Elosztott számítástechnika

Az elosztott számítástechnika  időigényes számítási problémák megoldásának módja több számítógép használatával , leggyakrabban párhuzamos számítási rendszerré kombinálva . [1] Az elosztott számítástechnika az elosztott vezérlőrendszerekben is alkalmazható. [2]

Az elosztott rendszerekben a szekvenciális számításokat számos probléma egyidejű megoldásának figyelembevételével hajtják végre. Az elosztott többprocesszoros számítástechnikai rendszerek jellemzője a helyi szuperszámítógépekkel ellentétben a méretezés miatti teljesítmény korlátlan növelésének lehetősége. [2] :550 A lazán csatolt, heterogén, nagy eloszlási fokú számítástechnikai rendszereket az elosztott rendszerek külön osztályába, a gridbe különítik el .

Történelem

Az Amerikai Egyesült Államokban az 1960-as évek óta intenzíven dolgoznak az elosztott számítástechnikán, katonai célokra, nevezetesen a titkos kommunikáció automatizálására és a titkosszolgálati információk feldolgozására . Az elosztott számítástechnikai technológiák fejlesztését és az elosztott információs rendszerek létrehozását az Egyesült Államokban az US Defense Advanced Research Projects Agency megbízásából , az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának struktúrájában lévő fegyveres erők és szolgáltatások (ügynökségek) típusairól vállalatok és egyetemek kutatási egységei: [3]

A folyamatban lévő alapkutatási , kutatási és fejlesztési munka részeként a már meglévő alacsony szintű (géporientált) programozási nyelvekhez fejlesztették ki a megfelelő szoftver- és hardverrendszereket , kriptográfiai védelemmel ellátott speciális szoftvereket stb. [3]

1973-ban John Schoch és John Hupp, a kaliforniai Xerox PARC kutatóközpontból olyan programot írtak, amely éjszaka bejelentkezett a PARC LAN-ba, és számítások elvégzésére kényszerítette a futó számítógépeket [4] .

1977-ben a NETI (NSTU, Novoszibirszk) Számítástechnikai Tanszékén, V. I. Zsiratkov vezetésével, három számítógépből "Minsk-32" egy elosztott számítástechnikai rendszert fejlesztettek ki, eredeti hardverrel és szoftverrel, amely támogatja a protokollokat. fizikai, csatorna és hálózati szinteken, valamint párhuzamos feladatok végrehajtásának biztosításával. Az egyik gép a Novoszibirszki Állami Műszaki Egyetem Számítástechnikai Központjában, a másik kettő pedig az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Kirendeltsége Matematikai Intézetének Számítástechnikai Központjában volt. Az NSTU és az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Fiókjának Matematikai Intézete közötti kommunikáció rádiócsatornán keresztül történt, irányított antennák segítségével. A rendszer tesztelése a közgazdaságtan optimalizálási feladatok megoldása során történt nagyblokkos párhuzamosítással.

1978-ban Viktor Glushkov szovjet matematikus a makrovezetékes elosztott számítástechnika problémáján dolgozott . Számos elvet javasolt a feldolgozók közötti munka elosztására . [2] :320 Ezen elvek alapján fejlesztette ki az ES-2701 számítógépet .

1988-ban Arjen Lenstra és Mark Menes programot írt a hosszú számok faktorizálására . A folyamat felgyorsítása érdekében a programot több gépen lehetett futtatni, amelyek mindegyike a saját kis töredékét dolgozta fel. [4] .

1994-ben David Gidi felvetette egy hatalmas elosztott számítástechnikai projekt megszervezésének ötletét, amely önkéntes számítógépeket használ (az úgynevezett önkéntes számítástechnika ) - SETI@Home [5] . A projekt tudományos tervezetét, amelyet David Gidi és Craig Kasnoff Seattle-ből dolgoztak ki, az Ötödik Nemzetközi Biocsillagászati ​​Konferencián mutatták be 1996 júliusában [6] .

1996 januárjában indult el a GIMPS projekt a Mersenne-prímek keresésére , a hétköznapi felhasználók számítógépeit is önkéntes számítástechnikai hálózatként használva.

1997. január 28-án indult az RSA Data Security verseny, hogy megoldja a hackelés problémáját egy 56 bites RC5 információs titkosítási kulcs egyszerű felsorolásával . A jó technikai és szervezési előkészítésnek köszönhetően a distributed.net non-profit közösség által szervezett projekt gyorsan széles körben ismertté vált [4] .

1999. május 17-én indult el a SETI@home Grid alapú , 2002 elején pedig a 2000 áprilisa óta fejlesztett Kaliforniai Egyetemen fejeződött be a BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) nyílt platform fejlesztése. , kezdetben a SETI@Home számára , de a BOINC platformon az első egy Predictor@home projekt lett, amelyet 2004. június 9-én indítottak el.

