• Hlavní menu

26.01.2009 | autor: Forest

Distribuované výpočty - Úvod

Víte, že můžete například pomáhat ve výzkumu léků proti smrtelným chorobám v době, kdy píšete v textovém editoru, při práci ve skladovém programu, při stahování dat, při sledování filmu, nebo když si popíjíte svůj šálek kávy a nechce se vám na tu chvíli vypínat počítač?

Pokud nejste studovaní vědci, odborníci v daném oboru, lidé s obrovským množstvím času potřebného na amatérské bádání, ani nepracujete ve výzkumných ústavech, rozhodně nepřestávejte číst dál, jelikož tento článek je určen právě vám a právě takoví lidé dnes velkou mírou pomáhají v různých oblastech moderní vědy. Zdá se to neuvěřitelné, ale pokud ve vás dřímá alespoň nepatrný zájem o vědu, či prostě jen chcete pomoci ve výzkumu v některé z oblastí vědy, stačí vám k tomu obyčejný domácí počítač, notebook, nebo třeba herní konzole PS3 a občasné připojení k internetu. Výzkum, který bychom vám chtěli představit, je zaměřený pro všechny, kteří chtějí prostřednictvím svých počítačů na dálku vědcům pomoci, a nazývá se distribuované výpočty (dále jen DC).

Jelikož většina počítačů na světě využívá svůj plný výpočetní potenciál jen velice malou část své provozní doby, ale jejich spotřeba elektřiny je jen o málo nižší než kdyby byly vytíženy naplno, je obrovská škoda tohoto lenošení počítače nevyužít a málokdo si uvědomuje, kolik takového nevyužitého výkonu na světě vlastně je.

Jak pracují DC projekty

Stručně řečeno, existují desítky různých vědeckých projektů, které prostřednictvím DC distribuují svá data pro zpracování na běžné počítače a některé jsou na tomto distribuovaném výkonu dokonce závislé. V DC platí do písmene pořekadlo „Nemusí pršet, stačí když kape“ a zde kape z milionů obyčejných počítačů na světě takový výkon, který převyšuje několikanásobně výkon i těch největších superpočítačů světa. Na těchto superpočítačích je v dnešní době ale obrovská fronta zájemců o zpracování dat a zároveň to stojí obrovské peníze. Prostřednictvím DC se tedy otevírá cesta i malým vědeckým skupinám, školám, či individuálním vědcům, kteří nemají prostředky pro takovéto placené zpracovávání a na svém počítačovém vybavení by tím strávili desítky, možná i stovky let.

Zapojení do jakéhokoliv DC projektu spočívá pouze v instalaci klienta a ten už většinou dokáže provádět veškeré potřebné činnosti a starat se o konkrétní aplikace. Po nainstalování je klientovi (i aplikacím projektů) automaticky systémem přidělena nejnižší priorita. Jinými slovy, jakýkoliv běžný program má na vašem počítači přednost před DC výpočty. V praxi to funguje tak, že při práci na vašem počítači prakticky nepoznáte, že je na něm klient nainstalován a pracuje. Aplikace DC využívají pouze zbytkový výpočetní prostor, maximálně pružně ustupují programům, které používáte, a pokračují ve výpočtech, až když mají opět k dispozici alespoň nějaké to procento výkonu procesoru.

Většina projektů funguje tak, že celková práce je rozdělena na spoustu dílků a ty jsou následně rozesílány na jednotlivé počítače, které si o ně řeknou. Po zpracování každého dílku jednotlivé počítače samy odešlou výsledná data zpět do centra projektu a tam dojde ke spojení výsledků opět do jednoho celku. Tímto způsobem je možné zpracovávat obrovská množství dat s minimálními požadavky na jednotlivé stroje, protože tyto dílky mají většinou jen malou velikost a výpočty trvají od několika minut do několika hodin. Počtáři tak společně tvoří obrovský stroj, který pomáhá téměř ve všem, co vás napadne. Váš jeden domácí (i třeba stařičký) počítač se tak může stát jedním z mnoha milionů procesorů v obrovském superpočítači. Nemusíte jej zapínat nijak častěji než při běžném používání, ale při brouzdání na internetu či jiné činnosti můžete zároveň pomáhat vědcům v jejich výzkumech. Kouzlem celého DC je rovněž to, že si sami můžete vybrat, kterému projektu chcete pomoci a také v jakém rozsahu.