要知道什么是网格计算,先得了解一下什么是分布式计算?
所谓分布式计算(Distributed Computing)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。
网格计算(Grid Computing)正是基于这一思想,将世界上成千上万的闲置计算机资源组合起来,来解决问题!
首先, 要发现一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题。这类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。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:Folding@home(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:United Devices(寻找对抗癌症的有效的药物)。
5.信号处理,例如:SETI@Home(在家寻找地外文明)。
从这些实际的例子可以看出,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。随着科学的发展,一种廉价的、高效的、维护方便的计算方法应运而生——分布式计算!
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CPU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。
当然,这看起来也似乎很原始、很困难,但是随着参与者和参与计算的计算机的数量的不断增加, 计算计划变得非常迅速,而且被实践证明是的确可行的。目前一些较大的分布式计算项目的处理能力已经可以达到甚而超过目前世界上速度最快的巨型计算机。
您也可以选择参加某些项目以捐赠的 Cpu 内核处理时间,您将发现您所提供的 CPU 内核处理时间将出现在项目的贡献统计中。您可以和其他的参与者竞争贡献时间的排名,您也可以加入一个已经存在的计算团体或者自己组建一个计算小组。这种方法很利于调动参与者的热情。
随着民间的组队逐渐增多, 许多大型组织(例如公司、学校和各种各样的网站)也开始了组建自己的战队。同时,也形成了大量的以分布式计算技术和项目讨论为主题的社区,这些社区多数是翻译制作分布式计算项目的使用教程及发布相关技术性文章,并提供必要的技术支持。
那么谁可能加入到这些项目中来呢? 当然是任何人都可以! 如果您已经加入了某个项目,而且曾经考虑加入计算小组, 您将在中国分布式计算总站及论坛里找到您的家。任何人都能加入任何由我站的组建的分布式计算小组。希望您在中国分布式总站及论坛里发现乐趣。
参与分布式计算——一种能充分发挥您的个人电脑的利用价值的最有意义的选择——只需要下载有关程序,然后这个程序会以最低的优先度在计算机上运行,这对平时正常使用计算机几乎没有影响。如果你想利用计算机的空余时间做点有益的事情,还犹豫什么?马上行动起来吧,你的微不足道的付出或许就能使你在人类科学的发展史上留下不小的一笔呢!
BOINC 的英语全称是 Berkeley Open Infrastructure for Network Computing,直接翻译成中文的意思是:伯克利开放式网络计算。
BOINC 是一个分布式计算平台,使得各种分布式计算项目能够使用一个平台软件来运行。不同于传统的分布式计算项目(比如SETI@home Classic,Folding@home)都有独立的内核和分布式程序,通过BOINC,协调不同的项目所能分配到的系统资源,都将变得非常方便。
BOINC 是由美国加利福尼亚大学伯克利分校(University of California - Berkeley)于2003年开发,通过多年时间、多个项目的测试,目前该平台已经较为成熟。伯克利方面之前曾成功运行 SETI@home 项目6年多,取得巨大成功,吸引了五百多万用户的参加,完成了两百万CPU小时的计算量。BOINC平台的开发,很重要的一个原因是为了吸引更多用户加入更多的其他由实际意义的分布式计算项目,比如气候变化,药物开发等。
大家只要到BOINC的网站(
http://boinc.berkeley.edu/
)去下载最新的BOINC客户端,BOINC支持多平台win32 & UNIX/Linux & Mac OS X
下面介绍几个有重大科学意义的项目:
1、Einstein@home:由美国物理协会和威斯康星-密尔沃基大学发起。通过分析处理引力探测器收集到的数据,来证明爱因斯坦最重要的预言之一——引力波的存在。
2、LHC@home:由欧洲核子研究中心发起。LHC@home 的 SixTrack 程序能够模拟粒子在大型强子对撞机中运行从而研究其稳定性。
3、Predictor@home:由美国斯克利普斯研究院发起。通过研究蛋白质序列来预测蛋白质结构的分布式计算项目。
4、SIMAP(Similarity Matrix of Proteins):由德国慕尼黑科技大学发起。该项目的计算使用了 FASTA 算法来探察蛋白质序列的相似性。
5、FightAIDS@Home:由World Community Grid发起。宗旨在于创造全球最大的公益性的公共网格计算平台,目前主要在计算的是“蛋白质折叠”和“AIDS”
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