Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
Malta
ශ්රී ලංකාව
Türkmenistan
Türkiyə
Украина
Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išna
Paskirstytasis skaičiavimas
| Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais. |
Paskirstytasis skaičiavimas tai kompiuterinio apdorojimo metodas, kurio metu skirtingos programos dalys tuo pat metu veikia keliuose kompiuteriuose, kurie tarpusavyje komunikuoja per tinklą. Paskirstytasis skaičiavimas yra dalinio arba kitaip lygiagretaus skaičiavimo tipas, tačiau pastarasis terminas labiau apibrėžia skaičiavimą, kurio metu skirtingos programos dalys tuo pat metu veikia keliuose procesoriuose, kurie yra to paties kompiuterio dalis. Nors abu skaičiavimo tipai reikalauja, kad programa būtų sudalinta į segmentus (dalis, kurios veikia tuo pačiu metu), paskirstytam skaičiavimui dar reikia įvertinti skirtingas aplinkas, kuriose veikia atskiros programos dalys. Pavyzdžiui, atskiri kompiuteriai tikriausiai turės skirtingas failų sistemas ir skirtingus aparatinės įrangos komponentus.
Paskirstyto skaičiavimo pavyzdys yra BOINC - karkasas, kuriame stambios problemos gali būti padalintos į smulkias problemas, kurios paskirstomos daugeliui kompiuterių. Vėliau smulkūs rezultatai yra apjungiami į didelį sprendimą.
Paskirstytasis skaičiavimas – tai elementarus galimybės sujungti kompiuterius išnaudojimas. Tačiau jis skiriasi nuo kompiuterių darbo tinkle ar fragmentuoto skaičiavimo. Pastarasis terminas apima kelis kompiuterius, sąveikaujančius tarpusavyje, bet dažniausiai nesidalinančius vienos programos apdorojimu. Pasaulinis tinklas (internetas) yra pavyzdys tinklo, bet ne paskirstyto skaičiavimo. Sudarinėti paskirstytuosius skaičiavimus naudojama daug technologijų ir standartų, kai kurios iš jų specialiai optimizuotos šiam tikslui: (RPC) or (RMI) or .
Organizavimas
Sąveikos tarp atskirų kompiuterių organizavimas yra svarbiausias uždavinys. Norint panaudoti kuo didesnį kiekį skirtingų kompiuterių tipų komunikacijos kanalo protokolas negali turėti ar naudoti jokios informacijos, kuri gali būti nesuprantama kažkuriems įrenginiams. Ypatingas dėmesys taip pat turi būti skiriamas pranešimų perdavimui. Jie turi būti pristatomi neiškraipyti, o klaidingi pranešimai atmetami, kad nesukeltų klaidos sistemoje ar net visame tinkle.
Kitas svarbus faktorius yra galimybė persiųsti programinę įrangą į kita kompiuterį taip, kad ji veiktų ir kompiuteris galėtų prisijungti prie egzistuojančio tinklo. Tai ne visuomet įmanoma įgyvendinti, o kartais ir nepraktiška, kadangi gali skirtis techninė įranga ar resursai. Tokiu atveju taikomi kiti metodai: išankstinis kompiliavimas ar rankinis programinės įrangos įkėlimas.
Tikslai ir pranašumai
Yra daug paskirstytojo skaičiavimo sistemų rūšių ir daug iššūkių kuriant tokias sistemas. Pagrindinis paskirstytojo skaičiavimo sistemos tikslas yra sujungti naudotojus ir šaltinius į aiškų, atvirą ir keičiamo dydžio tinklą. Idealiu atveju toks junginys yra net labai atsparus klaidoms ir galingesnis nei dauguma pavienio kompiuterio sistemos variantų.
Atvirumas
Atvirumas yra paskirstytųjų sistemų ypatybė, kuri užtikrina, kad kiekviena posistemė yra visiškai atvira sąveikai su kita posisteme. Tinklo servisų protokolai – tai standartai, kurie nurodo paskirstytosioms sistemoms būti išplečiamoms ir besikeičiančioms. Iš esmės kintama atvira sistema turi privalumą prieš visiškai uždarą, savarankišką sistemą.
Dėl to atviros paskirstytosios sistemos susiduria su tokiais sunkumais:
- Monotoniškumas
- Tai kas pateikiama atviroje sistemoje jau nebegali būti atšaukta.
- Pliuralizmas
- Paskirstytosios sistemos atskiros posistemės apima heterogenišką, persidengiančią ir iš dalies konfliktišką informaciją. Šių sistemų centre nėra arbitro, kuris nuspręstų kas teisus.
