Tính toán phân tán là gì? Các công bố khoa học về Tính toán phân tán
Tính toán phân tán là một công nghệ ngày càng phổ biến nhằm xử lý dữ liệu lớn và quản lý hệ thống phức tạp thông qua mô hình phân bổ thành phần trên nhiều máy tính. Điều này không chỉ tăng tốc độ xử lý song song mà còn cải thiện độ tin cậy và khả năng mở rộng. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, xử lý dữ liệu lớn và điện toán đám mây. Tuy nhiên, các thách thức như đồng bộ hóa và bảo mật dữ liệu vẫn cần được giải quyết. Tính toán phân tán là một phần quan trọng trong phát triển công nghệ thông tin hiện đại.
Tính Toán Phân Tán: Khái Niệm và Lợi Ích
Tính toán phân tán là công nghệ ngày càng phổ biến trong thời đại kỹ thuật số, đặc biệt khi nhu cầu xử lý dữ liệu lớn và quản lý hệ thống phức tạp gia tăng. Tính toán phân tán không chỉ mang đến khả năng xử lý song song mà còn tăng cường độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống công nghệ thông tin.
Định Nghĩa Tính Toán Phân Tán
Tính toán phân tán là mô hình điện toán trong đó các thành phần của một hệ thống điện toán được phân bổ trên nhiều máy khác nhau. Các máy này giao tiếp và phối hợp hoạt động thông qua mạng để hoàn thành các nhiệm vụ xử lý dữ liệu. Tính toán phân tán giúp tăng tốc độ xử lý bằng cách chia nhỏ tài nguyên và nhiệm vụ để xử lý song song trên nhiều đơn vị.
Các Lợi Ích Chính của Tính Toán Phân Tán
- Xử Lý Song Song: Bằng cách phân tán công việc xử lý cho nhiều đơn vị tính toán, hệ thống có thể hoàn thành tác vụ nhanh hơn so với việc xử lý tuần tự.
- Khả Năng Mở Rộng: Tính toán phân tán cho phép dễ dàng mở rộng hệ thống chỉ bằng cách thêm các tài nguyên mới, chẳng hạn như máy tính hoặc máy chủ.
- Tăng Cường Độ Tin Cậy: Hệ thống phân tán có thể tăng cường độ tin cậy thông qua việc sao lưu và khôi phục dữ liệu trên nhiều máy tính, giảm thiểu rủi ro mất dữ liệu khi một phần hệ thống gặp sự cố.
- Tối Ưu Hóa Sử Dụng Tài Nguyên: Các hệ thống phân tán tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên bằng cách định tuyến công việc đến các máy tính dưới sử dụng hoặc không được sử dụng hết công suất.
Các Ứng Dụng Của Tính Toán Phân Tán
Tính toán phân tán có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, từ khoa học máy tính cơ bản đến các hệ thống dịch vụ công nghệ thông tin quy mô lớn. Một số ứng dụng phổ biến bao gồm:
- Hệ Thống Quản Lý Cơ Sở Dữ Liệu: Các cơ sở dữ liệu phân tán giúp chia sẻ và quản lý dữ liệu trên nhiều hệ thống một cách hiệu quả.
- Xử Lý Dữ Liệu Lớn: Hệ thống phân tán cho phép xử lý một lượng dữ liệu lớn trong thời gian ngắn nhờ áp dụng các thuật toán xử lý song song.
- Điện Toán Đám Mây: Cơ sở hạ tầng đám mây hoạt động dựa trên mô hình tính toán phân tán để cung cấp dịch vụ linh hoạt và an toàn cho người dùng.
Thách Thức Của Tính Toán Phân Tán
Mặc dù có nhiều lợi ích, tính toán phân tán cũng đối mặt với một số thách thức. Đầu tiên là vấn đề đồng bộ hóa giữa các máy tính trong hệ thống, đảm bảo tất cả hoạt động kết hợp hiệu quả. Bên cạnh đó, bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu cũng là những mối quan tâm lớn khi dữ liệu được phân phối qua mạng.
