是非功过任评说了解你身边的分布式计算 -电脑资料
人人都可参与分布式计算项目
面对日益突出的计算资源“短缺”问题，分布式计算专家韦伯教授轻松地布道，“信息的恶性增长使各个领域都布满了吞噬巨大计算力的‘黑洞’，但这并不可怕，真正可怕的是我们总是想用为数不多的几块巨石而不是取之不尽的泥土去填平它，
是非功过任评说了解你身边的分布式计算
。”巨人搬不动的石头，动用成千上万只蚂蚁也许就能搬动它。
分布式计算项目：巨人搬不动的石头，动用成千上万只蚂蚁也许就能搬动它
分布式计算听起来似乎有些神秘，但实际上它们离我们并不远，甚至就在我们身边。目前分布式计算项目已经有很多，涉及到天文学、生命科学、数学、密码学、计算机科学等诸多学科，而且许多还是科学研究的前沿领域，或是能引起人们持久兴趣的方面，如地外文明，生命起源等。多数项目，只要你有兴趣，就可以参与进去。我们来看几个经典的项目。
寻找
外星人SETI@home
我们是孤独的吗?在地球之外是否存在着生命?希望有一天能看到外星人?让我们一起来寻找他们吧。
SETI@home是目前因特网上参加人数最多的分布式计算项目，毕竟伴着《星球大战》成长起来的一代对是否存在外星人充满了恒久的好奇。这个项目由美国加州大学伯克利分校“搜寻地球外智能”(SETI)研究小组发起，旨在利用因特网中不计其数的计算机的闲置时间进行SETI计算，以期从海量的信号中搜寻到地外文明的蛛丝马迹。
SETI@home工作原理
首先由位于波多黎哥群山之中的巨型射电望远镜Arecibo收集地外信号，然后将每天约5GB的数据传送?A HREF="mailto:SETI@home项目管理中心。SETI@home管理中心将数据进行分解处理，划分成合适的大小，然后通过因特网将它们分发到全球成千上万志愿者的电脑中。
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志愿者电脑在空闲时将自动启?A HREF="mailto:SETI@home客户端程序进行数据处理。当一个信号单元分析完毕，客户端程序将有价值的信号送回SETI@home项目管理中心并自动下载新的数据。
">SETI@home客户端程序进行数据处理。当一个信号单元分析完毕，客户端程序将有价值的信号送回SETI@home项目管理中心并自动下载新的数据。
如果志愿者送回的处理结果经确认属重大发现，那么志愿者将同SETI @ home项目组共同分享“发现者”的荣誉。
如何参?A HREF="mailto:SETI@home项目
">SETI@home项目
任何人都可以成?A HREF="mailto:SETI@home项目志愿者。
">SETI@home项目志愿者。
首先到http://www.equn.com/seticn/download.html.berkeley.edu/download.html下?A HREF="SETI@home'>mailto:SETI@home">SETI@home Windows版客户端软件，然后进行安装，期间需要提交简单的个人信息，?A HREF="mailto:SETI@home服务器上申请一个用于系统辨识和统计的账户。
">SETI@home服务器上申请一个用于系统辨识和统计的账户。
安装完毕后将在托盘中出现天文望远镜绿色小图标，表?A HREF="mailto:SETI@home版客户端软件已经作好准备，一旦电脑处于屏幕保护状态它就可以运行了。
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SETI@home客户端程序画面由五部分组成。中间部分左边是数据分析区，动态显示着多普勒漂移率、信号分辨率、信号强度、CPU 计算时间和总体完成进度等信息，右边是数据和用户信息区，显示当前处理数据在太空中的方位、数据采集时间和来源、数据的基频，以及用户名、当前已完成的数据单元数、电脑用于分析数据的总时数等信息。下面部分则显示计算结果的频率/时间/强度三维实时图。
SETI @ home运行时的样子
SETI@home项目启动6年来，已有若干重要信息被发现，这让所有SETI@home志愿者都兴奋不已。
寻找梅森素数，赢十万美元大奖
GIM是一个数学领域的分布式计算项目。由于“电子边界基金”(ElectronicFrontierFoundation)宣布将向第一个找到超过000万位梅森素数的个人或机构颁发十万美元的奖金，使它成为为数不多的有奖金的项目，令志愿者趋之若鹜。
高阶的梅森素数具有可怕的长度，要验证一个这样的大数是否是素数，计算量大得惊人，同著名的大数质因子分解的难度有一比，而后者恰是现代公开密钥技术RSA的数学基础。经过几百年来的努力，人们才发现个梅森素数，而其中就有7个是GIM项目的成果。目前最大梅林素数也是通过GIM项目找到的。
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GIM的工作原理?A HREF="mailto:SETI@home类似，也是将庞大的数据量分成小块，再通过为数众多的客户端进行计算。
">SETI@home类似，也是将庞大的数据量分成小块，再通过为数众多的客户端进行计算。
GIM客户端程序可在http://www.mersee.org/freesoft.htm 下载。在首次运行时，需要输入用户ID、电脑ID，并对CPU占用率、内存占用率以及开放的计算时间等选项进行设置，一般选默认值即可。
之后程序开始对电脑进行测试，以确定该电脑是否适合参加GIM项目。这个测试费时颇多，需要参加者有些耐心。