- Neribotas neapibrėžtumas
- Atskiros sistemos gali įsijungti ir išsijungti, o komunikavimo sąsajos gali prisijungti ir atsijungti nuo posistemių asinchroniškai. Todėl negalima iš anksto apibrėžti laiko, skirto įvykdyti operacijai.
Trūkumai
Techniniai klausimai
Blogai suprojektuota paskirstytųjų skaičiavimų sistema gali sumažinti visų skaičiavimų patikimumą jei vieno mazgo nepasiekiamumas suardo kitus mazgus. Kaip kažkada pastebėjo Leslie Lamport: „Paskirstytoji sistema tai tokia sistema, kurioje klaida kompiuterio, apie kurio egzistavimą tu net nežinojai, gali padaryti tavo paties kompiuterį nenaudingu.“
Problemų diagnozavimas ir šalinimas paskirstytoje sistemoje taip pat gali tapti sudėtingu, kadangi analizė reikalauja prisijungti prie nutolusių mazgų arba ištirti ryšius tarp mazgų.
Dauguma skaičiavimo tipų nėra tinkami išskirstytai aplinkai, dažniausiai dėl komunikavimo ir sinchronizavimo tarp mazgų masto. Jei tinklo pralaidumas, gaišties laikas ar komunikacijos reikalavimai yra per daug ryškūs, tuomet paskirstytojo skaičiavimo privalumai gali būti nematomi, o atlikimas gali būti prastesnis nei neišskirstytoje aplinkoje.
Problemos projektuose
Paskirstytojo skaičiavimo projektai gali sugeneruoti rezultatus, kurie jau yra užpatentuoti, net jei generavimo procesas naudoja duomenis iš savanoriškų šaltinių. Tai gali privesti prie nesutarimų, kadangi pramonė pelnosi iš tokių duomenų, kurie gauti pasitelkus savanorius. Be to kai kurie paskirstytieji skaičiavimų projektai (pvz., biologiniai projektai, kurių tikslas suformuoti tūkstančius ar net milijonus bandomųjų molekulių įvairioms medicininėms problemoms spręsti) gali sukurti milžiniškus kiekius neapdorotų duomenų. Tokie duomenys gali būti beverčiai be apdorojimo ar testavimo realaus pasaulio eksperimentais. Tačiau toks apdorojimas ar eksperimentai gali būti labai brangūs ir ilgalaikiai, net trukti dešimtmečius kol visi duomenys bus išanalizuoti. Taigi kol duomenys nėra apdirbti, negalima tikėtis jokios naudos iš skaičiavimo projektų.
Kiti projektai kenčia nuo jų kūrėjų planavimo stokos. Tokie prastai suplanuoti projektai gali neduoti akivaizdžių rezultatų ar nesugeneruoti duomenų, kurie galiausiai būtų pateikti moksliniuose darbuose. Pastebėję, kad projektas nerodo tikėtų rezultatų, projekto valdytojai gali nuspręsti staiga nutraukti projektą negavę jokių rezultatų, taip paversdami visą sunaudotą elektros energiją ir skaičiavimo resursus į bereikšmį darbą. Tokiu atveju savanoriai gali pasijusti nusivylę ir beprasmiškai išnaudoti. Juk visa energija, laikas ir resursai galėjo būti panaudoti kitam projektui, kurį valdytojai geriau suplanavo.
Kita paskirstytojo skaičiavimo projektų problema yra ta, kad jie gali būti nukreipti spręsti problemas, kurios iš esmės yra neišsprendžiamos ar kurias protingiau būtų atidėti ateičiai, kai kompiuterių galimybės bus ženkliai didesnės. Kai kurie projektai gali bandyti panaudoti kompiuterius rasti sprendimams skaičiuodami matematinius ar fizikinius modelius. Tokiuose projektuose iškyla rizika, kad modelis nebuvo tinkamai suprojektuotas, kad sprendimas būtų surastas efektyviai. Paskirstyto skaičiavimo projekto efektyvumas smarkiai priklauso nuo kūrėjų sumanumo.
Architektūra
Paskirstytajam skaičiavimui naudojamos įvairios techninės ir programinės įrangos architektūros. Žemiausiame lygmenyje svarbu sujungti keletą procesorių su tam tikru tinklu, nepaisant ar tas tinklas yra išdėstytas ant elektroninės plokštės ar sudarytas iš silpnai sujungtų prietaisų ir kabelių. Aukštesniame lygmenyje svarbu sujungti procesus, veikiančius tuose procesoriuose, į savotišką komunikacijos sistemą.
Paskirstytas programavimas paprastai sueina į vieną ar kelias pagrindines architektūros ar kategorijas: kliento - serverio, 3-čios eilės architektūra, n - tosios eilės architektūra, išskirstyti objektai, tvirtas sukabinimas arba laisvas sukabinimas.
