所謂分布式計(jì)算，就是將大量計(jì)算出來(lái)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)分成小塊，分別由多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果上傳，再將數(shù)據(jù)結(jié)論統(tǒng)一合并。設(shè)計(jì)一個(gè)分布式計(jì)算平臺(tái)有很多挑戰(zhàn)，比如，分布式平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算？數(shù)據(jù)是如何分布的？以及如何處理錯(cuò)誤？這些問(wèn)題組合在一起，使得原來(lái)簡(jiǎn)單的計(jì)算難以處理，因?yàn)樾枰罅繌?fù)雜的代碼來(lái)處理這些問(wèn)題。目前，市場(chǎng)上有許多分布式計(jì)算產(chǎn)品可供選擇。

一、分布式計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景

分布式計(jì)算是一門(mén)計(jì)算機(jī)科學(xué)，其主要研究對(duì)象是分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)是由若干臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連而成的軟硬件系統(tǒng)，這些計(jì)算機(jī)相互協(xié)作以完成一個(gè)共同的目標(biāo)(通常稱(chēng)為“項(xiàng)目”)。分布式計(jì)算是指在分布式系統(tǒng)上執(zhí)行的計(jì)算。分布式計(jì)算是將一個(gè)大規(guī)模的計(jì)算任務(wù)分成許多部分交給其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并將所有的計(jì)算結(jié)果合并到原解決方案中。是否需要使用分布式計(jì)算取決于您自己的項(xiàng)目業(yè)務(wù)情況。雖然分布式計(jì)算可以橫向擴(kuò)展整體計(jì)算能力，但并不是所有的計(jì)算任務(wù)都需要通過(guò)分布式計(jì)算平臺(tái)來(lái)解決。同時(shí)，使用分布式計(jì)算需要一定的學(xué)習(xí)成本，普通企業(yè)不太可能有大量機(jī)器進(jìn)行分布式計(jì)算。此時(shí)，使用當(dāng)前的分布式計(jì)算云服務(wù)可能是享受分布式計(jì)算最經(jīng)濟(jì)的方式。

二、分布式計(jì)算的定義

分布式計(jì)算也可以翻譯為分布式計(jì)算，主要研究如何使用分布式系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。分布式系統(tǒng)中的組件位于不同的計(jì)算機(jī)上，它們通過(guò)消息傳輸相互通信和協(xié)作，最終達(dá)到一個(gè)共同的目標(biāo)。組件間并發(fā)分布、無(wú)全局時(shí)鐘、組件獨(dú)立失效是分布式系統(tǒng)的三大特點(diǎn)。從基于SOA的系統(tǒng)到大型多人在線游戲，再到P2P，都是分布式系統(tǒng)的應(yīng)用。運(yùn)行在分布式系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)程序稱(chēng)為分布式程序。在分布式系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)消息傳輸?shù)臋C(jī)制有很多，如HTTP、類(lèi)RPC連接器、MOM等。分布式計(jì)算也可以用來(lái)解決計(jì)算問(wèn)題。在分布式計(jì)算中，一個(gè)問(wèn)題被分解成許多不同的子問(wèn)題/任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)解決。分布式計(jì)算是一種與集中式計(jì)算相對(duì)的計(jì)算方法。

三、網(wǎng)格計(jì)算

網(wǎng)格計(jì)算是一種分布式計(jì)算。如果一個(gè)作業(yè)是分布式的，那么它一定不僅僅是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這種“螞蟻移山”的方式會(huì)有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。網(wǎng)格計(jì)算的本質(zhì)是資源的組合和共享，保證系統(tǒng)安全。

四、分布式計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

1.稀有資源可以共享。2.分布式計(jì)算可以平衡多臺(tái)計(jì)算機(jī)上的計(jì)算負(fù)載。3.你可以把程序放在最適合運(yùn)行它的電腦上。其中，共享稀有資源和負(fù)載均衡是分布式計(jì)算的核心思想之一。

五、分布式計(jì)算概念

最早，分布式編程或分布式算法是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)分散在一定的地理范圍內(nèi)。但現(xiàn)在，“分布式”的概念已經(jīng)擴(kuò)展，不再指物理上的“分散”。一些運(yùn)行在同一臺(tái)物理機(jī)器上并通過(guò)消息傳遞進(jìn)行通信的進(jìn)程也可以稱(chēng)為分布式進(jìn)程。分布式系統(tǒng)雖然沒(méi)有明確的定義，但常用以下兩個(gè)屬性來(lái)判斷：它包含多個(gè)自治計(jì)算實(shí)體(計(jì)算機(jī)或節(jié)點(diǎn))，每個(gè)實(shí)體都有自己的本地內(nèi)存；不同的實(shí)體通過(guò)消息傳遞進(jìn)行通信。分布式系統(tǒng)通常有一個(gè)共同的目標(biāo)，比如用大量的計(jì)算來(lái)解決一個(gè)計(jì)算問(wèn)題。其他分布式系統(tǒng)的一些共同屬性如下：1.系統(tǒng)需要獨(dú)立計(jì)算機(jī)的容錯(cuò)能力；2.執(zhí)行分布式程序時(shí)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可能會(huì)改變；3.系統(tǒng)中每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)獲得的信息是有限的，只能獲得輸入的一部分。

