เครื่องเสมือนแบบขนานคืออะไร

เครื่องเสมือนแบบขนานเป็นแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องแยกออกจากกันทางภูมิศาสตร์เพื่อเชื่อมต่อซึ่งกันและกันเป็นเครือข่ายและให้พลังการประมวลผลและหน่วยความจำของระบบไปยังแอปพลิเคชันเดียว

การเปลี่ยนแปลงของต้นทุนการผลิตและความนิยมของคอมพิวเตอร์ในบ้านส่งผลให้ความสามารถในการซื้อคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังในตลาดผู้บริโภคเพิ่มขึ้น เครื่องเหล่านี้ใช้งานแอปพลิเคชั่นซอฟต์แวร์มาตรฐานต่ำกว่าความสามารถในการประมวลผลมากมาย ซอฟต์แวร์เครื่องเสมือนแบบขนานช่วยให้สามารถรวบรวมและเข้าถึงทรัพยากรเหล่านี้เพื่อแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์การแพทย์หรืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ซับซ้อน

เครื่องเสมือนขนานถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1989 ที่ Oak Ridge National Labs โดย Al Geist จากการทำงานที่นั่นโครงการได้ขยายที่ University of Tennessee ในเดือนมีนาคม 1991 และเติบโตอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่

ระบบเครื่องเสมือนแบบขนานมีสองส่วนคือแอปพลิเคชันที่อยู่บนเครื่องแต่ละเครื่องและไลบรารีของส่วนต่อประสานอินเตอร์เฟส แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์เรียกว่า daemon เสมือนเครื่องขนาน, pvmd3 หรือ pmvd โปรแกรมขนาดเล็กนี้ตั้งอยู่แบบพาสซีฟจนกระทั่งจำเป็นต้องเรียกใช้แอปพลิเคชันเครื่องเสมือนแบบขนาน เมื่อผู้ใช้ต้องการเรียกใช้โปรแกรมประเภทนี้พวกเขาจะต้องเริ่มต้นเครื่องเสมือนแบบขนาน นี่ทำให้พวกเขาสามารถเข้าถึงซอฟต์แวร์บนโฮสต์อื่น ๆ

ไลบรารีรูทีนเครื่องเสมือนแบบขนานเก็บรายการทั้งหมดของรหัสทั้งหมดที่จำเป็นในการประสานงานต่าง ๆ ที่ทำงานบนโฮสต์ที่แยกต่างหาก รวมอยู่ในไลบรารีนี้เป็นกิจวัตรมาตรฐานสำหรับการส่งข้อความการประสานงานและการเปลี่ยนแปลงใด ๆ กับเครื่องเสมือนเอง

แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังเครื่องเสมือนแบบขนานคือแอพพลิเคชั่นใดมีหลายงานที่สามารถทำงานได้อย่างอิสระ ตรรกะประเภทนี้เป็นเรื่องธรรมดามากคือการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อน มีสองรุ่นที่ใช้ในเครื่องเสมือนแบบขนาน; การทำงานและข้อมูลขนาน

การทำงานแบบคู่ขนานแยกแอปพลิเคชันออกเป็นงานอิสระที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน งานเหล่านี้ถูกดำเนินการในเครื่องโฮสต์แยกต่างหาก เครื่องเสมือนแบบขนานนั้นใช้เพื่อประสานงานตามฟังก์ชั่นเช่นอินพุต, ทางออก, เอาต์พุตและจอแสดงผล

Data parallelism หรือ single program multiple data (SPMD) เป็นวิธีที่ได้รับความนิยมมากกว่า ในวิธีนี้งานทั้งหมดมีค่าเท่ากัน แต่โฮสต์แต่ละเครื่องจะแก้ปัญหาตัวต่อขนาดใหญ่ชิ้นเล็ก ๆ สภาพแวดล้อมของเครื่องเสมือนแบบขนานรองรับทั้งสองวิธีซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากอาจมีประสิทธิภาพสูงสุดในการผสมสองวิธีนี้ขึ้นอยู่กับการคำนวณที่ต้องการ

C, C ++ และ Fortran เป็นภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในเครื่องเสมือนแบบขนาน ภาษาเหล่านี้ถูกเลือกเนื่องจากแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมนี้ถูกสร้างขึ้นในภาษาเหล่านี้ ซอร์สโค้ดสำหรับซอฟต์แวร์เครื่องเสมือนแบบขนานมีอยู่อย่างกว้างขวางบนอินเทอร์เน็ตและสามารถเข้าถึงได้ผ่านทาง ftp, www, xnetlib หรืออีเมลอัตโนมัติ