Kết Luận
Tính toán phân tán là một trong những công nghệ quan trọng thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực công nghệ thông tin hiện đại. Với khả năng xử lý song song, mở rộng và tối ưu hóa tài nguyên, các hệ thống phân tán không ngừng được nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thế giới số hóa. Dù đối mặt với nhiều thách thức, tiềm năng của tính toán phân tán trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp là không thể phủ nhận.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "tính toán phân tán":
ClustalW-MPI: Phân tích ClustalW sử dụng tính toán phân tán và song song Dịch bởi AI Tóm tắt
Bioinformatics - Tập 19 Số 12 - Trang 1585-1586 - 2003
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
Tính toán phân tán hiệu năng cao Peer-to-Peer với ứng dụng cho bài toán chướng ngại vật Dịch bởi AI
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
Triển khai Bền bỉ của Các Thuật Toán Lặp Phân Tán Peer-to-Peer Dịch bởi AI
Harry N. Abrams - - 2012
Các vấn đề liên quan đến khả năng chịu lỗi trong việc triển khai các thuật toán lặp phân tán thông qua môi trường tính toán phân tán peer-to-peer P2PDC được xem xét. P2PDC là một môi trường phi tập trung dành riêng cho các ứng dụng song song nhiệm vụ. Nó đã được thiết kế đặc biệt cho giải quyết các bài toán mô phỏng số quy mô lớn thông qua các thuật toán lặp phân tán. Môi trường này cho phép giao tiếp thường xuyên và trực tiếp giữa các peer, tức là các máy tính. P2PDC dựa trên P2PSAP, một giao thức giao tiếp tự thích nghi. Chúng tôi trình bày những chức năng mới của P2PDC nhằm làm cho môi trường của chúng tôi trở nên bền bỉ hơn. Một cơ chế chịu lỗi thích nghi đảm bảo độ bền vững của việc tính toán để đối phó với các lỗi của peer. Chúng tôi cũng xem xét khả năng chịu lỗi từ quan điểm thuật toán: chúng tôi tập trung đặc biệt vào các thuật toán lặp phân tán không đồng bộ có thể chịu đựng một số mất mát tin nhắn. Một loạt các kết quả tính toán được trình bày và phân tích cho một bài toán mô phỏng số.
#tính toán phân tán #tính toán peer to peer #khả năng chịu lỗi #mô hình song song nhiệm vụ #mô phỏng số
Giải Pháp Hiệu Quả cho Phân Loại Naïve Bayes Duy Trì Tính Riêng Tư Trong Mô Hình Dữ Liệu Phân Tán Hoàn Toàn Dịch bởi AI
Hội thảo nghiên cứu ứng dụng Mật mã và An toàn thông tin - Tập 1 Số 15 - Trang 56-61 - 2022
Tóm tắt—Gần đây, việc bảo vệ tính riêng tư đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng nhất trong khai phá dữ liệu và học máy. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một bộ phân loại Naïve Bayes duy trì tính riêng tư mới cho kịch bản dữ liệu phân tán hoàn toàn, nơi mỗi bản ghi chỉ được giữ bởi một chủ sở hữu duy nhất. Giải pháp mà chúng tôi đề xuất dựa trên một giao thức tính toán bảo mật đa bên, vì vậy nó có khả năng bảo vệ an toàn tính riêng tư của từng chủ sở hữu dữ liệu, cũng như đảm bảo chính xác mô hình phân loại. Hơn nữa, kết quả thí nghiệm của chúng tôi cho thấy giải pháp mới đủ hiệu quả cho các ứng dụng thực tiễn.
