20、分布式、普适与互联网计算技术解析

分布式、普适与互联网计算技术解析

1. 分布式与网格计算概述

1.1 分布式或网格计算定义

分布式或网格计算是一种特殊的并行计算类型。它依赖通过常规网络接口（如以太网）连接到网络（私有、公共或互联网）的完整计算机（配备板载 CPU、存储、电源、网络接口等）。这与传统超级计算机的概念不同，传统超级计算机通过本地高速计算机总线连接多个处理器。

1.2 网格计算的优缺点

优点

分布式计算的主要优势在于每个节点可作为通用硬件购买，组合后能产生与多处理器超级计算机类似的计算资源，但成本更低。这得益于通用硬件生产的规模经济，相比设计和构建少量定制超级计算机，其效率更高。

缺点

主要性能劣势是各种处理器和本地存储区域没有高速连接。因此，这种架构非常适合多个并行计算可以独立进行、无需在处理器之间通信中间结果的应用。由于节点之间的连接需求相对于公共互联网的容量较低，地理上分散的网格在高端可扩展性方面通常表现良好。

1.3 分布式计算概念

分布式计算是研究分布式系统的计算机科学领域。分布式系统由多个通过计算机网络进行通信的自主计算机组成，这些计算机相互交互以实现共同目标。在分布式系统中运行的计算机程序称为分布式程序，编写此类程序的过程称为分布式编程。同时，分布式计算也指利用分布式系统解决计算问题，即将一个问题分解为多个任务，每个任务由一台或多台计算机解决。

1.4 分布式系统特性

虽然没有单一的分布式系统定义，但通常使用以下定义属性：
- 存在多个自主计算实体，每个实体都有自己的本地内存。
- 实体