测试完成后，便开始从服务下载数据片断进行计算。一个片断计算完后，GIM客户端程序会自动到服务器上下载新片断。
梅森素数计算
如果你的运气实在好，新的梅森素数恰在你计算的片断内，那么你不仅能得一大笔钱，而且还能青史留名。当然，中奖概率肯定比摸中500万体彩大奖还要低得多，所以也不必特别在意是否可以赢取奖金，权当了回国际义工。
打造分布式Google:Majestic-
搜索成就了因特网的老大Google，也吸引了许多公司对搜索的狂热追捧。作为未来因特网世界的重要构建者，分布式计算没有理由不染指其中，何况从原理上说，分布式搜索引擎比现在的各种搜索引擎更为强大，因为它可有无数个信息“钻探机”。
Majestic-就是这样一个基于分布式计算原理的因特网搜索引擎研究项目(DistributedSearchEngineProject)，它在客户端使用一种名为“crawls”(爬行者)的技术来监视指定的网站，以便及时了解这些站点内容的变化情况，以便随时更新存放于项目服务器上的查寻索引文件。目前，该项目已对0亿个URL地址建立了完善的索引，其搜索容量已直逼一些著名的搜索引擎。
如果你乐意在搜索上做点事情的话，不妨参加这个研究性质的项目。它不仅可以使你了解被某些厂商宣传得有些神秘的搜索内幕，而且你还可以分享到在许多方面并不亚于Google的搜索结果，而这些结果也许恰是你的计算机搜罗和整理的。
Majestic-的客户端程序MJnode可在http://www.majestic.co.uk/projects/dsearch/download.phpFramework.ServicePack(点击从新浪下载)。
Majestic-客户端程序
MJnode安装完成后，第一次运行时需要进行必要的设置，主要是设置Option窗口的Personal和Coection页中的选项。Coection页中的YourCoection项设置因特网连接类型。如果你是共享上网，则应选择Other，并设置好代理服务器等参数，然后点击TestCoection按钮进行测试，如果在弹出对话框中显示“OperationwasSucceful”，那么就意味着网络连接设置正确。
切换到Personal页，对参加者的个人信息进行设置。输入有效的E-mail、Nickname(昵称)、Paword(口令)、Country(国家)等信息后，再在左边的列表框选择打算搜索的域名类型，即可点击“Register”按钮在项目服务器上进行注册。如果注册成功的话，就会在弹出的对话框中显示“OperationwasSucceful”，之后点击OK按钮即可开始你的分布式搜索之旅了。
你可随时在主窗口的Activity页中查看搜索结果，并可点击下面的StartUploadnow按钮，将数据上传到项目服务器。
近日，Majestic-项目组推出了可利用Majestic-成果的Firefox搜索插件，看来可能会对Google形成威胁的新一代搜索引擎就要从地下冒出来了。
我们需要分布式计算
就像钟摆一样，当一端已到极限时，就会自然摆向另一端。这另一端就是与集中式计算相对的分布式计算。当集中式计算在海量信息面前渐露疲态时，分布式计算便空前活跃起来了。
集中式计算遭遇网络之累
自计算机网络诞生之日起，客户/服务器就是基本的模式。这种集中式计算的架构很好地适应了当时网络的发展水平，同时结构清晰、架设容易、管理简便等优点也使它具有长久的生命力，以致网络发展已跃迁数个层级，而模式却基本未变。
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然而流媒体、
网络电话、视频聊天、网络游戏和IPTV等新的网络
核心服务器的计算量性能提升十分缓慢
作为最核心的服务器，性能的提升已变得十分缓慢，这同传统的计算架构在设计和制造上已臻物理极限有很大关系，CPU制造领域“摩尔定律”的失效就是很好的证明。虽然巨型机或超级计算机的制造依然在推进，不时还爆出诸如深蓝战胜卡斯帕罗夫这样的新闻来吸引公众眼球，然而这些TOP500排行榜中的巨无霸，更多的是作为展示某国计算机设计能力的象征，或是为某些专门领域而设计，用于提供因特网服务的寥寥无几，指望这些大块头来救急无异于望梅止渴。
何况，现在超级计算机设计普遍采用的并行技术或集群技术的理论基础恰是分布式计算，这个有趣的事实也说明了集中式计算确实有渐被分布式计算取代的趋势。
至于带宽，尽管拓展的幅度并不很大，不过最常见的仅5KB的ADSL宽带上网也能满足绝大多数网络应用了。问题出在服务端的带宽上，它不可能无限制提高，这个瓶颈使得再高速的网络快车到它跟前也得慢下来，这也是许多上了宽带的用户在访问某些网站或享受某些网络服务时依然觉得不爽的主要原因。
集中式计算模式确实越来越难以适应网络的飞速发展，也越来越难以承载日益复杂的网络应用。虽然集中式计算仍将继续伴着网络前行，但让出它已力不从心的领域同样是大势所趋。
集中式计算模式在网络应用中的遭遇只是一个典型的代表。在信息时代，很多方面都需要处理庞大的信息量，所需的计算能力亦达到了惊人的程度。动辄几百万的数据量，即使是最新型的巨型机也未必能招架得住。
当集中式计算在海量信息面前渐露疲态时，分布式计算便空前活跃起来了。
分布式计算登场
从理论上说，分布式计算所蕴藏的计算能力是无止境的，因为它可以通过网络将世界任一角落的计算机囊括进来，只要发起者有足够的号召力或强制力就成。这样的计算能力，足以扫荡任何信息处理壁垒。而因特网的普及和桌面系统性能的大幅提升也给分布式计算以强有力的支撑，可谓生逢其时，相得益彰。
那么，什么是分布式计算(DistributedComputing)呢?