- Kliento - serverio – išmanus kliento kodas kreipiasi į serverį duomenų, tuomet suformuoja juos ir atvaizduoja naudotojui. Įvesti duomenys perduodami atgal į serverį.
- 3-čios eilės architektūra – ji perkelia klientą į vidurinę būseną taip, kad būtų galima naudoti klientus neturinčius būsenos. Tai palengvina programų įdiegimą. Dauguma tinklinių (angl. web) programų yra šitokios architektūros.
- N-tosios eilės architektūra – paprastai skirtos tinklinėms programoms, kurios jau pačios perduoda savo užklausas į kitus servisus. Tokio tipo programos labiausiai prisidėjo prie serverių programoms sėkmės.
- Tvirtas sukabinimas – paprastai ši architektūra skirta didelės integracijos mašinoms, kurios leidžia lygiagrečiai tą patį procesą, padalindamos užduotį į dalis, kurias įvykdo atskirai ir po to sujungia į galutinį rezultatą.
- Taškas į tašką – architektūra, kurioje nėra specialios mašinos ar kelių, kurios teikia servisus ar valdo tinklo resursus. Vietoj to visos atsakomybės yra tolygiai paskirstomos visoms mašinoms, vadinamoms taškais. Taškai gali būti ir klientais ir serveriais.
- Vieta paremta – skirta infrastruktūrai, kuri sukuria vieno adreso - vietos iliuziją (virtualizaciją). Duomenys yra nepastebimai atkartojami pagal programos poreikius.
Kitas esminis paskirstytųjų skaičiavimų architektūros aspektas yra darbų komunikavimo ir koordinavimo tarp lygiagrečių procesų užtikrinimo metodas. Per įvairius žinučių perdavimo protokolus procesai gali komunikuoti vienas su kitu tiesiogiai, paprastai santykiu „šeimininkas/tarnas“. Kitaip yra su centralizuotos duomenų bazės architektūra. Joje paskirstytasis skaičiavimas gali būti atliekamas be jokių tiesioginių vidinių procesų komunikavimų, tiesiog naudojantis bendra duomenų baze.
Lygiagretumas
Paskirstytasis skaičiavimas apima lygiagretumo rūšį. Jis labai susijęs su lygiagrečiu programavimu, o kartais šios dvi sąvokos net neatskiriamos.
Daugiaprocesorinės sistemos
Daugiaprocesorinė sistema yra tiesiog kompiuteris, kuris turi daugiau nei vieną procesorių pagrindinėje plokštėje. Jei operacinės sistema geba išnaudoti šį privalumą, ji gali vykdyti kelis procesus (ar kelias to paties proceso dalis) skirtinguose procesoriuose.
Daugiabranduolinės sistemos
„Intel“ kompanijos procesoriai nuo paskutiniųjų „Pentium 4“ serijos naudojo technologiją vadinamą hipersrautais (angl. Hyperthreading), kuri leido vykdyti daugiau nei vieną proceso giją tame pačiame procesoriuje. Pastarųjų metų gamybos procesoriai turi po keletą branduolių, kas taip pat leidžia vykdyti kelias proceso gijas iškart.
Keleto kompiuterių sistemos
Multikompiuteriu gali būti laikomas arba lengvai sukabintas NUMA (ang. Non-Uniform Memory Architecture) kompiuteris, arba stipriai sukabintas klasteris. Multikompiuteriai paprastai naudojami tais atvejais, kai reikalinga didelė skaičiavimo galia aplinkoje su ribota fizine vieta ir elektros energija.
Dažniausi pritaikymai yra trimačiuose medicinos vaizdavimo įrenginiuose ir mobiliuose radaruose.
Skaičiavimo sistematika
Paskirstytųjų sistemų tipai yra paremti Flyno sistematika; viena instrukcija, vieni duomenys (SISD), viena instrukcija, keli duomenys (SIMD), daug instrukcijų, vieni duomenys (MISD) ir daug instrukcijų, daug duomenų (MIMD).
Kompiuterių klasteriai
Klasteris susideda iš kelių ar daugelio kompiuterinių mašinų (virtualių arba fizinių) vieningai veikiančių greitame kompiuterių tinkle.
Kompiuterių klasteriai yra trijų tipų: 1) Aukšto skaičiavimų pajėgumo klasteris – šis klasterių tipas paskirsto sakaičiavimo uždavinį klasterio mazgams, tad sutrumpinama uždavinio skaičiavimo trukmė. Sėkmingai panaudojamas uždaviniams, kurių apskaičiavimas gali būti lygiagretinamas. 2) Aukšto patikimumo klasteriai – plačiai naudojami duomenų centruose serverinių sistemų patikimumo didinimui, skirstomi į aktyvius ir pasyvius. 3) Tinklo apkrovos balansavimo klasteriai – naudojami didelius duomenų srautus apdorojančiose kompiuterinėse sistemose.
