Kľúčový rozdiel - paralelné a distribuované výpočty
Počítač vykonáva úlohy podľa pokynov poskytnutých človekom. Paralelné výpočty a distribuované výpočty sú dva typy výpočtu. Tento článok pojednáva o rozdieloch medzi paralelným a distribuovaným výpočtom. Paralelné výpočty sa používajú vo vysoko výkonných počítačoch, ako je napríklad vývoj superpočítačov. Distribuované výpočty poskytujú škálovateľnosť a konzistenciu údajov. Google a Facebook používajú na ukladanie dát distribuované výpočty. Kľúčovým rozdielom medzi paralelným a distribuovaným výpočtom je, že paralelným výpočtom je vykonávanie viacerých úloh pomocou viacerých procesorov súčasne, zatiaľ čo v distribuovanom výpočte je viac počítačov prepojených prostredníctvom siete, aby mohli komunikovať a spolupracovať s cieľom dosiahnuť spoločný cieľ. Každý počítač v distribuovanom systéme má svojich vlastných používateľov a pomáha zdieľať zdroje.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to paralelný výpočet
3. Čo je to distribuovaný výpočet
4. Porovnanie vedľa seba - paralelný vs. distribuovaný výpočet v tabuľkovej podobe
5. Zhrnutie
Čo je to paralelné výpočty?
Počítač je stroj, ktorý môže vykonávať úlohy podľa pokynov ľudí. Architektúra počítača definuje spôsob vykonávania pokynov poskytnutých počítaču. Predchádzajúce počítačové systémy mali jeden procesor. Problém, ktorý je potrebné vyriešiť, bol rozdelený do niekoľkých pokynov. Tieto pokyny dostával procesor jeden za druhým. V každom okamihu sa vykoná iba jedna inštrukcia. Potom procesor spracoval tieto pokyny a vydal výstup. Toto nebol efektívny mechanizmus. Rýchlosť je možné zvýšiť zvýšením frekvencie, zvyšuje sa však aj teplota. To spôsobí väčší odvod tepla. Preto nie je ľahké zvýšiť rýchlosť procesora. Ako výsledok tohto paralelného výpočtu bolo zavedené.
Paralelné výpočty sú tiež známe ako paralelné spracovanie. Je to forma výpočtu, ktorá umožňuje uskutočnenie viacerých výpočtov súčasne. Paralelné výpočty využívajú veľa procesorov. Problém, ktorý sa má vyriešiť, je rozdelený do samostatných častí. Každá časť je ďalej rozdelená na pokyny. Tieto pokyny sú rozdelené medzi procesory. Preto viac procesorov vykonáva pokyny súčasne. Paralelné výpočty sú užitočné na vykonanie zložitého výpočtu, pretože procesory si medzi sebou rozdeľujú pracovné zaťaženie. Šetrí to tiež čas.
Obrázok 01: Paralelné výpočty
Môže existovať niekoľko nevýhod paralelných systémov. Inštrukcia vykonaná jedným procesorom môže byť potrebná iným procesorom. To môže spôsobiť latenciu. Rastúci počet procesorov je tiež drahý. Tieto skutočnosti by sa mali brať do úvahy pri vývoji paralelných systémov. Paralelné výpočty celkovo umožňujú vykonávanie viacerých pokynov súčasne.
Čo je to distribuovaný výpočet?
V každodennom živote môže jednotlivec používať počítač na prácu s aplikáciami ako Microsoft Word, Microsoft PowerPoint. Zložité problémy sa nemusia dať dosiahnuť použitím jedného počítača. Preto možno jeden problém rozdeliť na viac úloh a distribuovať na mnoho počítačov. Tieto počítače môžu komunikovať s ostatnými počítačmi prostredníctvom siete. Všetci účinkujú podobne ako jeden celok. Proces rozdelenia jednej úlohy medzi viac počítačov je známy ako distribuované výpočty. Každý počítač v distribuovanom systéme je známy ako uzol. Sada uzlov je klaster.
Distribuované výpočty sa dnes používajú v mnohých aplikáciách. Niektoré príklady sú Facebook a Google. Pozostávajú z miliónov a miliónov používateľov. Všetci používatelia komunikujú s ostatnými, zdieľajú fotografie atď. Toto veľké množstvo údajov sa ukladá pomocou distribuovaných výpočtov. Distribuované výpočty využívajú aj bankomaty v bankách, telefónne siete, mobilné siete, distribuované databázy.
Obrázok 02: Distribuované výpočty
Distribuované výpočty poskytujú viac výhod. Distribuované systémy sú rozšíriteľné o rastúci rast. Poskytuje škálovateľnosť a je ľahké zdieľať zdroje. Niektoré nevýhody sú, že môžu existovať problémy so sieťou, a je ťažké vyvinúť distribuovaný softvér.
Aký je rozdiel medzi paralelným a distribuovaným výpočtom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Paralelné vs distribuované výpočty |
|
| Paralelné výpočty sú výpočtový typ, pri ktorom niekoľko procesorov vykonáva viac úloh súčasne. | Distribuované výpočty sú výpočtovým typom, v ktorom počítače v sieti komunikujú a koordinujú prácu odovzdávaním správ, aby dosiahli spoločný cieľ. |
| Počet požadovaných počítačov | |
| Paralelné výpočty sa vyskytujú na jednom počítači. | Distribuované výpočty sa vyskytujú medzi viacerými počítačmi. |
| Mechanizmus spracovania | |
| Pri paralelnom výpočte vykonáva spracovanie viac procesorov. | V distribuovaných výpočtoch sa počítače spoliehajú na odovzdávanie správ. |
| Synchronizácia | |
| Všetky procesory zdieľajú spoločné hlavné hodiny pre synchronizáciu. | V distribuovaných výpočtoch nie sú žiadne globálne hodiny, používajú sa synchronizačné algoritmy. |
| Pamäť | |
| Pri paralelnom výpočte môžu mať počítače zdieľanú pamäť alebo distribuovanú pamäť. | V distribuovaných výpočtoch má každý počítač svoju vlastnú pamäť. |
| Využitie | |
| Paralelné výpočty sa používajú na zvýšenie výkonu a na vedecké výpočty. | Distribuované výpočty sa používajú na zdieľanie zdrojov a na zvýšenie škálovateľnosti. |
Zhrnutie - paralelné a distribuované výpočty
Paralelné výpočty a distribuované výpočty sú dva typy výpočtu. Tento článok pojednáva o rozdieloch medzi paralelným a distribuovaným výpočtom. Rozdiel medzi paralelným a distribuovaným výpočtom spočíva v tom, že paralelným výpočtom sa rozumie vykonávanie viacerých úloh pomocou viacerých procesorov súčasne, zatiaľ čo pri paralelnom výpočte je viac počítačov prepojených prostredníctvom siete, aby mohli komunikovať a spolupracovať s cieľom dosiahnuť spoločný cieľ. Paralelné výpočty sa používajú hlavne na zvýšenie výkonu. Distribuované výpočty sa používajú na koordináciu využívania zdieľaných zdrojov alebo na poskytovanie komunikačných služieb používateľom.
Stiahnite si PDF z paralelných a distribuovaných výpočtov
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si verziu PDF tu: Rozdiel medzi paralelným a distribuovaným výpočtom
