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什么是分布式计算

发布时间: 2022-06-13 13:24:16

计算机的出现极大地加速了人类信息化的进程,也带来了生产力的极大提升。

但随着CPU性能和计算能力的不断提高,人们需要用计算机来解决的问题也越来越庞大和复杂,比如地球大气的变化和模拟、癌症靶点药物的研究、黑洞碰撞的模拟、火箭的发射、传染病的洲际传播等,显然一台计算机很难满足这样的计算需求,所以各国政府和大型科研机构花费巨资打造超级计算机,用专有的网络把很多计算机或CPU连接在一起,来完成大型任务的计算。但超级计算机并不是每一个机构或企业能够负担得起的设备,更不用说让每个个人用户都能使用。




随着PC(个人计算机)时代的来临,还有网络科技(包括局域网、广域网、城域网)和互联网的迅猛发展,让小到一个办公室、一个城市,大到分布在全球不同地域和国家的计算机都能连接在一起,因而分布式计算(Distributed Computing)应运而生。

什么是分布式计算?分布式计算就是把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题,分成许多小的部分,然后把这些部分分配给不同的计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终的计算结果。这些参与的计算机可以分布在不同的地域,归属于不同的国家、机构、企业或个人。

这些大型任务一般会被拆解成相对简单和特定的任务,然后分配到很多的计算机上去执行。这样既可以节省昂贵的硬件投入,又可以大大缩短计算时间,提高计算效率。比如癌症的靶点药物计算,就涉及把癌细胞和几百万的蛋白质做匹配,找到亲和度较高的蛋白质。

在当前运算速度最快的单台计算机上,找到这样一个靶点可能要花费几年甚至是几十年的计算时间,这对于迫切需要药物治疗的病人来说,是无法接受的。

在分布式计算场景下,这样的任务可以被分配到几千、几万到几十万台计算机上,每台计算机各自计算一部分蛋白质的匹配,那么在一两天,或是几个小时之内就能得到计算结果,满足治病救人的需求。

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