什么是分布式计算

发布时间： 2022-06-13 13:24:16

计算机的出现极大地加速了人类信息化的进程，也带来了生产力的极大提升。

但随着CPU性能和计算能力的不断提高，人们需要用计算机来解决的问题也越来越庞大和复杂，比如地球大气的变化和模拟、癌症靶点药物的研究、黑洞碰撞的模拟、火箭的发射、传染病的洲际传播等，显然一台计算机很难满足这样的计算需求，所以各国政府和大型科研机构花费巨资打造超级计算机，用专有的网络把很多计算机或CPU连接在一起，来完成大型任务的计算。但超级计算机并不是每一个机构或企业能够负担得起的设备，更不用说让每个个人用户都能使用。

随着PC(个人计算机)时代的来临，还有网络科技(包括局域网、广域网、城域网)和互联网的迅猛发展，让小到一个办公室、一个城市，大到分布在全球不同地域和国家的计算机都能连接在一起，因而分布式计算(Distributed Computing)应运而生。

什么是分布式计算？分布式计算就是把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题，分成许多小的部分，然后把这些部分分配给不同的计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的计算结果。这些参与的计算机可以分布在不同的地域，归属于不同的国家、机构、企业或个人。

这些大型任务一般会被拆解成相对简单和特定的任务，然后分配到很多的计算机上去执行。这样既可以节省昂贵的硬件投入，又可以大大缩短计算时间，提高计算效率。比如癌症的靶点药物计算，就涉及把癌细胞和几百万的蛋白质做匹配，找到亲和度较高的蛋白质。

在当前运算速度最快的单台计算机上，找到这样一个靶点可能要花费几年甚至是几十年的计算时间，这对于迫切需要药物治疗的病人来说，是无法接受的。

在分布式计算场景下，这样的任务可以被分配到几千、几万到几十万台计算机上，每台计算机各自计算一部分蛋白质的匹配，那么在一两天，或是几个小时之内就能得到计算结果，满足治病救人的需求。