Co to jest równoległa maszyna wirtualna?
Równoległa maszyna wirtualna to aplikacja, która pozwala wielu niezależnym komputerom, rozproszonym geograficznie łączyć się ze sobą jako sieć i użyczać mocy obliczeniowej i pamięci systemowej jednej aplikacji.
Zmiana kosztów produkcji i popularność komputera domowego spowodowały wzrost przystępności cenowej bardzo mocnych komputerów na rynku konsumenckim. Maszyny te nie są w pełni wykorzystywane w standardowych aplikacjach, pozostawiając bogactwo mocy obliczeniowej za darmo. Równoległe oprogramowanie maszyn wirtualnych umożliwia gromadzenie i dostęp do tych zasobów w celu rozwiązywania dużych, złożonych problemów naukowych, medycznych lub przemysłowych.
Równoległa maszyna wirtualna została po raz pierwszy stworzona w 1989 roku w Oak Ridge National Labs przez Al Geist. W oparciu o tamte prace projekt został rozszerzony na University of Tennessee w marcu 1991 r. I od tego czasu stale rośnie.
Równoległy system maszyn wirtualnych składa się z dwóch części: aplikacji znajdującej się na poszczególnych maszynach oraz biblioteki procedur interfejsu. Aplikacja nazywa się demonem równoległej maszyny wirtualnej, pvmd3 lub pmvd. Ten mały program działa biernie, dopóki nie jest wymagany do uruchomienia równoległej aplikacji maszyny wirtualnej. Gdy użytkownik chce uruchomić ten typ programu, musi najpierw uruchomić równoległą maszynę wirtualną. Umożliwia im to dostęp do oprogramowania na dowolnym innym hoście.
Biblioteka procedur równoległych maszyn wirtualnych zawiera całą pełną listę wszystkich kodów niezbędnych do koordynowania różnych zadań uruchamianych na osobnych hostach. W tej bibliotece znajdują się standardowe procedury przekazywania wiadomości, koordynacji zadań i wszelkich zmian w samej maszynie wirtualnej.
Podstawową koncepcją równoległej maszyny wirtualnej jest to, że każda aplikacja ma kilka zadań, które można uruchamiać niezależnie. Ten typ logiki jest bardzo powszechny w złożonych obliczeniach naukowych. Istnieją dwa modele wykorzystywane w równoległych maszynach wirtualnych; paralelności funkcjonalne i danych.
Funkcjonalne paralelizmy dzielą aplikację na jasno określone, niezależne zadania. Te zadania są wykonywane na osobnych komputerach hosta. Równoległa maszyna wirtualna służy do koordynacji w oparciu o funkcje, takie jak wejście, rozwiązanie, wyjście i wyświetlanie.
Bardziej popularną metodą jest równoległość danych lub pojedynczy program z wieloma danymi (SPMD). W tej metodzie wszystkie zadania są równe, ale każdy gospodarz rozwiązuje mały kawałek większej układanki. Równoległe środowisko maszyny wirtualnej obsługuje obie metody, co jest ważne, ponieważ najskuteczniejsze może być mieszanie tych dwóch metod w zależności od wymaganych obliczeń.
C, C ++ i Fortran to języki programowania komputerów używane w równoległej maszynie wirtualnej. Te języki zostały wybrane, ponieważ większość aplikacji używanych w tym środowisku została zbudowana w tych językach. Kod źródłowy oprogramowania równoległej maszyny wirtualnej jest szeroko dostępny w Internecie i można uzyskać do niego dostęp za pośrednictwem ftp, www, xnetlib lub automatycznego adresu e-mail.