Számítástechnikai feladatkezelés

A különféle számítási feladatok elosztott rendszeren belüli elosztásának problémája a bizonytalanság melletti döntéshozatal problémájára utal . Ezzel a problémával foglalkozik a döntéshozatal elmélete és a bizonytalanság elmélete .

Elosztott operációs rendszerek

Az elosztott operációs rendszer azáltal, hogy dinamikusan és automatikusan hozzárendeli a munkát a rendszer különböző gépeihez feldolgozás céljából, egy sor hálózatba kapcsolt gépet kényszerít az információ párhuzamos feldolgozására. Az elosztott operációs rendszer felhasználója általában nem ismeri azt a gépet, amelyen a munkáját végzi. [egy]

Az elosztott operációs rendszer egyetlen operációs rendszerként létezik a számítástechnikai rendszerben. Az elosztott operációs rendszert futtató hálózat minden számítógépe ellátja a globális operációs rendszer funkcióinak egy részét. Az elosztott operációs rendszer a hálózat összes számítógépét egyesíti abban az értelemben, hogy szorosan együttműködnek egymással a számítógépes hálózat összes erőforrásának hatékony felhasználása érdekében.

Ennek eredményeként a hálózati operációs rendszer a hálózatot alkotó egyes számítógépek operációs rendszereinek összességeként tekinthető. A hálózat különböző számítógépei ugyanazt vagy különböző operációs rendszereket futtathatnak. Például előfordulhat, hogy a hálózat összes számítógépén ugyanaz a UNIX operációs rendszer fut . Reálisabb megoldás egy olyan hálózat, amelyen különböző operációs rendszerek futnak, például a számítógépek egy része UNIX, néhány NetWare, a többi Windows NT és Windows 98 operációs rendszert futtat . Mindezek az operációs rendszerek egymástól függetlenül működnek abban az értelemben, hogy mindegyik önálló döntést hoz saját folyamatainak létrehozásáról és leállításáról, valamint a helyi erőforrások kezeléséről. De mindenesetre a hálózaton működő számítógépek operációs rendszerének tartalmaznia kell egy kölcsönösen elfogadott kommunikációs protokollkészletet, amely megszervezi a hálózat különböző számítógépein futó folyamatok interakcióját, és megosztja e számítógépek erőforrásait a hálózati felhasználók között.

Ha egyetlen számítógép operációs rendszere lehetővé teszi, hogy hálózaton működjön, és meg tudja osztani az erőforrásait és/vagy használhatja a hálózat más számítógépeinek erőforrásait, akkor egyetlen számítógép ilyen operációs rendszerét hálózati operációs rendszernek is nevezik.

Így a "hálózati operációs rendszer" kifejezést két értelemben használjuk: a hálózaton lévő összes számítógép operációs rendszerének halmazaként és egyetlen számítógép operációs rendszereként, amely képes működni a hálózaton. Ebből a definícióból az következik, hogy az olyan operációs rendszerek, mint például a Windows NT, NetWare, Solaris, HP-UX hálózati operációs rendszerek, mivel mindegyik rendelkezik olyan eszközzel, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy hálózaton dolgozzanak.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Andrew Tanenbaum , Martin van Steen. elosztott rendszerek. Principles and Paradigms = Andrew S. Tanenbaum, Maarten van Steen. "Elosztott rendszerek. Alapelvek és paradigmák". - Szentpétervár: Piter, 2003. - 877 p. — (Az informatika klasszikusai). - ISBN 5-272-00053-6 .
  2. ↑ 1 2 3 Kibernetikai szótár / Szerk.: V. S. Mikhalevich akadémikus . - 2. - Kijev: M. P. Bazhanról elnevezett Ukrán Szovjet Enciklopédia főkiadása, 1989. - 751 p. - (C48). — 50.000 példány.  - ISBN 5-88500-008-5 .
  3. ↑ 12 Nyilatkozat dr . Stephen J. Lukasik, az Advanced Research Projects Agency igazgatója . / Honvédelmi Minisztérium 1972. pénzügyi évre vonatkozó előirányzatai. - 1971. április 30. - 736-737. o. - 1090 p.
  4. ↑ 1 2 3 Egy húron a világgal: Szuperszámítógép "Popular Mechanics magazin" Hozzáférés dátuma: 2011. június 10. Archiválva : 2009. december 29.
  5. ↑ A számítógép a tudomány szolgálatában – Interjú a SETI@Home-tal és a BOINC igazgatójával, David P. Andersonnal Archiválva 2011-08-30.
  6. ↑ Ilyin Yu. SETI a földönkívüli intelligenciáért: 24 óra a \\[[MEMBRANA]] keresésében, 2003. március 12. (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2011. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2011. október 7.. 
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
 Szoftver elosztott és párhuzamos számítástechnikához _
Szabványok, könyvtárak
Monitoring szoftver
Vezérlő szoftver