Ключевая разница - параллельные и распределенные вычисления
Компьютер выполняет задачи в соответствии с инструкциями, предоставленными человеком. Параллельные вычисления и распределенные вычисления - это два типа вычислений. В этой статье обсуждается разница между параллельными и распределенными вычислениями. Параллельные вычисления используются в высокопроизводительных вычислениях, таких как разработка суперкомпьютеров. Распределенные вычисления обеспечивают масштабируемость и согласованность данных. Google и Facebook используют распределенные вычисления для хранения данных. Ключевое различие между параллельными и распределенными вычислениями заключается в том, что параллельные вычисления предназначены для одновременного выполнения нескольких задач с использованием нескольких процессоров, в то время как в распределенных вычислениях несколько компьютеров связаны между собой через сеть для связи и совместной работы для достижения общей цели. Каждый компьютер в распределенной системе имеет своих пользователей и помогает совместно использовать ресурсы.
Что такое параллельные вычисления?
Компьютер - это машина, которая может выполнять задачи в соответствии с инструкциями, предоставленными людьми. Архитектура компьютера определяет, как выполнять инструкции, предоставляемые компьютеру. Раньше компьютерные системы имели один процессор. Задача, которую необходимо решить, была разбита на серию инструкций. Эти инструкции передавались процессору одна за другой. В каждый момент времени выполняется только одна инструкция. Затем процессор обработал эти инструкции и выдал результат. Это был неэффективный механизм. Скорость можно повысить, увеличив частоту, но это также повысит температуру. Это вызывает большее рассеивание тепла. Поэтому увеличить скорость процессора непросто. В результате были введены параллельные вычисления.
Параллельные вычисления также известны как параллельная обработка. Это форма вычислений, которая может выполнять несколько вычислений одновременно. Параллельные вычисления используют много процессоров. Решаемая задача разбивается на дискретные части. Каждая часть далее разбита на инструкции. Эти инструкции разделены между процессорами. Таким образом, несколько процессоров выполняют инструкции одновременно. Параллельные вычисления полезны для выполнения сложных вычислений, поскольку процессоры распределяют рабочую нагрузку между собой. Это также экономит время.
Рисунок 01: Параллельные вычисления
У параллельных систем может быть несколько недостатков. Инструкция, выполняемая одним процессором, может понадобиться другому процессору. Это может вызвать задержку. Увеличение числа процессоров также обходится дорого. Эти факты следует учитывать при разработке параллельных систем. В целом, параллельные вычисления помогают выполнять несколько инструкций одновременно для выполнения задач.
Что такое распределенные вычисления?
В повседневной жизни человек может использовать компьютер для работы с такими приложениями, как Microsoft Word, Microsoft PowerPoint. Сложные задачи невозможно решить с помощью одного компьютера. Поэтому одну задачу можно разбить на несколько задач и распределить на множество компьютеров. Эти компьютеры могут связываться с другими компьютерами через сеть. Все они работают аналогично одному объекту. Процесс распределения одной задачи между несколькими компьютерами известен как распределенные вычисления. Каждый компьютер в распределенной системе называется узлом. Набор узлов представляет собой кластер.
Распределенные вычисления сегодня используются во многих приложениях. Некоторыми примерами являются Facebook и Google. Они состоят из миллионов и миллионов пользователей. Все пользователи общаются друг с другом, обмениваются фотографиями и т. д. Этот большой объем данных хранится с использованием распределенных вычислений. Банкоматы в банках, телефонные сети, сотовые сети, распределенные базы данных также используют распределенные вычисления.
Рисунок 02: Распределенные вычисления
Распределенные вычисления дают множество преимуществ. Распределенные системы расширяемы до возрастающего роста. Он обеспечивает масштабируемость и легкое совместное использование ресурсов. Некоторыми недостатками являются возможны проблемы с сетью и сложность разработки распределенного программного обеспечения.
В чем разница между параллельными и распределенными вычислениями?
Параллельные и распределенные вычисления |
|
| Параллельные вычисления - это тип вычислений, при котором несколько процессоров одновременно выполняют несколько задач. | Распределенные вычисления - это тип вычислений, при котором сетевые компьютеры взаимодействуют и координируют работу посредством передачи сообщений для достижения общей цели. |
| Необходимое количество компьютеров | |
| Параллельные вычисления происходят на одном компьютере. | Распределенные вычисления происходят между несколькими компьютерами. |
| Механизм обработки | |
| При параллельных вычислениях несколько процессоров выполняют обработку. | В распределенных вычислениях компьютеры полагаются на передачу сообщений. |
| Синхронизация | |
| Все процессоры используют одни и те же основные часы для синхронизации. | В распределенных вычислениях нет глобальных часов, используются алгоритмы синхронизации. |
| Память | |
| В параллельных вычислениях компьютеры могут иметь общую или распределенную память. | В распределенных вычислениях каждый компьютер имеет собственную память. |
| Использование | |
| Параллельные вычисления используются для повышения производительности и научных вычислений. | Распределенные вычисления используются для совместного использования ресурсов и повышения масштабируемости. |
Резюме – Параллельные и распределенные вычисления
Параллельные вычисления и распределенные вычисления - это два типа вычислений. В этой статье обсуждалась разница между параллельными и распределенными вычислениями. Разница между параллельными и распределенными вычислениями заключается в том, что параллельные вычисления предназначены для одновременного выполнения нескольких задач с использованием нескольких процессоров, в то время как при параллельных вычислениях несколько компьютеров связаны между собой через сеть для связи и совместной работы для достижения общей цели. Параллельные вычисления в основном используются для повышения производительности. Распределенные вычисления используются для координации использования общих ресурсов или предоставления услуг связи пользователям.
Загрузить документ в формате PDF о параллельных и распределенных вычислениях
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Загрузите PDF-версию здесь: Разница между параллельными и распределенными вычислениями
