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  • 1 # 使用者6080336970269

    “雲是一個更上層、更抽象、更玄乎的概念。 而分散式是一個很具體的概念。 若沒有分散式,雲就無從談起。但分散式計算卻不一定都是雲。” 分散式是透過應用設計,將任務進行分解。 雲計算是透過類似網格的東西,由系統自動進行資源組合。 什麼是分散式計算?所謂分散式計算是一門計算機科學,它研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分,然後把這些部分分配給許多計算機進行處理,最後把這些計算結果綜合起來得到最終的結果。 最近的分散式計算專案已經被用於使用世界各地成千上萬位志願者的計算機的閒置計算能力,透過因特網,您可以分析來自外太空的電訊號,尋找隱蔽的黑洞,並探索可能存在的外星智慧生命;您可以尋找超過1000萬位數字的梅森質數;您也可以尋找並發現對抗艾滋病病毒的更為有效的藥物。這些專案都很龐大,需要驚人的計算量,僅僅由單個的電腦或是個人在一個能讓人接受的時間內計算完成是決不可能的。   分散式計算是利用網際網路上的計算機的 CPU 的閒置處理能力來解決大型計算問題的一種計算科學。下面,我們看看它是怎麼工作的:   首先, 要發現一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題。這類問題一般是跨學科的、極富挑戰性的、人類急待解決的科研課題。其中較為著名的是:   1.解決較為複雜的數學問題,例如:GIMPS(尋找最大的梅森素數)。   2.研究尋找最為安全的密碼系統,例如:RC-72(密碼破解)。   3.生物病理研究,例如:Folding@home(研究蛋白質摺疊,誤解,聚合及由此引起的相關疾病)。   4.各種各樣疾病的藥物研究,例如:United Devices(尋找對抗癌症的有效的藥物)。   5.訊號處理,例如:SETI@Home(在家尋找地外文明)。   從這些實際的例子可以看出,這些專案都很龐大,需要驚人的計算量,僅僅由單個的電腦或是個人在一個能讓人接受的時間內計算完成是決不可能的。在以前,這些問題都應該由超級計算機來解決。但是, 超級計算機的造價和維護非常的昂貴,這不是一個普通的科研組織所能承受的。隨著科學的發展,一種廉價的、高效的、維護方便的計算方法應運而生——分散式計算!   隨著計算機的普及,個人電腦開始進入千家萬戶。與之伴隨產生的是電腦的利用問題。越來越多的電腦處於閒置狀態,即使在開機狀態下CPU的潛力也遠遠不能被完全利用。我們可以想象,一臺家用的計算機將大多數的時間花費在“等待”上面。即便是使用者實際使用他們的計算機時,處理器依然是寂靜的消費,依然是不計其數的等待(等待輸入,但實際上並沒有做什麼)。網際網路的出現, 使得連線呼叫所有這些擁有限制計算資源的計算機系統成為了現實。   那麼,一些本身非常複雜的但是卻很適合於劃分為大量的更小的計算片斷的問題被提出來,然後由某個研究機構透過大量艱辛的工作開發出計算用服務端和客戶端。服務端負責將計算問題分成許多小的計算部分,然後把這些部分分配給許多聯網參與計算的計算機進行並行處理,最後將這些計算結果綜合起來得到最終的結果。   當然,這看起來也似乎很原始、很困難,但是隨著參與者和參與計算的計算機的數量的不斷增加, 計算計劃變得非常迅速,而且被實踐證明是的確可行的。目前一些較大的分散式計算專案的處理能力已經可以達到甚而超過目前世界上速度最快的巨型計算機。   您也可以選擇參加某些專案以捐贈的 Cpu 核心處理時間,您將發現您所提供的 CPU 核心處理時間將出現在專案的貢獻統計中。您可以和其他的參與者競爭貢獻時間的排名,您也可以加入一個已經存在的計算團體或者自己組建一個計算小組。這種方法很利於調動參與者的熱情。   隨著民間的組隊逐漸增多, 許多大型組織(例如公司、學校和各種各樣的網站)也開始了組建自己的戰隊。同時,也形成了大量的以分散式計算技術和專案討論為主題的社群,這些社群多數是翻譯製作分散式計算專案的使用教程及釋出相關技術性文章,並提供必要的技術支援。   那麼誰可能加入到這些專案中來呢? 當然是任何人都可以! 如果您已經加入了某個專案,而且曾經考慮加入計算小組, 您將在中國分散式計算總站及論壇裡找到您的家。任何人都能加入任何由我站的組建的分散式計算小組。希望您在中國分散式總站及論壇裡發現樂趣。   參與分散式計算——一種能充分發揮您的個人電腦的利用價值的最有意義的選擇——只需要下載有關程式,然後這個程式會以最低的優先度在計算機上執行,這對平時正常使用計算機幾乎沒有影響。如果你想利用計算機的空餘時間做點有益的事情,還猶豫什麼?馬上行動起來吧,你的微不足道的付出或許就能使你在人類科學的發展史上留下不小的一筆呢!   專業定義 (中國科學技術資訊研究所對分散式計算的定義)   分散式計算是近年提出的一種新的計算方式。所謂分散式計算就是在兩個或多個軟體互相共享資訊,這些軟體既可以在同一臺計算機上執行,也可以在透過網路連線起來的多臺計算機上執行。分散式計算比起其它演算法具有以下幾個優點:   1、稀有資源可以共享,   2、透過分散式計算可以在多臺計算機上平衡計算負載,   3、可以把程式放在最適合執行它的計算機上,   其中,共享稀有資源和平衡負載是計算機分散式計算的核心思想之一。   