Каковы различные способы использования распределенных вычислений?

Распределенные вычисления могут использоваться для многих приложений, от обычного хранилища до задач, которые создают большую нагрузку на центральный процессор (ЦП). Сегодняшняя телекоммуникационная сеть и сам Интернет являются примерами повсеместных моделей распределенных вычислений. Каждый компьютер является автономным, но вносит свой вклад в большую систему, будь то для связи и информации, обработки данных, моделирования или систем управления.

Компьютерная обработка на основе одного компьютера заставляет все наборы данных проходить через процессор этого компьютера по одному за раз. Когда требуется обработать большие объемы данных, это может занять много времени, поскольку каждый набор данных должен быть разрешен до того, как может быть запущен следующий. Распределенные вычисления позволяют обрабатывать несколько частей большого набора данных одновременно.

Сети обмена информацией активно используют распределенные вычисления. Сегодняшняя телекоммуникационная сеть и Интернет представляют собой единую гигантскую базу данных. Информация, хранящаяся на всех подключенных компьютерах, обрабатывается автономно, но может быть запрошена через сеть другим ресурсом.

Независимо от того, запрашивает ли веб-страницу или номер телефона, член распределенной сети обрабатывает этот запрос и отправляет информацию обратно запрашивающей стороне. Это также относится к концепции распределенных резервных копий. Серверные фермы и центры обработки данных используют распределенные вычисления для обеспечения избыточности резервных копий, чтобы вся критическая информация была защищена от возможного сбоя одного сервера в сети.

Распределенные вычисления могут также использоваться для быстрой обработки больших объемов информации, разбивая ее на отдельные части, которые затем могут быть объединены в большее целое. Это позволяет широко анализировать набор данных. В других случаях это может привести к прямому вводу, такому как фермы рендеринга, где каждый кадр генерируемой компьютером сцены разбивается на части, которые затем обрабатываются компьютерами в распределенном кластере. Завершенные сегменты затем объединяются в целое.

Другое использование для распределенных вычислений - для крупномасштабного научного моделирования. Модели среды могут иметь большое количество переменных, которые один компьютер должен будет обработать одна за другой перед внедрением в окончательную модель. Распределенное вычисление позволяет передавать каждую из этих переменных в другие системы и позволяет генерировать результаты гораздо быстрее, в большинстве случаев в режиме реального времени.

Промышленные системы управления, а также системы управления самолетом используют распределенные вычисления очень прямым образом. Эти кластеры компьютеров контролируют оба типа систем в режиме реального времени, постоянно сообщая результаты друг другу, а также операторам. В случае сбоя или сбоя в производственном процессе сеть сразу же может определить, где находится сбой, и обойти его до тех пор, пока не будет устранена. Таким же образом, системы управления воздушным судном могут быстро определять схемы движения, траектории и расчищенные взлетно-посадочные полосы для воздушных судов, чтобы безопасно и эффективно работать в аэропортах, а также проложить маршрут вокруг проблемных зон, вызванных прерыванием погоды.