[科普中国]-分布式计算模型

简述

分布式计算模式比较特殊，它具有客户机/服务器流模式的相反特性，或者该模式是对等模式和客户机/服务器流模式的混合。在该模式中，流量主要发生在任务管理器及其计算设备之间(与客户机/服务器模型相似)，或者发生在计算设备之间(与对等模式相似)。具体模式的行为特征取决于分布式计算是如何进行的。

该模式的重要特性是应用流的方向与客户机/服务器模式正好相反，且计算设备具有严格的性能需求。2

目的分布式计算模式的目的是将计算工作分摊到多部计算机中，降低集中在单部计算机上运算的负载及可能的风险，目标是提供高度的可伸缩性、可靠性、可管理性和灵活性。分布式计算为用户提供了一种有效的资源共享手段。分布式计算概念中的分布性主要指数据分布和计算分布，数据分布是指数据可分散存储在网络上的不同计算机中；计算分布则是把操作计算分散给不同的机器进行处理。3

发展方向在因特网环境中，硬件平台、操作系统、信息数据和软件系统等更是多种多样、纷繁复杂。要适应因特网的复杂环境，这对新的计算模式，也就是分布式计算模式提出了更高的要求：

1．跨平台和开发语言的要求

分布式计算模式必须可以适应不同的硬件平台，也必须适应不同的操作系统。有一些人认为，计算机发展到一定程度就会消亡，但却变得无处不在。就好像在汽车里，马达的使用非常普遍，但用户在使用汽车时却一个也见不到。

2．可伸缩性的要求

可伸缩性就是通过增加系统的资源而使服务的容量产生线性(理想情况下)增长的能力。当公司的业务蒸蒸日上，规模逐渐变大时，系统中需要增加的只是一些额外的资源，而不需要对应用程序本身进行较大地修改。

3．应用程序的快速开发和部署

市场的竞争加剧要求公司的反应要越来越快。怎样提高软件生产的效率是许多人所关心的问题。软件开发人员希望编写软件就像硬件工程师一样，将购买的硬件芯片等元器件搭建一下就可以形成一个新的产品(当然要了解这些硬件芯片等元器件的特性并将其有机地搭建在一起也不是一件容易的事情)。这正是开发和使用组件的思想：编写具有一定独立功能的组件，并将这些组件作为软件系统中的独立部分进行使用。

4．安全性的要求

安全性是指对系统资源的访问控制，如硬件、数据和应用程序等。为了实现安全性的要求，就需要进行身份验证、授权、数据保护和审核等方面的工作。4

优点分布式计算比起其它算法具有以下几个优点：

其一是稀有资源可以共享。

其二是通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载。

其三是可以把程序放在最适合运行它的计算机上，其中，共享稀有资源和平衡负载是分布式计算的核心思想之一。3