Klíčový rozdíl - paralelní vs. distribuované výpočty
Počítač plní úkoly podle pokynů poskytnutých člověkem. Paralelní výpočty a distribuované výpočty jsou dva typy výpočtu. Tento článek pojednává o rozdílech mezi paralelním a distribuovaným výpočtem. Paralelní výpočty se používají ve vysoce výkonných počítačích, jako je vývoj superpočítačů. Distribuované výpočty poskytují škálovatelnost a konzistenci dat. Google a Facebook používají pro ukládání dat distribuované výpočty. Klíčovým rozdílem mezi paralelním a distribuovaným výpočtem je, že paralelní výpočty spočívají v provádění více úkolů pomocí více procesorů současně, zatímco v distribuovaných výpočtech je více počítačů propojeno prostřednictvím sítě, aby mohli komunikovat a spolupracovat za účelem dosažení společného cíle. Každý počítač v distribuovaném systému má své vlastní uživatele a pomáhá sdílet zdroje.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to paralelní výpočet
3. Co je to distribuovaný výpočet
4. Porovnání vedle sebe - paralelní vs. distribuovaný výpočet ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je Parallel Computing?
Počítač je stroj, který může provádět úkoly podle pokynů poskytovaných lidmi. Architektura počítače definuje způsob provádění pokynů poskytovaných počítači. Dřívější počítačové systémy měly jeden procesor. Problém, který je třeba vyřešit, byl rozdělen do řady pokynů. Tyto pokyny dostával jeden po druhém procesor. V každém okamžiku je provedena pouze jedna instrukce. Poté procesor tyto pokyny zpracoval a vydal výstup. To nebyl účinný mechanismus. Rychlost lze zlepšit zvýšením frekvence, ale také zvyšuje teplotu. To způsobí větší odvod tepla. Proto není snadné zvýšit rychlost procesoru. V důsledku tohoto paralelního výpočtu bylo zavedeno.
Paralelní výpočet je také známý jako paralelní zpracování. Jedná se o formu výpočtu, která může nést více výpočtů současně. Paralelní výpočetní technika využívá mnoho procesorů. Problém, který je třeba vyřešit, je rozdělen do samostatných částí. Každá část je dále rozdělena do pokynů. Tyto pokyny jsou rozděleny mezi procesory. Proto více procesorů provádí pokyny současně. Paralelní výpočet je užitečný k provedení složitého výpočtu, protože procesory mezi nimi rozdělují pracovní zátěž. Šetří to také čas.
Obrázek 01: Parallel Computing
Může existovat několik nevýhod paralelních systémů. Instrukce provedená jedním procesorem může být potřebná jiným procesorem. To může způsobit latenci. Zvyšující se počet procesorů je také drahý. Tyto skutečnosti je třeba vzít v úvahu při vývoji paralelních systémů. Souhrnně lze říci, že paralelní výpočty pomáhají spouštět více instrukcí současně k dokončení úkolů.
Co je to distribuovaný výpočet?
V každodenním životě může jednotlivec používat počítač k práci s aplikacemi, jako jsou Microsoft Word, Microsoft PowerPoint. Složité problémy nemusí být možné dosáhnout pomocí jediného počítače. Jediný problém lze proto rozdělit do více úkolů a distribuovat do mnoha počítačů. Tyto počítače mohou komunikovat s jinými počítači prostřednictvím sítě. Všichni fungují podobně jako jedna entita. Proces rozdělení jednoho úkolu mezi více počítačů je známý jako distribuovaný výpočet. Každý počítač v distribuovaném systému je znám jako uzel. Sada uzlů je shluk.
Distribuované výpočty se dnes používají v mnoha aplikacích. Některé příklady jsou Facebook a Google. Skládají se z milionů a milionů uživatelů. Všichni uživatelé komunikují s ostatními, sdílejí fotografie atd. Toto velké množství dat se ukládá pomocí distribuovaných výpočtů. Distribuované výpočty využívají také bankomaty v bankách, telefonní sítě, celulární sítě, distribuované databáze.
Obrázek 02: Distribuované výpočty
Distribuované výpočty poskytují několik výhod. Distribuované systémy lze rozšířit o rostoucí růst. Poskytuje škálovatelnost a je snadné sdílet zdroje. Některé nevýhody spočívají v tom, že mohou existovat problémy se sítí, a je obtížné vyvíjet distribuovaný software.
Jaký je rozdíl mezi paralelním a distribuovaným výpočtem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Parallel vs Distributed Computing |
|
| Paralelní výpočet je typ výpočtu, při kterém více procesorů provádí více úkolů současně. | Distribuované výpočty jsou výpočetní typ, při kterém počítače v síti komunikují a koordinují práci prostřednictvím předávání zpráv, aby dosáhly společného cíle. |
| Počet požadovaných počítačů | |
| Paralelní výpočet probíhá na jednom počítači. | K distribuovanému výpočtu dochází mezi více počítači. |
| Mechanismus zpracování | |
| V paralelním výpočtu provádí zpracování více procesorů. | V distribuovaných počítačích se počítače spoléhají na předávání zpráv. |
| Synchronizace | |
| Všechny procesory sdílejí pro synchronizaci jediné hlavní hodiny. | V distribuovaných výpočtech neexistují žádné globální hodiny, používá synchronizační algoritmy. |
| Paměť | |
| V paralelním výpočtu mohou mít počítače sdílenou paměť nebo distribuovanou paměť. | V distribuovaných výpočtech má každý počítač vlastní paměť. |
| Používání | |
| Paralelní výpočty se používají ke zvýšení výkonu a pro vědecké výpočty. | Distribuované výpočty se používají ke sdílení zdrojů a ke zvýšení škálovatelnosti. |
Shrnutí - Parallel vs Distributed Computing
Paralelní výpočty a distribuované výpočty jsou dva typy výpočtu. Tento článek pojednával o rozdílech mezi paralelním a distribuovaným výpočtem. Rozdíl mezi paralelním a distribuovaným výpočtem spočívá v tom, že paralelní výpočty spočívají v provádění více úkolů pomocí více procesorů současně, zatímco v paralelním výpočtu je více počítačů propojeno prostřednictvím sítě, aby mohli komunikovat a spolupracovat za účelem dosažení společného cíle. Paralelní výpočty se používají hlavně ke zvýšení výkonu. Distribuované výpočty se používají ke koordinaci využívání sdílených zdrojů nebo k poskytování komunikačních služeb uživatelům.
Stáhněte si PDF s paralelním vs. distribuovaným výpočtem
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si verzi PDF zde: Rozdíl mezi paralelním a distribuovaným výpočtem
