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第一章 分布式計算概述

2020-09-13 08:06:07 其他

分布式計算的廣義定義: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,然后把這些部分分配給許多計算機進行處理,最后把這些計算結果綜合起來得到最終的結果。

       最近的分布式計算專案已經被用于使用世界各地成千上萬位志愿者的計算機的閑置計算能力,通過因特網,可以分析來自外太空的電訊號,尋找隱蔽的黑洞,并探索可能存在的外星智慧生命;可以尋找超過1000萬位數字的梅森質數;也可以尋找并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絕不可能的。

中國科學院的定義
       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運行,也可以在通過網路連接起來的多臺計算機上運行。分布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、通過分布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運行它的計算機上。
其中,共享稀有資源和平衡負載是計算機分布式計算的核心思想之一。

云計算優點:超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性、按需服務、極其廉價、容錯。

并行計算:并行計算是指同時對多個任務或多條指令、或對多個資料項進行處理。完成此項處理的計算機系統稱為并行計算機系統,它是將多個處理器通過網路連接以一定的方式有序地組織起來。

云計算:云計算(cloud computing)是分布式計算的一種,指的是通過網路“云”將巨大的資料計算處理程式分解成無數個小程式,然后,通過多部服務器組成的系統進行處理和分析這些小程式得到結果并回傳給用戶。云計算早期,簡單地說,就是簡單的分布式計算,解決任務分發,并進行計算結果的合并。因而,云計算又稱為網格計算。通過這項技術,可以在很短的時間內(幾秒種)完成對數以萬計的資料的處理,從而達到強大的網路服務。

分布式系統的定義:分布式系統(distributed system)是建立在網路之上的軟體系統。正是因為軟體的特性,所以分布式系統具有高度的內聚性和透明性。因此,網路和分布式系統之間的區別更多的在于高層軟體(特別是作業系統),而不是硬體。

分布式系統的特征:可靠性、可擴展性、可用性、高效性。

cap理論指出對于一個分布式系統來說,不可能滿足以下3點:一致性、可用性、磁區容忍性。

死鎖:死鎖是指兩個或兩個以上的行程在執行程序中,由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現象,若無外力作用,它們都將無法推進下去。此時稱系統處于死鎖狀態或系統產生了死鎖,這些永遠在互相等待的行程稱為死鎖行程。

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