分布式运算是一种运算方式,与集中型运算正好相反,随着微电脑技术的广泛应用,有些软件的运行会耗费巨大的资源和计算能力。这时候,集中式的运算根本无法满足要求,所耗费的时间也不是我们可以接受的。而分布式运算却解决了这个难题,它可以将各种应用分成许多小块,分发给不同区域的计算机进行处理,极大地提高了工作效率。
随着区块链系统的完善和发展,分布式运算技术得到了应用,使全球运算成为现实。具体流程是,将需要进行大幅度运算的任务信息分成一个个小块,由无数台小计算机分别运算,运算结束后,将结果统一整合。
法国区块链企业“征序”在2016年10月推出了基于区块链分布式运算的平台iEx.ec,该平台建造了一个虚拟的云计算分布设施,覆盖了整个世界,其目标是实现全球运算能力整合,并将剩余的计算能力交给有需要的用户,减少算力的浪费,更好地利用资源。同时,这些分布式的设备分布广泛,而且都能产生一定的热能,而这些热能正好可以利用到别的地方,在一定程度上实现了零污染。
其中最典型的应用环境是,通过对低价格的元计算中心或平台进行租赁,或者收集全球个人空闲的处理器资源,放置在iEx.ec平台,然后利用该平台进行资源整合,租给迫切需要算力的中小企业用户。这样既能为平台所属公司带来价格差的盈利,也能通过提供各种高级服务实现更大程度的发展。
该项目现在已经入驻中国清华经营创业者加速器,而中国很快就会成为亚太地区的分布式运算系统中心。与其他云计算项目不同的是,基于分布式运算的区块链系统的热能回收功能非常强大,甚至可以利用计算机集群的处理器热量为城市的楼房提供供暖的热能。这在区块链系统历史上还是首次。
分布式运算系统的工作方式就是利用项目一方,把一个大的计算任务分成小的任务块,然后通过发达的计算机网络发送给用户进行运算,用户使用完后,还可以通过网络将少部分资源和计算结果发回给服务器方。
该系统可以扶助一切缺乏研究资金,但对社会作用巨大的研究项目,从而加快人类的科学进步,调动世界上一切可以调动的算力。对于整个社会的科研项目来说,分布式运算也有明显的局限性,因为它必须通过运算来解决部分或全部问题,而有的项目只有少部分需要运算,或者干脆不需要运算;再加上分割成的每个小计算机能力有限,所以分布式运算不适用于大部分科学项目。
对于使用者来说,项目的运算能力是其次,首要问题是这个项目平台是否值得信任,如果平台出了问题,使用者将遭受致命的损失。信任及安全问题包括两方面,一是从平台上下载的计算程序要在自己电脑上运行,使用者必须要确保平台一方不会利用这个程序取走或修改自己电脑上的数据信息。
另外,个人电脑有一定的寿命,当个人电脑既做日常事务,又进行分布式运算时,很可能会给电脑本身增加巨大的软硬件负担,而机器的损耗无疑又是一笔成本。对于平台一方来说,参与分布式计算的成员不是自己的员工,所以有可能混入黑客,如果这些人恶意作弊,那也会造成一定的损失,尤其是区块链系统。
分布式运算项目可以充分利用中央处理器、内存、显卡的空闲资源,但会占用一大部分硬盘空间。由于各个项目之间的差别较大,其内存的使用量也很大,尤其是生命科学类的项目,不仅需求高配置,还会产生非常高的热量。
分布式运算在内存的使用方面比较灵活,如果电脑本身的内存不多,那么运行计算程序将会减少占用的内存空间。对于多线路多核心的系统,每个中央处理器都会分摊到一个计算程序,此时,对内存空间的消耗将会剧增。
在区块链系统中,分布式运算有时需要在硬盘内存放用户的各种程序和任务单元,不同的应用对硬盘的利用并不一样。例如,对天气进行监测分析的项目需要更多的硬盘空间,而且对虚拟内存也有不小的要求,好处就是无需频繁读写数据,使硬盘更耐用。
不少项目会给用户提供屏幕显示和保护程序,这会在一定程度上增加显卡的负担,也会带来不小的电力损耗。而显卡核心过热等散热问题也是应该考虑的。
有些时候,中央处理器会带不动运行项目,这就需要将中央处理器通过技术手段进行一定的超频处理,并保证配置资源的消耗在电源的额定范围内。如果电脑长时间处于超频工作的环境,那么即便其他硬件能支撑住,电源也不一定能平稳工作,而电源的故障又和其他部件息息相关。
基于区块链系统的项目对网络的需求并不高,工作文件和计算程序并不大,在项目运行过程中,只需要下载新的工作任务和上传运算结果就可以。
分布式运算项目看上去和电脑上的其他运行程序没有什么不同,但它却有灵活的优先级自动调节功能。通常,它会占用计算机所有的运算资源,但当电脑操作者在该设备上进行其他任务时,分布式项目计算程序就会自动让出运算资源,待其他任务完成后,再继续回来工作,并可以根据用户的需要,在用户端的本地设置中设定任务的优先级,并直接调整CPU的资源比例。