分布式编程是并行编程或并行计算的一种形式。并行编程涉及计算机和计算机中的计算单元,它们同时处理特定的问题,例如预测明天的天气。计算单元可以非常紧密地定位和协调,也可以分开放置。当计算单元分开时,称为分布式编程。在这种情况下,通常计算单元彼此不同,操作系统和网络设置也不同,这使得计算活动的编程特别具有挑战性。
当以分布式方式解决问题时,需要将程序拆分,以便程序的各个部分可以在不同的计算单元上运行;这些部分通常被称为“过程”这些过程同时运行,但需要相互交流输入和结果。如果进程运行在不同的硬件上,例如一部分运行在Intel上,另一部分运行在SUN上,那么程序必须以不同的方式编译和优化。
解决足够困难的问题的一种方法是分解输入部分,让不同的计算单元使用相同的算法、解决问题的规则集或步骤在不同的部分上工作。例如,要破解10000对基因组,可以使用相同的算法将前1000对分配给第一个计算单元,将第二个1000对分配给第二个计算单元等等。分布式编程的一个优点是,不同的计算单元可以运行不同的算法来解决同一个问题,从而得到更好的解决方案。这类似于解决一个拼图游戏,一些人拼凑边界,而另一些人拼凑特定颜色的碎片。
协调分布式计算过程可能是一项特别困难的任务。一些计算单元可能会出现故障,或者在处理其他工作时可能会中断。包含输入或计算结果的消息可能无法到达目的地。如果程序是以一种幼稚的方式编写的,那么计算单元或某些消息的丢失可能会导致整个计算机挂起。
在分布式编程中,一个进程可以是控制进程,基本上由其他进程完成工作,或者,所有进程都可以以对等方式工作,没有进程是“主进程”分布式编程试图解决的一些问题包括分析石油等资源的地质数据、蛋白质和生物分子的建模、编码信息的破解以及军事模拟。SETI项目从地球接收到的无线电信息中寻找智能外星生命,这也许是最著名的例子之一。
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