1、分布式计算：概念、算法与应用全解析

分布式计算：概念、算法与应用全解析

1. 分布式计算概述

分布式计算诞生于20世纪70年代末，当时研究人员和从业者开始关注物理分布式系统的内在特性。它作为一个专门的研究领域，与网络、操作系统和并行计算有所不同。当需要通过分布式实体（如处理器、节点、进程等）来解决问题，且每个实体仅对问题涉及的众多参数有部分了解时，就会涉及分布式计算。与并行计算的效率和实时计算的按时计算不同，分布式计算的特点是不确定性，这种不确定性源于异步性、控制流的多样性、缺乏共享内存和全局时间、故障、动态性和移动性等因素。在所有分布式计算问题中，掌握某种形式的不确定性是普遍存在的挑战。设计分布式算法的一个主要困难在于，为实现共同目标而合作的每个实体无法即时了解其他实体的当前状态，只能知晓它们过去的局部状态。

2. 分布式计算的受众与目标

分布式计算相关内容主要面向以下人群：
- 计算机科学或计算机工程专业的高年级本科生和研究生，他们对分布式计算的原理和基础感兴趣。
- 希望了解分布式计算中最新概念、基本原理、机制和技术的从业者和工程师。

其目标是全面介绍分布式计算的基本概念、原理和算法，特别是当分布式实体通过底层网络发送和接收消息进行合作时的情况。此时，主要困难来自实体的物理分布和它们所处环境的异步性。

3. 分布式图算法

分布式图算法主要用于让人们感受分布式算法的本质，了解其与顺序或并行算法的区别。以下是一些常见的分布式图算法：
|算法类型|算法名称|简要说明|
| ---- | ---- | ---- |
|网络遍历算法|并行遍历（广播和汇聚）|广播是将消息从一个节点传播到所有其他节点，汇聚