導入
分散または分散コンピューティングとは、計算や処理を複数のマイクロプロセッサ、より一般的には中央コンピュータ ユニットに分散する動作です。分散コンピューティングは、多くの場合、専用のコンピューティング クラスターで実行されますが、多くのコアを備えた個別のコンピューティング ステーションで実行することもできます。計算の分布は、数学およびコンピューター科学の研究分野です。これには特に並列コンピューティングの概念が含まれています。
分散システム
分散コンピューティングシステムは、通信ネットワークを使用して接続された自律ステーションまたはコンピュータの集合です。各ステーションは、計算プロジェクト全体の分割から生じるコンポーネント (計算シーケンスなど) を実行し、ミドルウェアを使用します。ミドルウェアは、ユーザーがシステムを単一の統合システムとして認識できるように、コンポーネントのアクティブ化とアクティビティの調整を担当します。
分散システムの重要な特性は、通常、配布がユーザーやアプリケーション プログラマから隠蔽されることです。彼は、全体を単一のシステムとして見ることを好み、それによって分散の複雑さを可能な限り隠し、分散システムの透明性を高めます。これにより、集中型システムとできるだけ同じ方法でアプリケーションを開発できるようになります。
分散システムは通常、いくつかの完全に自律的なコンポーネントに分離できます。他のコンポーネントを管理するマスター コンポーネントは存在しないため、それぞれが独自の操作を担当します。これにより、特に、各コンポーネントに使用されるテクノロジに異種性を持たせることができ、異なるプログラミング言語 (Java、 Cobol 、C++ など) で記述し、異なるオペレーティング システム (Mac OS X、 Linuxなど) で実行できます。 、 Windowsなど）。コンポーネントの自律性は、システムが同時に実行される (並行プログラミング) ことを意味します。さらに、集中型システムとは異なり、分散型システムにはいくつかの障害点 (コンポーネントの問題、ネットワーク、トラフィックなど) があります。
プロジェクト
分散コンピューティングの使用における「先駆者」プロジェクトは、カリフォルニア (米国) のバークレー大学によって開発されたSETI@homeです。このプロジェクトは、SETI (地球外知的生命体の探索) プログラムと協力して開発され、宇宙における地球外活動の可能性のある痕跡を検出することを目的としています。
ただし、医学研究やその他の分野でのコンピューティング能力に対するニーズの高まりが、主にこのテクノロジの使用増加の原動力となっています。スーパーコンピューターのコストは高すぎるため、アイドル状態の (または十分に使用されていない) コンピューターの「利用可能な」計算能力を使用することが考えられています。このプロセスは、多くの場合、サーバーから生データをダウンロードし、ユーザーに透過的な方法で (他のアプリケーションで使用される非計算能力のみを使用して) それを再加工 (「処理」) し、データを送信するソフトウェアのインストールで構成されます。結果はサーバーに返されます。
一部の分散コンピューティング システムはインターネット経由で公開されており (「参考文献」を参照)、ユーザーを簡単に引き付けることができます。プロジェクトの開始以来の進化、ユーザーのランキング、特定のアーキテクチャの所有者、または特定のオペレーティング システム (Linux、Windows、 Macintoshなど) によって達成された計算時間を確認できます。これらのプロジェクトのいくつかは、元の SETI@home の進化版である無料の BOINC ( Berkeley Open Infrastructure for Network Computing ) プラットフォームを使用しています。
分散コンピューティングも活発な研究テーマであり、文献が豊富にあります。分散コンピューティングに関する最もよく知られた会議は、「ディペンダブル システムおよびネットワークに関する国際会議」と「分散コンピューティングの原則に関する ACM シンポジウム」です。 「Journal of Parallel and Distributed Computing」もあります。
このようにして、 CNRSおよびIBMと協力した AFM の「暗号解読」プログラムのインターネット ユーザーによって、ヒトゲノムの重要な部分を解読することができました。タンパク質分析とエイズに対する解決策の開発を目的とした、ワールド コミュニティ グリッドが中心となるプロジェクトも進行中です。
この種のプロジェクトの大部分は、大学および/またはその結果を広める非常に真面目な教授によって実行されます。たとえば、 Décrypthon はヒトゲノムの解読に貢献し、現在では特許を申請せずにインターネットで利用できるようになりました。