Was sind die verschiedenen Verwendungen für Distributed Computing?
Das verteilte Rechnen kann für viele Anwendungen verwendet werden, von der einfachen Speicherung bis hin zu Aufgaben, die die Zentraleinheit (CPU) stark belasten. Das heutige Telekommunikationsnetz und das Internet selbst sind Beispiele für allgegenwärtige verteilte Computermodelle. Jeder Computer ist autonom, trägt jedoch zum größeren System bei, sei es für Kommunikations- und Informations-, Datenverarbeitungs-, Modellierungs- oder Steuerungssysteme.
Die auf einem Computer basierende Computerverarbeitung erzwingt, dass alle Datensätze nacheinander durch den Prozessor dieses Computers geleitet werden. Wenn große Datenmengen verarbeitet werden müssen, kann dies zeitaufwändig werden, da jeder Datensatz aufgelöst werden muss, bevor der nächste gestartet werden kann. Mit Distributed Computing können mehrere Teile eines großen Datensatzes gleichzeitig verarbeitet werden.
Netzwerke für den Informationsaustausch nutzen das verteilte Computing in hohem Maße. Das heutige Telekommunikationsnetz und das Internet sind praktisch eine einzige riesige Datenbank. Die auf allen verbundenen Computern gespeicherten Informationen werden autonom verarbeitet, können jedoch von einer anderen Ressource über das Netzwerk angefordert werden.
Unabhängig davon, ob eine Webseite oder eine Telefonnummer angefordert wird, verarbeitet ein Mitglied eines verteilten Netzwerks diese Anforderung und sendet die Informationen an den Anforderer zurück. Dies gilt auch für das Konzept verteilter Sicherungen. Serverfarmen und Rechenzentren verwenden verteiltes Computing, um die Redundanz bei Sicherungen sicherzustellen, sodass alle kritischen Informationen vor dem möglichen Ausfall eines Servers im Netzwerk geschützt sind.
Distributed Computing kann auch verwendet werden, um große Informationsmengen schnell zu verarbeiten und in einzelne Teile zu zerlegen, die dann zu einem größeren Ganzen zusammengefügt werden können. Dies ermöglicht eine umfassende Datensatzanalyse. In anderen Fällen kann dies zu direkten Eingaben führen, z. B. zum Rendern von Farmen, bei denen jeder Frame einer computergenerierten Szene in Teile zerlegt wird, die dann jeweils von Computern im verteilten Cluster verarbeitet werden. Die fertigen Segmente werden dann zu einem Ganzen zusammengefügt.
Eine andere Verwendung für verteiltes Rechnen ist die groß angelegte wissenschaftliche Modellierung. Umgebungsmodelle können eine große Anzahl von Variablen enthalten, die ein einzelner Computer einzeln verarbeiten müsste, bevor sie in ein endgültiges Modell eingebettet werden. Durch verteiltes Rechnen kann jede dieser Variablen auf andere Systeme aufgeteilt werden, und die Ergebnisse können in den meisten Fällen in Echtzeit viel schneller generiert werden.
Industrielle Steuerungssysteme sowie Flugzeugsteuerungssysteme nutzen das verteilte Rechnen auf sehr direkte Weise. Diese Computercluster überwachen beide Systemtypen in Echtzeit und melden die Ergebnisse ständig sowohl an andere als auch an menschliche Bediener. Sollte es zu einer Fehlfunktion oder zu einem Ausfall des industriellen Prozesses kommen, kann das Netzwerk sofort feststellen, wo sich die Fehlfunktion befindet, und diese umgehen, bis sie behoben ist. Auf die gleiche Weise können Flugzeugsteuersysteme schnell Verkehrsmuster, Flugbahnen und freigemachte Start- und Landebahnen ermitteln, damit Flugzeuge auf Flughäfen sicher und effizient operieren können, sowie um Problembereiche herum routen, die durch Wetterunterbrechungen verursacht werden.