Šių dienų didelės spartos interneto prieigos leidžia klasteriniais ryšiais susaistyti geografiškai atsietas kompiuterines sistemas, o debesų technologiniai sprendimai leidžia skaičiavimo programinę įrangą atskirti nuo techninės įrangos, kas reišgia geografinę laisvę debesų erdvėje.
Paskirstytasis skaičiavimas skiriasi nuo klasterinio skaičiavimo tuo, kad kompiuteriai paskirstytojo skaičiavimo aplinkoje paprastai nevykdo grupinių užduočių, tuo tarpu klasteriniai kompiuteriai daug labiau susaistyti tarpusavyje. Be to paskirstytos sistemos sudarytos iš geografiškai plačiai paplitusių mašinų.
Skaičiavimas tinklelyje
Tinklelis naudoja daugelio atskirų kompiuterių, sujungtų tinklu (dažniausiai internetu), resursus, kad išspręsti didelės apimties skaičiavimo problemas. Vieši tinkleliai gali išnaudoti tūkstančių kompiuterių neveiklos laiką visame pasaulyje. Tokie sujungimai leidžia tvarkyti tokius duomenų kiekius, kuriems paprastai prireiktų brangių superkompiuterių arba apskritai nebūtų įmanoma apdoroti.
Kalbos
Beveik visos programavimo kalbos, kurios turi visišką priėjimą prie sistemos techninės įrangos, gali susitvarkyti su paskirstytuoju programavimu. Nutolusių procedūrų kreipiniai paskirsto operacinės sistemos komandas per tinklą. Tokios sistemos kaip CORBA, Microsoft DCOM, Java RMI ir kitos bando susieti objektinį projektavimą su tinklu. Lengvai sukabintos sistemos komunikuoja per tarpinius dokumentus, kuriuos paprastai supranta ir žmonės (pvz.: XML, HTML, SGML, EDI).
Specialiai paskirstytajam programavimui pritaikytos kalbos yra šios: Ada, Alef, E, Erlang, Limbo, Oz, ZPL.
Pavyzdžiai
Projektai
Pastaraisiais metais atsirado įvairių paskirstytojo skaičiavimo projektų. Dauguma veikia savanoriškom paskatom ir įtraukia vartotojus, aukojančius savo nepanaudotą skaičiavimo galią įdomiems skaičiavimo uždaviniams spręsti. Tokių projektų pavyzdžiai gali būti Stanfordo Universiteto chemijos departamento Folding@home projektas, kuris koncentruojasi ties proteinų junginių simuliacija ieškant vaistų nuo įvairių ligų; “World Community Grid“ projektas siekia sudaryti didžiausią pasaulyje skaičiavimo tinklą, kad galima būtų imtis mokslinių tyrimų, kurie padėtų žmonijai. Šį projektą vykdo ir remia IBM; SETI@home projektas fokusuojamas ties radioteleskopo duomenų analize ieškant sąmoningų signalų iš kosmoso; projektas distributed.net bando „nulaužti“ įvairius kriptografinius šifrus.
Paskirstytojo skaičiavimo projektai dažnai konkuruoja su kitomis paskirstytomis sistemomis. Ši konkurencija galima ir dėl prestižo, ir suvilioti naudotojus prisidėti su savo skaičiavimo pajėgumais prie bendro projekto. Be to yra pateikiama statistika apie paskirstytojo skaičiavimo projekto nuveiktą darbą per paskutinę dieną ar savaitę. Tokie duomenys pasirodo labai naudingi praktikoje, kad visi paskirstytųjų skaičiavimų projektai pateikia savo veiklos statistines analizes, atnaujinamas kasdien ar netgi realiu laiku.
Šios naujos Grid technologijos diegiamos ir Lietuvoje – vykdomi LitGrid ir BalticGrid projektai, kurių tikslas – sukurti lygiagrečiųjų ir paskirstytų tinklų infrastruktūrą ir integruoti ją į intensyviai tobulėjančią Europos Sąjungos šalių Grid infrastruktūrą.
Vykdant šiuos projektus, Lietuvos mokslininkams ir specialistams teikiamos žinios apie lygiagrečiąsias ir paskirstytų skaičiavimų tinklus ir jų galimybes. Tai padės mokslininkams pasiekti labiau pažengusių ES šalių lygį ir paskatins juos įsitraukti į Grid technologijų plėtrą.
