网格计算是
分布式计算的一种形式,属于
计算机科学领域。它旨在将庞大的计算问题分解成若干个小部分,借助全球范围内的计算机网络进行处理,最终汇总结果得出结论。这一技术已被应用于多项重大科学研究项目,包括搜索外星智能生命、寻找大质数以及药物研发等。网格计算的优势在于能够充分利用全球范围内
计算机的闲置计算资源,实现高效且低成本的大规模计算。
分布式计算是一种利用互联网上计算机的闲置处理能力来解决大型计算问题的计算科学。随着计算机的普及,个人电脑逐渐走进家庭,随之而来的是电脑利用率的问题。多数情况下,计算机处于闲置状态,即便在使用过程中,CPU的潜能也无法充分释放。互联网的出现使得连接和调用这些闲置计算资源成为可能。
分布式计算允许应用程序不受特定物理系统和平台软件限制,实现了数据和程序在计算节点间的动态流动。
尽管最初看来简单粗暴,但随着参与人数和
计算机数量的增长,分布式计算项目变得越来越快速和切实可行。当前,一些大型分布式计算项目的处理能力已超越世界最快
超级计算机。参与者可以通过捐赠CPU核心处理时间的方式参与项目,其贡献将在项目统计数据中体现。此外,参与者还可以与其他参与者竞争贡献时间排名,或加入已有团队或自行创建团队,以此激发参与者的积极性。
想要参与
分布式计算,只需下载相关程序并在计算机上运行即可。程序将以低优先级运行,几乎不会影响日常使用。如果你希望让自己的电脑发挥更多作用,不妨尝试参与分布式计算,也许你的小小努力就会在人类科学发展史上留下一笔。
中国科学技术信息研究所对分布式计算的定义指出,这是一种新的计算方式,即多个软件之间相互共享信息,这些软件既可以在同一台
计算机上运行,也可以在网络连接的不同计算机上运行。
分布式计算相对于其他算法具有以下优点:1. 共享稀有资源;2. 平衡计算负载;3. 将程序放置在最适合运行的计算机上。其中,共享稀有资源和平衡负载是
分布式计算的核心理念。网格计算作为分布式计算的一种,体现了这种“蚂蚁搬山”的强大数据处理能力。
网格计算的工作原理如下:首先,确定需要巨大计算能力才能解决的问题,通常是跨学科的重大挑战性课题。例如,寻找最大梅森素数、密码破解、蛋白质折叠研究、抗癌药物研究以及搜寻外星智能生命等。这些项目都需要海量的计算量,单靠个人电脑或短时间内是不可能完成的。以往此类问题通常由
超级计算机解决,但由于其高昂的成本,一般科研组织难以负担。因此,
分布式计算作为一种廉价、高效的替代方案应运而生。
网格计算的目标是通过任意一台
计算机都能获得无限的计算能力,访问海量信息。这种环境有助于企业解决过去因计算、数据或存储资源不足而无法解决的问题,同时满足客户需求,降低计算机资源的整体拥有和管理成本。网格计算的设计目标包括:1. 提高企业内部所有计算资源的效率和利用率;2. 建立虚拟组织,共享应用和数据,合作解决问题;3. 整合计算能力、存储和其他资源,解决需要大量计算资源的问题;4. 通过资源共享、优化和整体管理,降低计算总成本。
网格计算主要用于高校和研究实验室的高性能计算项目,这些项目需要巨大的计算能力和数据访问权限。网格计算的目的还包括支持各种行业中的电子商务应用,如航空、汽车制造中的复杂
产品设计、组装和生命周期管理模拟,金融市场的蒙特卡罗模拟,以及生命科学领域的众多项目。网格环境的发展方向是从资源集中到数据共享,再到协作处理和服务质量保证。
虽然网格计算和云计算都致力于提高IT资源的利用率,但它们的重点有所不同。云计算强调IT资源的整合和按需供应,而网格计算则注重不同组织之间的计算能力连接。云计算通过灵活的IT资源供应改变了IT产业的商业模式,是基础IT资源外包商业模式的应用。网格计算则是拥有计算能力的节点自发组成联盟,共同解决大规模计算问题,是基础IT资源联合共享模式的应用。