實際上,網格計算就是分散式計算的一種。如果我們說某項工作是分散式的,那麼,參與這項工作的一定不只是一臺計算機,而是一個計算機網路,顯然這種“螞蟻搬山”的方式將具有很強的資料處理能力。網格計算的實質就是組合與共享資源並確保系統安全。 狹義雲計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,指透過網路以按需、易擴充套件的方式獲得所需的資源(硬體、平臺、軟體)。 提供資源的網路被稱為“雲”。“雲”中的資源在使用者看來是可以無限擴充套件的,並且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴充套件,按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施。    2、廣義雲計算      廣義雲計算是指服務的交付和使用模式,指透過網路以按需、易擴充套件的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟體、網際網路相關的,也可以是任意其他的服務。   解釋:   這種資源池稱為“雲”。“雲”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源,通常為一些大型伺服器叢集,包括計算伺服器、儲存伺服器、寬頻資源等等。雲計算將所有的計算資源集中起來,並由軟體實現自動管理,無需人為參與。這使得應用提供者無需為繁瑣的細節而煩惱,能夠更加專注於自己的業務,有利於創新和降低成本。   有人打了個比方:這就好比是從古老的單臺發電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費用低廉。最大的不同在於,它是透過網際網路進行傳輸的。   雲計算是平行計算(Parallel Computing)、分散式計算(Distributed Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展,或者說是這些計算機科學概念的商業實現。雲計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟體即服務)等概念混合演進並躍升的結果。   總的來說,雲計算可以算作是網格計算的一個商業演化版。早在2002年,中國劉鵬就針對傳統網格計算思路存在不實用問題,提出計算池的概念:“把分散在各地的高效能計算機用高速網路連線起來,用專門設計的中介軟體軟體有機地粘合在一起,以Web介面接受各地科學工作者提出的計算請求,並將之分配到合適的結點上執行。計算池能大大提高資源的服務質量和利用率,同時避免跨結點劃分應用程式所帶來的低效性和複雜性,能夠在目前條件下達到實用化要求。”如果將文中的“高效能計算機”換成“伺服器叢集”,將“科學工作者”換成“商業使用者”,就與當前的雲計算非常接近了。   雲計算具有以下特點:   (1) 超大規模。“雲”具有相當的規模,Google雲計算已經擁有100多萬臺伺服器, Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“雲”均擁有幾十萬臺伺服器。企業私有云一般擁有數百上千臺伺服器。“雲”能賦予使用者前所未有的計算能力。   (2) 虛擬化。雲計算支援使用者在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“雲”,而不是固定的有形的實體。應用在“雲”中某處執行,但實際上使用者無需瞭解、也不用擔心應用執行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機,就可以透過網路服務來實現我們需要的一切,甚至包括超級計算這樣的任務。   (3) 高可靠性。“雲”使用了資料多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性,使用雲計算比使用本地計算機可靠。   (4) 通用性。雲計算不針對特定的應用,在“雲”的支撐下可以構造出千變萬化的應用,同一個“雲”可以同時支撐不同的應用執行。   (5) 高可擴充套件性。“雲”的規模可以動態伸縮,滿足應用和使用者規模增長的需要。   (6) 按需服務。“雲”是一個龐大的資源池,你按需購買;雲可以象自來水,電,煤氣那樣計費。   (7) 極其廉價。由於“雲”的特殊容錯措施可以採用極其廉價的節點來構成雲,“雲”的自動化集中式管理使大量企業無需負擔日益高昂的資料中心管理成本,“雲”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升,因此使用者可以充分享受“雲”的低成本優勢,經常只要花費幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數萬美元、數月時間才能完成的任務。   雲計算可以徹底改變人們未來的生活,但同時也用重視環境問題,這樣才能真正為人類進步做貢獻,而不是簡單的技術提升。

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