Distributed computing là gì? Các công bố khoa học về Distributed computing

Distributed computing involves multiple computer systems working together to solve computational problems, offering enhanced efficiency and speed by distributing tasks across various machines. It originated in the 1960s, stemming from a need for greater processing power. Key concepts include parallelism, concurrency, middleware, and scalability. Architectures involve client-server models, peer-to-peer networks, and cluster computing. Applications range from scientific research to big data, cloud computing, and blockchain technology. Challenges include ensuring security and fault tolerance. The future of distributed computing lies in edge computing, quantum computing, and AI, enhancing real-time processing capabilities and problem-solving power.

Distributed Computing: A Comprehensive Overview

Distributed computing refers to a model in which numerous computer systems work collaboratively to solve computational problems. This paradigm ensures greater efficiency and speed by distributing tasks across multiple machines. It encompasses various architectures, algorithms, and protocols that are integral to managing and utilizing a distributed network of computers effectively.

Historical Background

The concept of distributed computing traces back to the 1960s and 1970s, during the early days of computer networking. Initial developments revolved around the need for more processing power and resource sharing among mainframe computers. Over time, advances in network technology and the proliferation of personal computers fostered an environment where distributed computing became practical and necessary.

Key Concepts

Parallelism and Concurrency

In distributed computing, parallelism and concurrency are core concepts. Parallelism involves performing multiple operations at the same time, effectively harnessing computational resources to enhance performance, while concurrency refers to executing multiple sequences of operations concurrently, which may or may not run simultaneously, depending on resource availability.

Middleware

Middleware serves as the connective tissue in distributed systems, providing a layer of software that facilitates communication and management among distributed components. It ensures interoperability, transaction management, and messaging across diverse systems by abstracting underlying network protocols and platforms.

Scalability

Scalability refers to a system's ability to handle increased load or to expand in capability by adding more resources, such as computers or network connections. Distributed computing systems are designed to scale horizontally by adding more nodes, enabling a seamless increase in performance and capacity.

Architectures of Distributed Computing

Client-Server Model

In the client-server model, tasks are divided between servers, which provide resources and services, and clients, which request them. This model is prevalent in various applications, from web services to database management systems, where centralized control is essential for managing resources efficiently.

Peer-to-Peer Networks

Peer-to-peer (P2P) networks provide a decentralized model in which each node, or peer, acts as both a client and a server. This architecture supports robust and resilient systems, with applications ranging from file-sharing networks to blockchain technologies.

Cluster and Grid Computing

Cluster computing involves tightly connected computers working closely together, often located within the same physical location, providing high performance for scientific simulations, data analysis, and more. Conversely, grid computing utilizes distributed resources across multiple locations, often over large geographical areas, to tackle large-scale complex computations.

Applications of Distributed Computing

Scientific Research

Distributed computing powers scientific research by enabling complex simulations and data analyses that require substantial computational resources. Projects like SETI@home and CERN’s Large Hadron Collider rely on distributed systems to process massive datasets efficiently.

Big Data and Cloud Computing

With the advent of big data, distributed computing has become critical for processing and analyzing vast amounts of information. Cloud computing services, such as Amazon Web Services (AWS) and Microsoft Azure, leverage distributed computing architectures to provide scalable and flexible computing resources on demand.

Blockchain Technology

Blockchain leverages distributed computing to maintain secure and decentralized ledgers for cryptocurrency transactions and other applications. It depends on a network of nodes to validate and record transactions, ensuring transparency and security without a central authority.

Challenges in Distributed Computing

Security

Security remains a significant concern in distributed systems, where protecting data integrity, confidentiality, and authentication across multiple nodes can be challenging. Techniques such as encryption, access control policies, and secure communication protocols are essential to mitigate these risks.

Fault Tolerance

Fault tolerance refers to a system's ability to continue functioning despite failures in some components. Achieving high levels of fault tolerance in distributed systems involves redundancy, replication, and robust recovery protocols to handle inevitable hardware and software failures.

Future Prospects

As technology advances, distributed computing is set to play a critical role in emerging trends such as edge computing, where computational tasks occur closer to data sources, enhancing real-time processing capabilities. Furthermore, developments in quantum computing and artificial intelligence could further revolutionize the distributed computing landscape, providing unprecedented computational power and problem-solving abilities.

In conclusion, distributed computing is a pivotal component of modern computing infrastructure, offering significant benefits in terms of performance, scalability, and resource utilization. As technologies evolve, it will continue to be an essential field of research and development with far-reaching implications across numerous industries and applications.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "distributed computing":

