Розподілені обчислення

Матеріал з Словник з інформатики
Перейти до: навігація, пошук

Розподі́лені обчи́слення (розподілена обробка даних) — спосіб розв'язання трудомістких обчислювальних завдань з використанням двох і більше комп'ютерів, об'єднаних в мережу.

Розподілені обчислення є окремим випадком паралельних обчислень, тобто одночасного розв'язання різних частин одного обчислювального завдання декількома процесорами одного або кількох комп'ютерів. Тому необхідно, щоб завдання, що розв'язується було сегментоване — розділене на підзадачі, що можуть обчислюватися паралельно. При цьому для розподілених обчислень доводиться також враховувати можливу відмінність в обчислювальних ресурсах, які будуть доступні для розрахунку різних підзадач. Проте, не кожне завдання можна «розпаралелити» і прискорити його розв'язання за допомогою розподілених обчислень.


Різниця між HTC і HPС HPC (англ. High Performance Computing, Високопродуктивні обчислення) HPC-системи зазвичай виконують Близькозв'язані паралельні завдання, які має сенс запускати на обчислювальній системі зі з'єднаннями, що мають досить невеликі значення латентності

HTC (англ. High Throughput Computing, Обчислення високої пропускної здатності) HTC-системи, навпаки, призначені для незалежних, послідовних завдань, виконання кожної з яких можна планувати незалежно на великій кількості обчислювальних ресурсів, що входять в різні адміністративні організації

Зменшення латентності Щоб знизити витрати часу, пов'язані з латентністю, потрібно:

Розробляти алгоритми, що вимагають менше пересилань даних, так як це є мірою складності системи, а також групувати запити і відповіді .

Використовувати інформацію, розташовану «близько» в гіпермережі . Кешувати, запитувати заздалегідь і дублювати інформацію (при цьому не варто забувати, що дані мають властивість застарівати) Переміщати дані на ЕОМ, де виконуються обчислення. Виконувати обчислення там, де зберігаються дані. Це вимагає вирішення виникаючих питань, пов'язаних з безпекою та використанням приватних ресурсів та сервісів. Список проектів розподілених обрахунків Нижче наведено перелік найпопулярніших проектів розподілених обчислень в інтернеті. Повніший перелік практично всіх існуючих і завершених проектів розподілених обчислень в інтернеті можна переглянути на сайті Distributed Computing(англ.). Учасники розподілених обчислень в Україні працюють як самостійно, так і в складі команд, найчисельнішою та найпотужнішою з яких є - Distributed Computing Team Ukraine. Статус команди - Національна

Список українських проектів розподілених обчислень Magnetism@Home; SLinCA@Home — дослідження в галузі матеріалознавства; Physics@home — фізика твердих тіл, матеріалів, оптика та хімія; Біологія та медицина Rosetta@home — вирахування структури білка із самою низькою енергією; Folding@Home — проект з вирахування третинної структури білків; World Community Grid — дослідження, пов'язані із генетикою людини, а також із різноманітними важкими захворюваннями. Вивчення білків, та їх каталогізація; grid.org — проект з пошуку ліків від Карциноми (закінчений 27 квітня 2007 року (не знайдено)); Find-a-Drug — проект з пошуку ліків від різноманітних хвороб шляхом обрахунку докінгу білків із різними молекулами (закінчено 2005 року), приєднався до WCG; DrugDiscovery@Home — російський проект, згортання білків, скрінінг баз даних біологічно активних сполук; Proteins@home; GPUGrid.net — молекулярне моделювання білків; POEM@HOME — передбачення біологічно активної структури білків; FightMalaria@Home — пошук ліків проти малярії; Docking@Home — дослідження взаємодії білків-ліганд; Malariacontrol.net — моделювання динаміки розповсюдження і впливу малярії на здоров'я; RNA World — дослідження пов'язані з ідентифікацією, аналізом і передбаченням структури РНК; SIMAP — пошук подібності між білками; Математика Seventeen or Bust — проект, який займається підтвердженням задачі Серпінського; GIMPS — проект з пошуку простих чисел Мерсенна; ZetaGrid — перевірка гіпотези Рімана (закінчено 2005 року); ABC@home — проект з пошуку ABC-трійок; Collatz Conjecture — дослідження гіпотези Колатца; PrimeGrid — проект підтримує декілька підпроектів з пошуку великих простих чисел різних форм; NFS@home — факторизація великих цілих чисел; NumberFields@home — дослідження у галузі теорії чисел; primaboinca — пошук контрприкладів до двох гіпотез із галузі теорії чисел; SubsetSum@Home — проект у галузі теорії чисел; SZTAKI Desktop Grid — пошук всіх систем узагальнених двійкових чисел; Криптографія distributed.net — проекти зі злому RC5-72 повним перебором, пошук оптимальних лінійок Голомба - OGR-27; RainbowCrack; AQUA@home — моделювання роботи адіабатичного квантового надпровідного комп'ютера (завершено 2011 року); Enigma@Home — спроба розшифрувати 3 повідомлення, зашифрованих німецькою шифрувальною машиною Енігма. Сигнали були перехоплені в Північноатлантичному океані в 1942 році і вважалося, що їх неможливо зламати; DistrRTgen — генерація гігантських "веселкових" таблиць, що дозволяють зламати довгі паролі; Когнітивна наука та штучний інтелект MindModeling@Home — дослідження механізмім з покращення процесів навчання та людського мислення; Астрономія та астрофізика SETI@Home — проект з обробки сигналів радіотелескопу, для пошуку радіосигналів позаземних цивілізацій; Einstein@Home — проект з перевірки гіпотези Ейнштейна про гравітаційні хвилі за допомогою аналізу гравітаційних полів пульсарів чи нейтронних зірок; MilkyWay@home — створення трьохмірної моделі галактики Чумацький шлях; Cosmology@home — пошук моделі, яка кращим чином описує наш Всесвіт, а також визначення діапазону моделей, які узгоджуються із сучасними астрономічними та фізичними даними; Asteroids@home — метою проекта є визначення форми і характеру обертання значної частини астероїдів; Фізика та хімія Spinhenge@home — проект в області нанотехнологій, вивчення магнітних молекул; LHC@home — розрахунки магнітної підсистеми прискорювача заряджених частинок — Великого адронного колайдера (LHC); Muon1 DPAD — розрахунки з проектування ще потужнішого прискорювача — Neutrino Factory/Muon Collider; EDGeS@Home — проект у галузі фізики плазми, моделювання поведінки заряджених частинок в магнітному полі термоядерного реактора ITER; eOn; Leiden Classical — дослідження в галузі фізики поверхонь на основі Classical Dynamics; Наука про Землю Climateprediction.net — проект з моделювання впливу відходів вуглекислого газу на клімат Землі; Quake Catcher Network — створення найбільшої сейсмічної карти світу; Radioactive@Home — створення найбільшої карти радіаційного рівня; ПЗ для організації розподілених обчислень Apache Hadoop BOINC — відкрита інфраструктура для розподілених обрахунків Університету Берклі (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), яка поширюється за ліцензією LGPL. Condor(англ.) Globus Toolkit(англ.) — набір програм, який значно спрощує створення та керування розподіленими обрахунками.