六、并行和分布式計(jì)算

分布式系統(tǒng)是指一組具有共同目標(biāo)的聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)。“并行計(jì)算”、“并發(fā)計(jì)算”和“分布式計(jì)算”這幾個(gè)詞在概念上有很多重疊的部分。一個(gè)系統(tǒng)既可以是“并行的”，也可以是“分布式的”；分布式系統(tǒng)中的進(jìn)程可以并行運(yùn)行。并行計(jì)算可以看作緊耦合的分布式計(jì)算，而分布式計(jì)算可以看作松耦合的并行計(jì)算。我們可以大致將并發(fā)系統(tǒng)分為“并行”或“分布式”，條件如下：1.在并行計(jì)算中，所有進(jìn)程都可以通過(guò)訪問(wèn)公共內(nèi)存來(lái)交換信息。2.在分布式計(jì)算中，每個(gè)進(jìn)程都有私有內(nèi)存(分布式內(nèi)存)，信息交換依賴(lài)于進(jìn)程間的消息傳輸。

七、典型的分布式技術(shù)

1.移動(dòng)Agent技術(shù)：移動(dòng)Agent是一種能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中自主地從一臺(tái)主機(jī)遷移到另一臺(tái)主機(jī)，并能與其他代理或資源進(jìn)行交互的程序。移動(dòng)代理具有自主性、移動(dòng)性和智能性。

2.Web Service技術(shù)：是Interne中對(duì)象/組件技術(shù)的擴(kuò)展，是部署在Web上的對(duì)象/組件。Web Service結(jié)合了基于組件的開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)了Web的卓越性能。一方面，Web Service和組件一樣，具有黑盒的功能，可以重用，無(wú)需關(guān)注如何實(shí)現(xiàn)功能。同時(shí)，與傳統(tǒng)的組件技術(shù)不同，Web Service可以集成不同平臺(tái)開(kāi)發(fā)的不同類(lèi)型的功能塊，并提供它們之間的互操作性。

3.中間件技術(shù)：屬于可復(fù)用軟件的范疇，介于操作系統(tǒng)軟件和用戶(hù)應(yīng)用軟件之間。在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)之上，但在應(yīng)用軟件之下，中間件起到了為上層應(yīng)用軟件的運(yùn)行和開(kāi)發(fā)提供環(huán)境，幫助用戶(hù)靈活高效地開(kāi)發(fā)和集成復(fù)雜應(yīng)用軟件的作用。

4.P2P技術(shù)：P2P系統(tǒng)由多臺(tái)相互連接、協(xié)同工作的計(jì)算機(jī)組成，是互聯(lián)網(wǎng)上一種新的分布式計(jì)算模式。它整合了C/S和B/S系統(tǒng)的角色，引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式從集中式向分布式轉(zhuǎn)變，也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)使用的核心從中心服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備擴(kuò)散，通過(guò)服務(wù)器與服務(wù)器、服務(wù)器與PC、PC與PC、PC與WAP手機(jī)等之間的直接交換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源和信息的共享。

5.網(wǎng)格：網(wǎng)格技術(shù)不同于集中式大規(guī)模資源共享、分布式計(jì)算、高性能計(jì)算等傳統(tǒng)技術(shù)。它在個(gè)人、機(jī)構(gòu)和資源的動(dòng)態(tài)虛擬組織中實(shí)現(xiàn)了靈活、可靠和可調(diào)整的資源共享環(huán)境。在這種環(huán)境下，網(wǎng)格需要解決的問(wèn)題包括：唯一性認(rèn)證、資源訪問(wèn)、資源發(fā)現(xiàn)等。網(wǎng)格提供商為用戶(hù)提供高性能的計(jì)算環(huán)境，而信息系統(tǒng)只需要從網(wǎng)格中獲取所需的計(jì)算能力，而無(wú)需購(gòu)買(mǎi)昂貴的計(jì)算設(shè)備。

八、分布式計(jì)算架構(gòu)

分布式計(jì)算中使用了許多不同的硬件和軟件架構(gòu)。分布式編程通常采用以下基本框架：1.客戶(hù)端-服務(wù)器模式：區(qū)分客戶(hù)端和服務(wù)器。客戶(hù)端軟件的每個(gè)實(shí)例都可以向服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求；2.三層架構(gòu)：將客戶(hù)端移動(dòng)到中間層，可以使用無(wú)狀態(tài)客戶(hù)端。這種架構(gòu)使得在應(yīng)用程序中部署變得容易，大多數(shù)web應(yīng)用程序都是基于這種架構(gòu)的。3.多層架構(gòu)：多層架構(gòu)是開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用的一種基于隔離控制的應(yīng)對(duì)策略。每一層都可以單獨(dú)部署。整個(gè)項(xiàng)目自下而上分為數(shù)據(jù)持久化(數(shù)據(jù)訪問(wèn))層、邏輯(業(yè)務(wù))層和UI(呈現(xiàn))層。4.對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)：是一種沒(méi)有中心服務(wù)器，依靠用戶(hù)組交換信息的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。其作用是減少以往網(wǎng)絡(luò)傳輸中的節(jié)點(diǎn)，降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。有不懂的請(qǐng)咨詢(xún)夢(mèng)飛科技了解。

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