20、桌面网格与志愿计算的最新进展与研究挑战

桌面网格与志愿计算的最新进展与研究挑战

1. 引言

如今，桌面网格（DG）已成为被广泛认可的高吞吐量计算平台。志愿计算系统（VCS）作为桌面网格的一种特殊形式，其计算资源由个人提供，是世界上最大的分布式系统之一。例如，BOINC平台用于运行60多个互联网计算项目，参与者多达400万。截至2009年10月，所有项目参与者提供的总计算能力超过2.7 PFlops，尽管无法与传统超级计算相比，但也是相当可观的计算能力。

为取得这一出色成果，许多理论和实验项目及研究探讨了如何利用闲置CPU，并推导出桌面网格的原理。在分布式计算科学这一富有成果的领域进行了十年研究后，是时候审视近期进展和成果，了解真正的挑战和技术问题了。

自90年代末以来，分布式计算系统的格局发生了巨大变化，网格系统大规模部署和运行，云计算也应运而生。由于桌面网格系统基于灵活且强大的技术构建，它们能很好地适应重大变革，如多核系统或GPU处理的出现。例如，Folding@Home项目的很大一部分计算能力由PS3游戏机贡献。接下来，我们将根据原理和架构对几种桌面网格系统进行介绍和分类，并尝试预测桌面网格研究持续发展所需的一些技术突破。

2. 桌面网格系统的历史与分类

2.1 桌面网格计算的起源

桌面网格的起源可追溯到80年代末提出的“周期窃取”概念，即工作站闲置时远程使用其CPU周期。由于其极具吸引力，许多研究项目对周期窃取进行了研究，如Condor、Glunix或MosiX。这些研究成果推动了软件的设计和开发，使单个管理域内的闲置工作站集能够实现高吞吐量计算。

2.2 第一代桌面网格系统

90年代初，万维网日益普及