1、分布式并行計算應用（一）迎接P2P分布式并行計算今年是處理器的“雙核年”。多年以來，Intel和AMDfB在持續努力提升CPL#算能力，在單芯片頻率達到近乎極限后，終于將CPU隹入多內核時代。現今的個人計算機，運算能力是早期大型計算機的百倍以上，這是拜軟件業與硬件業互相促進之賜。眾所周知的例子，是所謂“微軟-英特爾”聯盟，即操作系統和處理器相互刺激市場需求。市場競合的結果，導致寡頭壟斷局面形成；在個人電腦市場上，兩硬（Intel、AMD一軟（微軟）分蛋糕分得不亦樂乎。我們需要越來越快的計算機。人類追求極限的永恒需要，會讓我們在追求更高計算能力的路上繼續走下去。然而，“更高計算能力”并不一定意味

2、著“更快的CPU,所有CPL#算能力的總和，總是大于單個CPU分布式并行計算，提供了讓許多CPU協同工作的可能性。多CPU（多臺計算機）協同，基本上是軟件層面的問題，軟件層面的問題，最終還是操作系統平臺的問題。互聯網給了Google一個機會，把運算放到客戶端去執行，這是一種聰明的做法它意味著更少的中央服務器投入和更好的用戶體驗。Google持續推出基于Web的新服務，幾乎讓人覺得WebOS寸代已經到來。這判斷為時過早，可以說，目前We喀戶端平臺運算能力相對于純本地程序，是相當低下的；再者，瀏覽器本身，仍然需要在操作系統之上運行；其三，這種架構仍然沒有將客戶計算機有機地整合起來。舊M等大公司，推

3、網格計算概念已有多時，實質成果還不如小小一個BT/eMule來得大。P2P技術用在文件共享上，已經改變了整個娛樂業格局，如果它被應用于運算能力協同上，前途無可限量。互聯網會更加普及，未來所有個人設備都會隨時在線，設備(客戶端)是人類個體的智能代理。如果把每個設備看作CPU勺一個內核，將能組成一個運算能力強大的多核CPU過去幾十年，計算機CPUffi操作系統，一直在朝著高度集成化方向發展，導致軟、硬件體系結構趨向于高度復雜，單機運算能力也在逼近極限。基于P2P的分布式并行計算，另辟蹊徑，化解了單機高度集成帶來的復雜度。基于P2P的廣域網分布式并行計算，有兩個問題需要解決：第一，協同機制。客戶端之

4、間如何互相協作、如何分解問題、如何解決通訊導致的延遲、如何實現“熱插拔”,第二，信用機制。WebService租用和ASP(ApplicationServiceProvider)未能變成主流市場，很大程度上是因為信用機制不夠健全。信用有兩個層面，一個是信用觀念，一個是信用技術，前者取決于后者。除了一些科研項目外，目前尚不存在影響力廣泛的廣域網分布式并行計算應用。P2P技術的應用，仍停留在較低層次的文件共享上。最有可能讓P2P分布式并行計算得以實現的，是操作系統廠商。黑客帝國的英文原名是Matrix,即矩陣；該片描寫的，其實就是一個P2P并行運算的場景。片末，人類和計算機達成妥協，或許也預示了P

5、2P并行運算的光輝未來。P2P分布式并行計算，離我們并不遙遠。它得以廣泛應用之日，也將是軟硬件體系架構大變革之時。那一天，CPU各和我們的大腦一起被解放。分布式并行計算應用(二)云計算與分布式處理、并行處理和網格計算的關系“云計算”(CloudComputing)是分布式處理(DistributedComputing)>并行處理(ParallelComputing)和網格計算(GridComputing)的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。最近，大公司如MSGoogle、舊M等都在炒作一個概念就是云計算，如舊M跟歐盟合作開展云計算，歐盟撥款1.7億萬歐元；Google與舊M聯合

6、力推云計算模式；Yahoo也把寶押在了云計算上；我國也在無錫跟舊M公司聯合建立了一個云計算中心；有人說微軟收購Yahoo一個重要的考慮就是在Yahoo在云計算方面的領先地位，多少有點兒道理。那么，什么是云計算？有人把云計算(CloudComputing)翻譯成“云霧計算”著實是可笑，使有人在問什么是云計算，什么是霧計算，說明多數人對于云計算是一頭霧水。云計算可不是“云雨”，可不是云山霧罩。“云計算”(CloudComputing)是分布式處理(DistributedComputing)>并行處理(ParallelComputing)和網格計算(GridComputing)的發展，或者說是

7、這些計算機科學概念的商業實現。許多跨國信息技術行業的公司如舊M、Yahoo和Google等正在使用云計算的概念兜售自己的產品和服務。云計算這個名詞可能是借用了量子物理中的“電子云”(ElectronCloud),強調說明計算的彌漫性、無所不在的分布性和社會性特征。量子物理上有“電子云(electroncloud)”，在原子核周圍運動的電子不是一個經驗世界的軌道例如像天體一樣的運行軌道，而是彌漫空間的、云狀的存在，描述電子的運動不是牛頓經典力學而是一個概率分布的密度函數，用薛定謂波動方程來描述，特定的時間內粒子位于某個位置的概率有多大，這跟經典力學的提法完全不同。電子云有以下特性，概然性、彌漫性