The network weather service: a distributed resource performance forecasting service for metacomputing
Future Generation Computer Systems - Tập 15 Số 5-6 - Trang 757-768 - 1999
Cloud Computing: Distributed Internet Computing for IT and Scientific Research
IEEE Internet Computing - Tập 13 Số 5 - Trang 10-13 - 2009
ClustalW-MPI: Phân tích ClustalW sử dụng tính toán phân tán và song song
Bioinformatics - Tập 19 Số 12 - Trang 1585-1586 - 2003
Tóm tắt Tóm lược: ClustalW là một công cụ để căn chỉnh nhiều chuỗi protein hoặc nucleotide. Việc căn chỉnh này được thực hiện thông qua ba bước: căn chỉnh từng cặp, tạo cây hướng dẫn và căn chỉnh tiến dần. ClustalW-MPI là một triển khai phân tán và song song của ClustalW. Cả ba bước đều đã được thực hiện song song để giảm thời gian thực hiện. Phần mềm sử dụng một thư viện truyền thông điệp gọi là MPI (Giao diện Truyền thông Điệp) và chạy trên các cụm máy trạm phân tán cũng như trên các máy tính song song truyền thống. Khả dụng: Mã nguồn được viết bằng ISO C và có tại http://www.bii.a-star.edu.sg/software/clustalw-mpi/. Một triển khai mã nguồn mở của MPI có tại http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/. Liên hệ: [email protected]
#ClustalW #căn chỉnh chuỗi #tính toán phân tán #tính toán song song #MPI #protein #nucleotide
Position calibration of microphones and loudspeakers in distributed computing platforms
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) - Tập 13 Số 1 - Trang 70-83 - 2005
Reliability and cost optimization in distributed computing systems
Computers & Operations Research - Tập 30 Số 8 - Trang 1103-1119 - 2003
Energy-minimized Scheduling of Real-time Parallel Workflows on Heterogeneous Distributed Computing Systems
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) - Tập 15 Số 5 - Trang 2766-2779 - 2022
Tính toán phân tán hiệu năng cao Peer-to-Peer với ứng dụng cho bài toán chướng ngại vật
2010 IEEE International Symposium on Parallel & Distributed Processing, Workshops and Phd Forum (IPDPSW) - - Trang 1-8 - 2010
Bài báo này đề cập đến các ứng dụng tính toán Peer-to-Peer hiệu năng cao. Chúng tôi tập trung vào việc giải quyết các vấn đề mô phỏng số quy mô lớn thông qua các phương pháp lặp phân tán. Chúng tôi trình bày phiên bản hiện tại của một môi trường cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các nút ngang hàng. Môi trường này dựa trên giao thức giao tiếp tự thích ứng. Giao thức này tự động và động điều chỉnh cấu hình theo yêu cầu ứng dụng như là sơ đồ tính toán và các yếu tố ngữ cảnh như là cấu trúc liên kết bằng cách lựa chọn chế độ giao tiếp thích hợp nhất giữa các nút ngang hàng. Một loạt các thí nghiệm tính toán đầu tiên được trình bày và phân tích cho bài toán chướng ngại vật.
#tính toán ngang hàng #công nghệ tính toán hiệu năng cao #tính toán phân tán #mô hình song song tác vụ #giao thức liên lạc tự thích ứng #mô phỏng số #bài toán chướng ngại vật
Một Giao Thức Giao Tiếp Tự Thích Ứng với Ứng Dụng Trong Máy Tính Phân Tán Hiệu Suất Cao Đồng Đẳng
Springer Science and Business Media LLC - - 2010
Một giao thức giao tiếp tự thích ứng được đề xuất cho máy tính phân tán đồng đẳng. Giao thức này có thể tự động cấu hình theo đặc điểm của ứng dụng và sự thay đổi cấu trúc bằng cách lựa chọn chế độ giao tiếp phù hợp nhất giữa các đồng đẳng. Giao thức được thiết kế để có thể sử dụng trong môi trường phi tập trung cho máy tính phân tán hiệu suất cao. Một bộ thí nghiệm tính toán đầu tiên cũng đã được trình bày và phân tích cho một ứng dụng tối ưu hóa, nghĩa là các vấn đề mạng luồng phi tuyến tính.
#giao thức giao tiếp #giao thức tự thích ứng #vi-giao thức #máy tính hiệu suất cao #máy tính đồng đẳng #tối ưu hóa phi tuyến #vấn đề dòng chảy mạng
Logic Trạng thái Phân tán
Proceedings Ninth International Symposium on Temporal Representation and Reasoning - - Trang 55-57
Chúng tôi giới thiệu một logic thời gian để lý luận về các ứng dụng toàn cầu. Trước tiên, chúng tôi định nghĩa một logic mô-đun cho địa phương tính, nhúng các lý thuyết địa phương của mỗi thành phần vào một lý thuyết về các trạng thái phân tán của hệ thống. Chúng tôi cung cấp cho logic một hệ thống tiên đề đầy đủ và chuyên sâu. Sau đó, chúng tôi mở rộng logic với một toán tử thời gian. Đóng góp của chúng tôi là khả năng lý luận về các tính chất liên quan đến nhiều thành phần theo cách tự nhiên, ngay cả khi không có đồng hồ toàn cầu, như được yêu cầu trong một môi trường bất đồng bộ.
#Logic #DSL #Đồng hồ #Giao tiếp bất đồng bộ #Ngôn ngữ đặc tả #Điện toán đồng thời #Điện toán phân tán #Trì hoãn #Điện toán phổ biến #Thư viện thời gian chạy
Tổng số: 611   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10