‌ها به صورت موازی و نه متوالی پردازش می‌شوند که به کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی کمک می‌کند.
تفاوت مفهوم همزمانی و غیر همزمانی در بلاکچین
در دنیای بلاکچین، اصطلاحات “همزمان” و “غیر همزمان” به دو رویکرد مختلف در ارتباط و تعامل بین اجزای شبکه بلاکچین اشاره دارند. در یک سیستم همزمان یا سنکرون، تراکنش‌ها و عملیات به صورت فوری انجام می‌شوند و همه شرکت‌کنندگان باید به طور همزمان فعال باشند. در این روش، ارتباطات بین گره‌ها به صورت فوری و مستقیم بوده و هر گره قبل از انجام عملیات بعدی باید منتظر پاسخ از گره‌های دیگر باشد. این مدل ممکن است با مشکلات مختلفی همچون محدودیت در مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بزرگ مواجه شود.
در مقابل، یک سیستم غیر همزمان به ارتباط مستقل بین گره‌ها اجازه می‌دهد. در این رویکرد، گره‌ها قبل از انجام وظایف خود نیازی به دریافت پاسخ از سایر گره‌ها ندارند. سیستم‌هایی که بر اساس مفهوم غیر همزمانی عمل می‌کنند، اغلب قابلیت مقیاس‌پذیری بیشتری دارند؛ زیرا می‌توانند تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را به صورت موازی پردازش کنند و به خطاها و پاسخگویی بهتری نسبت به پاسخ‌های فوری از سوی گره‌های شبکه مقاومت بیشتری ارائه دهند.
مثال‌هایی از مفهوم غیر همزمانی در علوم کامپیوتر
انتقال از سیستم‌های همزمان به سیستم‌های ناهمزمان در علوم کامپیوتر به صورت گسترده‌ای مشاهده می‌شود. در اوایل تاریخ علوم کامپیوتر، بسیاری از سیستم‌ها به صورت کاملاً همزمان عمل می‌کردند؛ زیرا پیاده‌سازی و درک این مدل بسیار آسان‌تر بود. اما در مواردی، نیاز به مقیاس‌پذیری بر سادگی فرایندها غلبه کرد و سیستم‌ها به سمت ناهمزمانی گرایش یافتند.
به عنوان مثال، بیشتر سیستم‌عامل‌ها با مدل همزمانی شروع به کار کردند که تنها امکان انجام یک کار در یک زمان واحد را داشتند. مثالی از این مدل می‌تواند سیستم عامل MS-DOS باشد که در ابتدا برای اجرای یک برنامه طراحی شده بود و کاربر فقط می‌توانست پس از تکمیل دستور قبلی، دستور جدیدی را تایپ کند. اما با پیشرفت تکنولوژی و نیاز به پردازش‌های موازی و بزرگ‌مقیاس، سیستم‌ها به سمت معماری‌های غیر همزمان مهاجرت کردند.
بلاکچین و تحول از همزمان به ناهمزمان در آینده، انتظار می‌رود که تقاضا برای بلاکچین به شدت افزایش یابد. تعداد کاربران بلاکچین از میلیون‌ها به میلیاردها نفر و نرخ تراکنش از ده‌ها تراکنش در ثانیه به میلیون‌ها تراکنش در ثانیه افزایش خواهد یافت. در این شرایط، پارادایم‌های سنتی دیگر به خوبی عملکرد نخواهند کرد.
این مدل که توسط ماشین مجازی تون (TVM) پیاده‌سازی شده، قراردادهای هوشمند TVM را بخاطر الگوی متفاوت، با قراردادهای هوشمند EVM ناسازگار می‌کند. بنابراین یک زبان برنامه‌نویسی جدید به نام FunC برای جایگزینی با زبان سالیدیتی (Solidity) اتریوم ایجاد شده که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا از این پارادایم جدید به طور موثر استفاده کنند.
مفهوم غیر همزمانی؛ تضمین بقای بلاکچین‌ها در دنیای امروز
در دنیای امروز که حجم عظیمی از داده‌ها در ثانیه بین کاربران تبادل می‌شود، مفهوم غیر همزمانی بیش از هر زمان دیگری اهمیت پیدا کرده است. در واقع، سیستم‌های کامپیوتری، پایگاه‌های داده و حتی شبکه‌های اجتماعی برای تضمین بقای خود به این مفهوم روی آورده‌اند. شبکه‌های بلاکچینی نیز با رشد تعداد کاربران و افزایش حجم داده‌ها، برای تضمین پاسخگویی به کاربران و بقای خود، باید به سمت مفهوم غیر همزمانی کوچ کنند. در این مقاله به صورت کامل به پرسش Asynchronous چیست پاسخ دادیم، مزایای این سیستم را برشمردیم و با تفاوت مفاهیم غیر همزمانی و همزمانی آشنا شدیم.