8、、同時性等等，云計算可能的確是來自電子云的概念，前今年就有所謂“無所不在的計算”，舊M有一個無所不在的計算叫“Ubiquitous;MS(Bill)不久也跟著提出一個無所不在的計算“Pervade丁現在人們對無所不在的計算又有了新的認識，現在說是"Omnipresent但是，云計算的確不是純粹的商業炒作，的確會改變信息產業的格局，現在許多人已經用上了GoogleDoc和GoogleApps,用上了許多遠程軟件應用如Office字處理而不是用自己本地機器上安裝這些應用軟件，以后誰還會花錢買Office軟件哪？還有許多企業應用如電子商務應用，例如要寫一個交易程序，Google的企業方案就

9、包含了現成的模板，一個銷售人員根本沒學習過Netbeanr也能做出來。這種計算和產業動向是符合開源精神的，符合SaaS(SoftwareasaService)趨勢。現在有這樣的說法，當今世界只有五臺計算機，一臺是Google的，一臺是舊M的，一臺是Yahoo的，一臺是Amazon的，一臺是微軟的，因為這五個公司率先在分布式處理的商業應用上捷足先登引領潮流。Sun公司很早就提出說“網絡就是計算機”是有先見之明的。有以下五個主要原因使得分布式計算必然會越來越普遍，逐漸發展成主流的計算模式而取代集中式的大型計算機：1、現在分布式系統的第一個原因就是因為他具有比集中式系統更好的性能價格比。你不要花幾十

10、萬美元就能獲得高效能計算。2、多數應用本身就是分布式的。如工業企業應用，管理部門和現場不在同一個地方。3、高可靠性。冗余不僅是生物進化的必要條件，而且也是信息技術。現代分布式系統具有高度容錯機制，控制核反應堆主要采用分布式來實現高可靠性。4、可擴展性。買一臺性能更高的大型機，或者再買一臺性能相同的大型機的費用都比添加幾臺PC的費用高得多。5、高度靈活性。能夠兼容不同硬件廠商的產品，兼容低配置機器和外設而獲得高性能計算。粗略地計算，目前的個人計算機每個CPUS片的處理能力是200MIPS,就是每秒種執行200M也就是兩億次指令，而最近Yahoo公司報道他們已經實現了有一萬個節點（node）就是一

11、萬臺PC計算機連接的分布式系統，總的處理能力是2,000,000MIPS,最快的芯片也達不到這個速度，因為在一定面積上設計的芯片的速度是存在一個極限的，不可逾越。而當前世界著名的超級計算機所謂的TOP500達到每秒幾百萬億次指令執行，都是采用分布式設計的，世界第一的舊MBlueGene超級計算機采用了32部機架，每部機架部署有768個PowerPC440CPU順便說一句，這TOP500基本都是使用Linux操作系統的！現在社會和家庭擁有的個人計算機就是PC,只有30%勺計算能力被利用，甚至更低，而其余70%勺實際上是被閑置的，這些閑置的計算機資源和計算能力只有通過分布式系統才能得到有效的利用，

12、這樣可以大大提高一個國家的計算能力，而計算能力是衡量一個國家國力和科學研究能力的指標，這一點現在還沒有被國人充分認識到。一個國家和地區的計算能力現在已經成為一種重要的戰略資源，不亞于石油和其他戰略物資的重要性。云計算就是把普通的服務器或者個人計算機連接起來以獲得超級計算機也叫高性能和高可用性計算機的功能，但是成本更低。這在世界上也是個先進的項目。云計算模式必定能大大提高我國科學計算機和商業計算能力，使得我國經濟競爭力大大提升。美國和歐洲有許多社會分布的分布式計算系統，他們動員和使用這些社會計算能力進行人類基因組學（Genomics）的研究、天文學問題研究、數學難題研究以及其他的科學問題研究。去

13、年的一個研究報告估計我國個人計算機PC保有量接近兩億臺。按照計算機操作系統的宗師AndrewS.Tanenbaum(AST)給分布式系統的的定義：“分布式系統是這樣的系統，它運行在不具有共享內存的多臺機器上，但在用戶的眼里卻像是一臺計算機”。(引自現代操作系統，機械工業出版社，1999年中文版)。它的目標是讓每個用戶感覺聯網的計算機是一個分時系統一一就像使用個人計算機一樣一一而不是一個由許多計算機聯合起來的集體，即使由五個節點組成的分布式系統也應該讓用戶感覺自己是在使用一臺價值20萬美元的大型計算機，唯一不尋常的感覺是處理速度提高了許多，別的沒有什么不同。例如，這里有一個簡單的例子，在機器A的用戶要使用安裝在機器B上用戶的目錄里的文件，A用戶要使用遠程登錄命令rloginB登錄到機器B的目錄