2005 m. buvo sukurtas ir įdiegtas Grid naudotojų sertifikatas, kad būtų garantuota duomenų ir tyrimų apsauga. Be to, yra parinkta, įsisavinta ir įdiegta Grid valdymo operacinė programinė įranga, projekto partnerių kompiuteriniai telkiniai įtraukti į LitGRID, turimi telkiniai dirba testiniu režimu, t. y. LitGRID yra funkcionalus jų valdymo lygio atžvilgiu, ir t. t.
Autorius: www.NiNa.Az
Išleidimo data:
vikipedija, wiki, lietuvos, knyga, knygos, biblioteka, straipsnis, skaityti, atsisiųsti, nemokamai atsisiųsti, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, pictu, mobilusis, porn, telefonas, android, iOS, apple, mobile telefl, samsung, iPhone, xiomi, xiaomi, redmi, pornografija, honor, oppo, Nokia, Sonya, mi, pc, web, kompiuteris, Informacija apie Paskirstytasis skaičiavimas, Kas yra Paskirstytasis skaičiavimas? Ką reiškia Paskirstytasis skaičiavimas?
Siam straipsniui ar jo daliai truksta isnasu į patikimus saltinius Jus galite padeti Vikipedijai pridedami tinkamas isnasas su saltiniais Paskirstytasis skaiciavimas tai kompiuterinio apdorojimo metodas kurio metu skirtingos programos dalys tuo pat metu veikia keliuose kompiuteriuose kurie tarpusavyje komunikuoja per tinkla Paskirstytasis skaiciavimas yra dalinio arba kitaip lygiagretaus skaiciavimo tipas taciau pastarasis terminas labiau apibrezia skaiciavima kurio metu skirtingos programos dalys tuo pat metu veikia keliuose procesoriuose kurie yra to paties kompiuterio dalis Nors abu skaiciavimo tipai reikalauja kad programa butu sudalinta į segmentus dalis kurios veikia tuo paciu metu paskirstytam skaiciavimui dar reikia įvertinti skirtingas aplinkas kuriose veikia atskiros programos dalys Pavyzdziui atskiri kompiuteriai tikriausiai tures skirtingas failu sistemas ir skirtingus aparatines įrangos komponentus Paskirstyto skaiciavimo pavyzdys yra BOINC karkasas kuriame stambios problemos gali buti padalintos į smulkias problemas kurios paskirstomos daugeliui kompiuteriu Veliau smulkus rezultatai yra apjungiami į didelį sprendima Paskirstytasis skaiciavimas tai elementarus galimybes sujungti kompiuterius isnaudojimas Taciau jis skiriasi nuo kompiuteriu darbo tinkle ar fragmentuoto skaiciavimo Pastarasis terminas apima kelis kompiuterius saveikaujancius tarpusavyje bet dazniausiai nesidalinancius vienos programos apdorojimu Pasaulinis tinklas internetas yra pavyzdys tinklo bet ne paskirstyto skaiciavimo Sudarineti paskirstytuosius skaiciavimus naudojama daug technologiju ir standartu kai kurios is ju specialiai optimizuotos siam tikslui RPC or RMI or OrganizavimasSaveikos tarp atskiru kompiuteriu organizavimas yra svarbiausias uzdavinys Norint panaudoti kuo didesnį kiekį skirtingu kompiuteriu tipu komunikacijos kanalo protokolas negali tureti ar naudoti jokios informacijos kuri gali buti nesuprantama kazkuriems įrenginiams Ypatingas demesys taip pat turi buti skiriamas pranesimu perdavimui Jie turi buti pristatomi neiskraipyti o klaidingi pranesimai atmetami kad nesukeltu klaidos sistemoje ar net visame tinkle Kitas svarbus faktorius yra galimybe persiusti programine įranga į kita kompiuterį taip kad ji veiktu ir kompiuteris galetu prisijungti prie egzistuojancio tinklo Tai ne visuomet įmanoma įgyvendinti o kartais ir nepraktiska kadangi gali skirtis technine įranga ar resursai Tokiu atveju taikomi kiti metodai isankstinis kompiliavimas ar rankinis programines įrangos įkelimas Tikslai ir pranasumaiYra daug paskirstytojo skaiciavimo sistemu rusiu ir daug issukiu kuriant tokias sistemas Pagrindinis paskirstytojo skaiciavimo sistemos tikslas yra sujungti naudotojus ir saltinius į aisku atvira ir keiciamo dydzio tinkla Idealiu atveju toks junginys yra net labai atsparus klaidoms ir galingesnis nei dauguma pavienio kompiuterio sistemos variantu Atvirumas Atvirumas yra paskirstytuju sistemu ypatybe kuri uztikrina kad kiekviena posisteme yra visiskai atvira saveikai su kita posisteme Tinklo servisu protokolai tai standartai kurie