#khai phá dữ liệu và học máy đảm bảo tính riêng tư; tính toán bảo mật nhiều thành viên; phân lớp Naïve Bayes; mã hóa đồng cấu; tính riêng tư của dữ liệu
Một phương pháp định tuyến QoS phân tán dựa trên thuật toán kiến cho mạng vệ tinh LEO Dịch bởi AI
Journal of Electronics (China) - Tập 24 - Trang 765-771 - 2007
Các vệ tinh Tầng Trái Đất Thấp (LEO) cung cấp độ trễ vòng đi vòng lại ngắn và ngày càng trở nên quan trọng. Một trong những thách thức trong mạng vệ tinh LEO là phát triển các thuật toán định tuyến chuyên biệt và hiệu quả. Để đáp ứng các yêu cầu QoS của các ứng dụng đa phương tiện, các giao thức định tuyến vệ tinh cần xem xét các chuyển giao và giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến các kết nối đang hoạt động. Một phương thức định tuyến QoS phân tán dựa trên thuật toán kiến được đề xuất nhằm thoả mãn giới hạn độ trễ và tránh tắc nghẽn liên kết. Kết quả mô phỏng cho thấy xác suất chặn cuộc gọi của thuật toán này thấp hơn so với Thuật toán Đường Ngắn Nhất (SPF) với các giới hạn độ trễ khác nhau.
#Vệ tinh LEO #định tuyến QoS #thuật toán kiến #mạng vệ tinh #điều kiện chất lượng dịch vụ (QoS)
Nghiên cứu số cho dòng xoáy nhớt qua các bộ khuếch tán hình ống đệm Dịch bởi AI
Journal of Engineering Mathematics - Tập 8 - Trang 181-192 - 1974
Một phương pháp tính toán sai phân hữu hạn cho dòng chảy nhớt không nén qua các bộ khuếch tán hình ống đệm được trình bày. Các phép tính (dựa trên phương trình Navier-Stokes trạng thái ổn định bao gồm các thành phần phi tuyến) được thực hiện để xác định các phân bố của hàm lưu, độ vorticity và tốc độ xoáy. Một mô tả được đưa ra về một phương pháp mới để xác định phân bố đầu động và áp suất tĩnh. Bên cạnh đó, việc đánh giá các tham số hiệu suất khác nhau cũng được xem xét. Các khó khăn trong tính toán và khả năng của chương trình máy tính được phát triển để giải quyết vấn đề này cũng được thảo luận.
#dòng chảy nhớt #bộ khuếch tán hình ống đệm #phương trình Navier-Stokes #đầu động #áp suất tĩnh #tính toán sai phân hữu hạn
Ứng dụng sandbox phân tích mã độc trên môi trường phân tán
Hiện nay, mã độc phát sinh ngày càng nhiều và càng tinh vi, khó phát hiện. Việc phân tích theo cách truyền thống là không khả thi, do đó cần có các kỹ thuật hiệu quả để phát hiện và phân tích mã độc. Để phân tích lượng mã độc lớn, ta có thể phát triển một hệ thống phân tích mã độc động sử dụng kỹ thuật sandbox tạo ra môi trường an toàn. Hệ thống này tự động thực thi một chương trình dựa trên môi trường phân tán và cho kết quả báo cáo mô tả các hành vi của chương trình. Bài báo trình bày hướng nghiên cứu và xây dựng hệ thống sandbox trên môi trường phân tán MapReduce nhằm tự động phân tích các hành vi của mã độc. Giải pháp đề xuất cho phép giảm thời gian phân tích và phát hiện chính xác mã độc.
#sandbox #tính toán #song song #mã độc #phân tán #mạng #an toàn #bảo mật
Một phương pháp WENO không tách lưu lượng với độ phân tán số thấp Dịch bởi AI
Science in China Series E: Technological Sciences - Tập 53 - Trang 3365-3378 - 2010
Bài báo này phát triển một phương pháp WENO mà không thực hiện quy trình tách lưu lượng. Phương pháp được suy ra bằng cách lấy các hệ số tối ưu, vốn là hằng số trong bất kỳ phương pháp WENO nào có tách lưu lượng, để thay đổi theo các trị riêng trong không gian đặc trưng. Kết quả là, các trọng số được liên kết với cả trị riêng và các phép đo độ mịn. Phương pháp này được xây dựng để tránh việc thực hiện quy trình tách lưu lượng thông qua việc tính toán trọng số của các stencil WENO và có khả năng giảm thiểu sự phân tán số. Các thí nghiệm số cho thấy rằng phương pháp mới ít phân tán hơn so với phương pháp WENO có tách lưu lượng, và có độ phân giải cao hơn khi sử dụng cùng một lưới. Các tính toán của các trường hợp thử nghiệm cũng chứng minh rằng phương pháp mới này có hiệu suất tính toán cao hơn một cách tương đối. Đặc biệt, đối với các vấn đề liên quan đến sốc, cắt mạnh và tiến hóa lâu dài, các giải pháp được tính toán bằng phương pháp phát triển hiện tại mà không có tách lưu lượng và các phương pháp hiện có khác có tách lưu lượng khác biệt rõ rệt nhau, và phương pháp mới đã được chứng minh là một cách hiệu quả để kiểm soát sự phân tán số và giữ lại các ảnh hưởng thực sự của độ nhớt vật lý.
