分布式计算浅层探究及其在中国的发展现状初探

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1、分布式计算浅层探究及其在中国的发展现状初探随着计算机的普及，个人电脑开始进入千家万户。与之伴随产生的是电脑的利用问题。越来越多的电脑处于闲置状态，即使在开机状态下中央处理器的潜力也远远不能被完全利用。我们可以想象，一台家用的计算机将大多数的时间花费在“等待”上面。即便是使用者实际使用他们的计算机时,处理器依然是寂静的消费，依然是不计其数的等待（等待输入，但实际上并没有做什么）。互联网的出现,使得连接调用所有这些拥有限制计算资源的计算机系统成为了现实。那么，一些本身非常复杂的但是却很适合于划分为大量的更小的计算片断的问题被提出来，然后由某个研究机构通过大量艰辛的工作开发出计算

2、用服务端和客户端。服务端负责将计算问题分成许多小的计算部分，然后把这些部分分配给许多联网参与计算的计算机进行并行处理，最后将这些计算结果综合起来得到最终的结果。这种计算的方法过程就是在计算机科学领域中的分布式计算方法。所谓分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。最近的分布式计算项目已经被用于使用世界各地成千上万位志愿者的计算机的闲置计算能力，通过因特网，您可以分析来自外太空的电讯号，寻找隐蔽的黑洞，并探索可能存在的外星智慧生命；您可以寻

3、找超过1000万位数字的梅森质数；您也可以寻找并发现对抗艾滋病病毒的更为有效的药物。这些项目都很庞大，需要惊人的计算量，仅仅由单个的电脑或是个人在一个能让人接受的时间内计算完成是决不可能的。其中较为著名的是：1・解决较为复杂的数学问题，例如：GIMPS（寻找最大的梅森素数）。2•研究寻找最为安全的密码系统，例如：RC-72（密码破解）。3•生物病理研究，例如：Foldingolhome（研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病）。4.各种各样疾病的药物研究，例如：UnitedDevices（寻找对抗癌症的有效的药物）。5•信号处理，例如：SETiaHome（在家寻找地

4、外文明）。从以上的5个典型案例问题不难看出，对于一些需要非常巨大的计算能力才能解决的问题，一般是跨学科的、极富挑战性的、人类急待解决的科研课题。这些项目都很庞大，需要惊人的计算量，仅仅由单个的电脑或是个人在一个能让人接受的时间内计算完成是决不可能的。在以前，这些问题都应该由超级计算机来解决。但是，超级计算机的造价和维护非常的昂贵，这不是一个普通的科研组织所能承受的。对于这些复杂问题分布式计算比起其它算法具有以下几个优点：1・稀有资源可以共享。2.通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载。3・可以把程序放在最适合运行它的计算机上。在计算机科学领域中的分布式计算方法在我们发

5、展中国家的发展依赖于国家的计算机与网络的发展水平。据中国互联网信息中心(CNNIC)的统计信息，中文网民人数占世界的比重已经增长到了12%左右，并且还在快速增长着。这里所说的中文网民是包括大陆、香港、澳门、台湾和海外华人的。您也许会问互联网在中国快速发展的原因。我想，主要有以下几个方面。价格便宜：在天津一根512K的ADSL包月才80元人民币左右。教育体制：最近政府花了巨资帮助大学、初高中修建了多媒体信息教室，这使得很多学生对信息技术充满着兴趣和渴望。相比于互联网在中国的快速发展，中国的分布式计算却发展缓慢。就我看来,网民数量的统计并不能十分客观地反映一个国家信息化程度的高

6、低，而参与分布式计算网民的数量或比例却可以明显地看出这个国家科学普及化的水平。在这方面，毋庸置疑，欧美国家是十分领先的。在北欧国家，几乎一半的电脑参加了分布式计算项目，这是一个惊人的数字。再让我们来看看我们中国和印度，尽管我们拥有了不少最新科技，且看上去在网络普及化进程中有不错表现，但是在分布式计算方面却很薄弱。让我们来看个例子：SETI9home是世界上最大的分布式计算项目。从中国的参与人数来看，它在中国也是最著名的项目。它通过使用联网的计算机下载程序分析射电望远镜所收到的讯号，来搜索地球外的生命迹象。尽管中国在近一年来有所进步，中国的国际排名从29上升到了24,但是我们

7、中国用户却仍然只完成了日本用户完成的工作数的十分之一，而日本，这个高度发达的国家网民人数缺少于中国。看来，提高网民素质、提高科学普及化程度也是十分重要的。印度和一些中东国家也有相似的问题，而中欧国家明显在这方面作得比较好，不少独联体国家所完成的数据量已经超过了俄罗斯联邦的总合。中国目前已经有了很多计算机，其中不乏性能极其先进的。而他们中的大多数仅仅是打字、播放幻灯而已。这不能不说是一种资源的浪费。从另外一个角度看，我们不难发现发达国家和发展中国家的差距。我们把这种现象称为数字鸿沟。另一个现象同样令人痛心疾首，所有的