nurodo paskirstytosioms sistemoms buti ispleciamoms ir besikeiciancioms Is esmes kintama atvira sistema turi privaluma pries visiskai uzdara savarankiska sistema Del to atviros paskirstytosios sistemos susiduria su tokiais sunkumais Monotoniskumas Tai kas pateikiama atviroje sistemoje jau nebegali buti atsaukta Pliuralizmas Paskirstytosios sistemos atskiros posistemes apima heterogeniska persidengiancia ir is dalies konfliktiska informacija Siu sistemu centre nera arbitro kuris nusprestu kas teisus Neribotas neapibreztumas Atskiros sistemos gali įsijungti ir issijungti o komunikavimo sasajos gali prisijungti ir atsijungti nuo posistemiu asinchroniskai Todel negalima is anksto apibrezti laiko skirto įvykdyti operacijai TrukumaiTechniniai klausimai Blogai suprojektuota paskirstytuju skaiciavimu sistema gali sumazinti visu skaiciavimu patikimuma jei vieno mazgo nepasiekiamumas suardo kitus mazgus Kaip kazkada pastebejo Leslie Lamport Paskirstytoji sistema tai tokia sistema kurioje klaida kompiuterio apie kurio egzistavima tu net nezinojai gali padaryti tavo paties kompiuterį nenaudingu Problemu diagnozavimas ir salinimas paskirstytoje sistemoje taip pat gali tapti sudetingu kadangi analize reikalauja prisijungti prie nutolusiu mazgu arba istirti rysius tarp mazgu Dauguma skaiciavimo tipu nera tinkami isskirstytai aplinkai dazniausiai del komunikavimo ir sinchronizavimo tarp mazgu masto Jei tinklo pralaidumas gaisties laikas ar komunikacijos reikalavimai yra per daug ryskus tuomet paskirstytojo skaiciavimo privalumai gali buti nematomi o atlikimas gali buti prastesnis nei neisskirstytoje aplinkoje Problemos projektuose Paskirstytojo skaiciavimo projektai gali sugeneruoti rezultatus kurie jau yra uzpatentuoti net jei generavimo procesas naudoja duomenis is savanorisku saltiniu Tai gali privesti prie nesutarimu kadangi pramone pelnosi is tokiu duomenu kurie gauti pasitelkus savanorius Be to kai kurie paskirstytieji skaiciavimu projektai pvz biologiniai projektai kuriu tikslas suformuoti tukstancius ar net milijonus bandomuju molekuliu įvairioms medicininems problemoms spresti gali sukurti milziniskus kiekius neapdorotu duomenu Tokie duomenys gali buti beverciai be apdorojimo ar testavimo realaus pasaulio eksperimentais Taciau toks apdorojimas ar eksperimentai gali buti labai brangus ir ilgalaikiai net trukti desimtmecius kol visi duomenys bus isanalizuoti Taigi kol duomenys nera apdirbti negalima tiketis jokios naudos is skaiciavimo projektu Kiti projektai kencia nuo ju kureju planavimo stokos Tokie prastai suplanuoti projektai gali neduoti akivaizdziu rezultatu ar nesugeneruoti duomenu kurie galiausiai butu pateikti moksliniuose darbuose Pastebeje kad projektas nerodo tiketu rezultatu projekto valdytojai gali nuspresti staiga nutraukti projekta negave jokiu rezultatu taip paversdami visa sunaudota elektros energija ir skaiciavimo resursus į bereiksmį darba Tokiu atveju savanoriai gali pasijusti nusivyle ir beprasmiskai isnaudoti Juk visa energija laikas ir resursai galejo buti panaudoti kitam projektui kurį valdytojai geriau suplanavo Kita paskirstytojo skaiciavimo projektu problema yra ta kad jie gali buti nukreipti spresti problemas kurios is esmes yra neissprendziamos ar kurias protingiau butu atideti ateiciai kai kompiuteriu galimybes bus zenkliai didesnes Kai kurie projektai gali bandyti panaudoti kompiuterius rasti sprendimams skaiciuodami matematinius ar fizikinius modelius Tokiuose projektuose iskyla rizika kad modelis nebuvo tinkamai suprojektuotas kad sprendimas butu surastas efektyviai Paskirstyto skaiciavimo projekto efektyvumas smarkiai priklauso nuo kureju sumanumo ArchitekturaPaskirstytajam skaiciavimui naudojamos įvairios technines ir programines įrangos architekturos Zemiausiame lygmenyje svarbu sujungti keleta procesoriu su tam tikru tinklu nepaisant ar tas tinklas yra isdestytas ant elektronines plokstes ar sudarytas is silpnai sujungtu prietaisu ir kabeliu Aukstesniame