第一章 分布式計算的概述

分布式計算是計算機科學的重要研究内容，主要研究對象是分布式系統。簡單地說，一個分布式系統是由若幹通過網際網路的計算機組成的軟硬體系統，而且這些計算機互相配合以完成一個共同的目标。而分布式計算是兩個或多個軟體共享資訊、協同工作（的過程）。這些軟體既可以在同一台計算機上運作，也可在通過網絡連起來的幾台不同機器上運作。

分布式計算比起其它算法具有以下幾個優點：

1、稀有資源可以共享。

2、通過分布式算可以在多台計算機上平衡計算負載。

3、可以把程式放在最适合運作它的計算機上。其中，共享稀有資源和平衡負載是計算機分布式計算的核心思想之一。

分布式計算的優點：

① 超大規模

② 虛拟化

③ 高可靠性

④ 通用性

⑤ 高可伸縮性

⑥ 極其廉價

⑦ 容錯性

分布式計算的缺點：

① 多故障性：一台或多台計算的故障，或一條或多條網絡鍊路的故障，都會導緻分布式系統出現問題。

② 安全性：分布式系統為非授權使用者的攻擊提供了更多機會。

并行計算與分布式計算的聯系與差別

并行計算

并行計算是相對于串行計算的概念。通常并行計算是指同時使用多種計算資源解決計算問題的過程，是提高計算機系統計算速度和處理能力的一種有效手段。其基本思想是用多個處理器來協同求解同一問題，即将被求解的問題分解成若幹個部分，各部分均由一個獨立的處理器來來并行計算。

分布式計算

分布式計算是相對于集中式計算的概念。分布式計算是把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然後把這些部分配置設定給許多計算機進行處理。其基本思想是利用多台網際網路上的計算機的中央處理器的閑置處理能力來解決大型的計算問題。

兩者之間的差別

并行計算強調任務的并發執行，而分布式計算則強調任務的分布執行。

分布式系統的特征：可用性

① 可靠性

② 可擴充性

③ 高效性

④ CAP理論：源于伯克利加州大學的計算機科學家Eric Brewer在2000年的分布式計算原則研讨會(Symposium on Principles of Distributed Computing，PODC)上提出的一個猜想。

它對一個分布式計算系統來說，不可能同時滿足以下3點：

① 一緻性

② 可用性

③ 分區容忍性

布式計算的應用執行個體：

1.解決較為複雜的數學問題，例如：GIMPS（尋找最大的梅森素數）。

2.研究尋找最為安全的密碼系統，例如：RC-72（密碼破解）。

3.生物病理研究，例如：[email protected]（研究蛋白質折疊，誤解，聚合及由此引起的相關疾病）。