#WENO #tách lưu lượng #phân tán số #độ phân giải #hiệu suất tính toán #sốc #độ nhớt vật lý
Phương pháp thiết kế các phần tử quang học tán xạ thông qua tối ưu hóa đa chiều thấp Dịch bởi AI
IEEE Journal of Quantum Electronics - Tập 38 Số 10 - Trang 1436-1445 - 2002
Một phương pháp mô phỏng và thiết kế các cấu trúc quang học tán xạ được trình bày. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một thiết kế của một cấu trúc quang học tán xạ hữu hạn được tạo ra bằng cách giải quyết các trường điện từ bên trong một vòng lặp tối ưu hóa. Các trường điện từ vô hướng được tính toán trong vùng của một cấu trúc quang học tán xạ hai chiều bằng cách giải phương trình Helmholtz vô hướng, sử dụng phương pháp phân tích sai số hữu hạn. Quy trình phân tích này được chèn vào một thuật toán giảm nhiệt giả (simulated annealing) để thiết kế cấu trúc tối ưu bằng cách tối đa hóa một chỉ số tham số đã được xác định trước. Các phương pháp tính toán hiệu quả cho phép yêu cầu tính toán hợp lý được mô tả, bao gồm việc xác định các tham số cấu trúc như những hàm đa thức tương đối đơn giản. Điều này cho phép thay đổi cấu trúc được thực hiện bởi chương trình trong khi vẫn giữ một số chiều nhỏ cho việc tìm kiếm bởi thuật toán giảm nhiệt giả.
#Phương pháp thiết kế #Thiết kế quang học #Tán xạ quang học #Tối ưu hóa thiết kế #Tán xạ điện từ #Mô hình tính toán #Trường điện từ #Thiết kế và phân tích thuật toán #Giảm nhiệt giả #Phương trình
Các đảo kênh trong một đại dương phản chiếu: phân phối sự kiện quy mô lớn trong các mạng không đồng nhất Dịch bởi AI
IEEE Communications Magazine - Tập 40 Số 9 - Trang 112-115 - 2002
Chúng tôi bàn về thiết kế một dịch vụ phân phối sự kiện đa điểm nhằm hỗ trợ việc phân phối sự kiện quy mô cực lớn. Đến nay, các dịch vụ thông báo sự kiện đã bị hạn chế về phạm vi do những hạn chế của cơ sở hạ tầng. Đồng thời, các dịch vụ đa điểm ở tầng mạng và tầng vận chuyển của Internet cũng đã có sự triển khai hạn chế do thiếu nhu cầu từ người sử dụng (với một số ngoại lệ cho các dịch vụ phát trực tuyến, chẳng hạn như trên mạng lưới cốt lõi của Sprint ở Mỹ và trong Internet II). Nghiên cứu về mạng chủ động và phần mềm trung gian phản chiếu gợi ý một cách để giải quyết cả hai vấn đề này cùng một lúc. Mục tiêu của bài báo này là mô tả một hệ thống phần mềm trung gian phản chiếu tích hợp các dịch vụ mạng, vận chuyển và phần mềm trung gian phân tán thành một tổng thể liền mạch. Hệ thống kết hợp công nghệ "cấp thấp" này vào một hệ thống phần mềm trung gian sự kiện, phù hợp cho đo lường từ xa, các dịch vụ mạng di động mới lạ và các ứng dụng khác mà hiện chưa thể thấy trước được.
#Intelligent networks #Oceans #Large-scale systems #Filters #Middleware #Web and internet services #IP networks #Communication system control #Distributed computing #Multicast protocols
Tổng số: 42
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5