lygmenyje svarbu sujungti procesus veikiancius tuose procesoriuose į savotiska komunikacijos sistema Paskirstytas programavimas paprastai sueina į viena ar kelias pagrindines architekturos ar kategorijas kliento serverio 3 cios eiles architektura n tosios eiles architektura isskirstyti objektai tvirtas sukabinimas arba laisvas sukabinimas Kliento serverio ismanus kliento kodas kreipiasi į serverį duomenu tuomet suformuoja juos ir atvaizduoja naudotojui Įvesti duomenys perduodami atgal į serverį 3 cios eiles architektura ji perkelia klienta į vidurine busena taip kad butu galima naudoti klientus neturincius busenos Tai palengvina programu įdiegima Dauguma tinkliniu angl web programu yra sitokios architekturos N tosios eiles architektura paprastai skirtos tinklinems programoms kurios jau pacios perduoda savo uzklausas į kitus servisus Tokio tipo programos labiausiai prisidejo prie serveriu programoms sekmes Tvirtas sukabinimas paprastai si architektura skirta dideles integracijos masinoms kurios leidzia lygiagreciai ta patį procesa padalindamos uzduotį į dalis kurias įvykdo atskirai ir po to sujungia į galutinį rezultata Taskas į taska architektura kurioje nera specialios masinos ar keliu kurios teikia servisus ar valdo tinklo resursus Vietoj to visos atsakomybes yra tolygiai paskirstomos visoms masinoms vadinamoms taskais Taskai gali buti ir klientais ir serveriais Vieta paremta skirta infrastrukturai kuri sukuria vieno adreso vietos iliuzija virtualizacija Duomenys yra nepastebimai atkartojami pagal programos poreikius Kitas esminis paskirstytuju skaiciavimu architekturos aspektas yra darbu komunikavimo ir koordinavimo tarp lygiagreciu procesu uztikrinimo metodas Per įvairius zinuciu perdavimo protokolus procesai gali komunikuoti vienas su kitu tiesiogiai paprastai santykiu seimininkas tarnas Kitaip yra su centralizuotos duomenu bazes architektura Joje paskirstytasis skaiciavimas gali buti atliekamas be jokiu tiesioginiu vidiniu procesu komunikavimu tiesiog naudojantis bendra duomenu baze LygiagretumasPaskirstytasis skaiciavimas apima lygiagretumo rusį Jis labai susijes su lygiagreciu programavimu o kartais sios dvi savokos net neatskiriamos Daugiaprocesorines sistemos Daugiaprocesorine sistema yra tiesiog kompiuteris kuris turi daugiau nei viena procesoriu pagrindineje ploksteje Jei operacines sistema geba isnaudoti sį privaluma ji gali vykdyti kelis procesus ar kelias to paties proceso dalis skirtinguose procesoriuose Daugiabranduolines sistemos Intel kompanijos procesoriai nuo paskutiniuju Pentium 4 serijos naudojo technologija vadinama hipersrautais angl Hyperthreading kuri leido vykdyti daugiau nei viena proceso gija tame paciame procesoriuje Pastaruju metu gamybos procesoriai turi po keleta branduoliu kas taip pat leidzia vykdyti kelias proceso gijas iskart Keleto kompiuteriu sistemos Multikompiuteriu gali buti laikomas arba lengvai sukabintas NUMA ang Non Uniform Memory Architecture kompiuteris arba stipriai sukabintas klasteris Multikompiuteriai paprastai naudojami tais atvejais kai reikalinga didele skaiciavimo galia aplinkoje su ribota fizine vieta ir elektros energija Dazniausi pritaikymai yra trimaciuose medicinos vaizdavimo įrenginiuose ir mobiliuose radaruose Skaiciavimo sistematika Paskirstytuju sistemu tipai yra paremti Flyno sistematika viena instrukcija vieni duomenys SISD viena instrukcija keli duomenys SIMD daug instrukciju vieni duomenys MISD ir daug instrukciju daug duomenu MIMD Kompiuteriu klasteriai Klasteris susideda is keliu ar daugelio kompiuteriniu masinu virtualiu arba fiziniu vieningai veikianciu greitame kompiuteriu tinkle Kompiuteriu klasteriai yra triju tipu 1 Auksto skaiciavimu pajegumo klasteris sis klasteriu tipas paskirsto sakaiciavimo uzdavinį klasterio mazgams tad sutrumpinama uzdavinio skaiciavimo trukme Sekmingai panaudojamas uzdaviniams kuriu apskaiciavimas gali buti lygiagretinamas 2 Auksto patikimumo klasteriai placiai naudojami duomenu centruose serveriniu sistemu patikimumo didinimui skirstomi į aktyvius ir pasyvius 3 Tinklo apkrovos balansavimo klasteriai naudojami didelius duomenu srautus apdorojanciose kompiuterinese sistemose Siu dienu dideles spartos interneto prieigos leidzia klasteriniais rysiais susaistyti geografiskai atsietas kompiuterines sistemas o debesu technologiniai sprendimai leidzia skaiciavimo programine įranga atskirti nuo technines įrangos kas reisgia geografine laisve debesu erdveje Paskirstytasis skaiciavimas skiriasi nuo klasterinio skaiciavimo tuo kad kompiuteriai paskirstytojo skaiciavimo aplinkoje paprastai nevykdo grupiniu uzduociu tuo tarpu klasteriniai kompiuteriai daug labiau susaistyti tarpusavyje Be to paskirstytos sistemos sudarytos is geografiskai placiai paplitusiu masinu Skaiciavimas tinklelyje Tinklelis naudoja daugelio atskiru kompiuteriu sujungtu tinklu dazniausiai internetu resursus kad isspresti dideles apimties skaiciavimo problemas Viesi tinkleliai gali isnaudoti tukstanciu kompiuteriu neveiklos laika visame pasaulyje Tokie sujungimai leidzia tvarkyti tokius duomenu kiekius kuriems paprastai prireiktu brangiu superkompiuteriu arba apskritai nebutu įmanoma apdoroti KalbosBeveik visos programavimo kalbos kurios turi visiska priejima prie sistemos technines įrangos gali susitvarkyti su paskirstytuoju programavimu Nutolusiu proceduru kreipiniai paskirsto operacines sistemos komandas per tinkla Tokios sistemos kaip CORBA Microsoft DCOM Java RMI ir kitos bando susieti objektinį projektavima su tinklu Lengvai sukabintos sistemos komunikuoja per tarpinius dokumentus kuriuos paprastai supranta ir zmones pvz XML HTML SGML EDI Specialiai paskirstytajam programavimui pritaikytos kalbos yra sios Ada Alef E Erlang Limbo Oz ZPL PavyzdziaiProjektai Pastaraisiais metais atsirado įvairiu paskirstytojo skaiciavimo projektu Dauguma veikia savanoriskom paskatom ir įtraukia vartotojus aukojancius savo nepanaudota skaiciavimo galia įdomiems skaiciavimo uzdaviniams spresti Tokiu projektu pavyzdziai gali buti Stanfordo Universiteto chemijos departamento Folding home projektas kuris koncentruojasi ties proteinu junginiu simuliacija ieskant vaistu nuo įvairiu ligu World Community Grid projektas siekia sudaryti didziausia pasaulyje skaiciavimo tinkla kad galima butu imtis moksliniu tyrimu kurie padetu zmonijai Sį projekta vykdo ir remia IBM SETI home projektas fokusuojamas ties radioteleskopo duomenu analize ieskant samoningu signalu is kosmoso projektas distributed net bando nulauzti įvairius kriptografinius sifrus Paskirstytojo skaiciavimo projektai daznai konkuruoja su kitomis paskirstytomis sistemomis Si konkurencija galima ir del prestizo ir suvilioti naudotojus prisideti su savo skaiciavimo pajegumais prie bendro projekto Be to yra pateikiama statistika apie paskirstytojo skaiciavimo projekto nuveikta darba per paskutine diena ar savaite Tokie duomenys pasirodo labai naudingi praktikoje kad visi paskirstytuju skaiciavimu projektai pateikia savo veiklos statistines analizes atnaujinamas kasdien ar netgi realiu laiku Sios naujos Grid technologijos diegiamos ir Lietuvoje vykdomi LitGrid ir BalticGrid projektai kuriu tikslas sukurti lygiagreciuju ir paskirstytu tinklu infrastruktura ir integruoti ja į intensyviai tobulejancia Europos Sajungos saliu Grid infrastruktura Vykdant siuos projektus Lietuvos mokslininkams ir specialistams teikiamos zinios apie lygiagreciasias ir paskirstytu skaiciavimu tinklus ir ju galimybes Tai pades mokslininkams pasiekti labiau pazengusiu ES saliu lygį ir paskatins juos įsitraukti į Grid technologiju pletra 2005 m buvo sukurtas ir įdiegtas Grid naudotoju sertifikatas kad butu garantuota duomenu ir tyrimu apsauga Be to yra parinkta įsisavinta ir įdiegta Grid valdymo operacine programine įranga projekto partneriu kompiuteriniai telkiniai įtraukti į LitGRID turimi telkiniai dirba testiniu rezimu t y LitGRID yra funkcionalus ju valdymo lygio atzvilgiu ir t t