分布式计算是计算机科学的一个重要分支，主要研究如何把一个需要巨大的计算能力才能解决的问题分解成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。这是一个比较狭窄的定义。一般认为，凡是基于分布式计算原理的所有应用，都应归于分布式计算的范畴，包括许多完全或部分摆脱了客户/服务器模式的新型网络软件，尤其是当下十分流行的文件交换软件。
提示:是一种不依赖服务器的通讯方式，与网络分布式计算如影随形，然而它并非分布式计算的要件，也就是说，使用了技术的软件并非都属于分布式计算范畴，
电脑资料
《是非功过任评说了解你身边的分布式计算》()。只有那些主要计算工作在客户端完成而仅使用作为通讯手段的软件，才可以归到网络分布式计算程序类中。如果计算因高度的关联性和实时性要求同时进行，那么这种分布式计算也叫并行计算。它是现在超级计算机的设计基础，也是集群技术的基础。并行计算要求参与机能统一调度和管理，并要求有较理想的网络连接，因此不太适合应用在目前的因特网中。
分布式计算
与分布式计算相关的另一个重要概念就是网格(Grid)。它将分布在不同地理位置的计算资源，通过高速的互联网组成充分共享的资源集合，从而提供一种高性能计算、管理及服务的资源能力。可以说，通过网格可以将分散在各处的计算机资源整合成一台计算能力惊人的超级计算机，实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。
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尽管分布式计算并不是网格的全部，但无疑它是网格最重要的基础和最重要的应用。由于网格具有无可置疑的广阔前景，IT巨头们都竞相投入巨资进行研究，并建立了多个实用的网格。这方面，IBM的贡献颇为突出。
分布式计算的优点也是显而易见的。它充分整合和利用了分散的计算机资源，使组合起来的计算机集群具有强大的计算能力，能够完成单机无法完成的任务。同时它有效地分散了集中式计算潜在的安全风险。尤其是分布式计算同因特网的结合，使它真正步入了广阔的天地和派上了大用场。现在成千上万的志愿者正通过因特网，参与到分析来自外太空的电讯号、寻找隐蔽的黑洞、探索可能存在的外星智慧生命、计算超过000万位的梅森质数、发现抗艾滋病的有效药物以及研究全球气候变化等活动中来。当然，我们更能从Nater、BT等网络交换工具中感受到分布式计算的巨大威力和无穷乐趣。未来也将有更多的分布式计算软件从网络中涌现出来，这是网络发展的必然。
分布式计算已在我们身边
乍一听分布式计算挺玄乎，其实它并不神秘。它早已不是学术殿堂的供品，而是人人都可以咬一口的香甜苹果。它就在我们身边甚至眼皮底下，只是我们不太清楚它的根底罢了。
Nater和BT不用说了，它们都是典型的网络分布式计算程序。如果从广义的分布式计算的定义来看，我们经常使用的QQ、M等即时通讯工具，虽然采用的是传统的客户/服务器架构，但它在音频视频的播放和文件的传输上，使用的却是技术，因此仅就此点而论，QQ等也算半个分布式计算程序。
我们身边的分布式计算
当然纯粹的分布式计算程序也很多，这些多半是一些科研组织和公益团体开发的，它们从事的研究需要借助因特网中蕴藏的巨大的计算能力。?A HREF="mailto:SETI@home就是一个有广泛知名度的分布式计算项目，它将射电望远镜接收到的海量讯号，分成片断发送到志愿者的电脑中，在志愿者电脑空闲时间里进行计算，以此搜索地外智慧生命的迹象。
">SETI@home就是一个有广泛知名度的分布式计算项目，它将射电望远镜接收到的海量讯号，分成片断发送到志愿者的电脑中，在志愿者电脑空闲时间里进行计算，以此搜索地外智慧生命的迹象。
又如GIM项目，它搜索的是著名的梅森素数，而高阶的梅森素数大得令人生畏，即使用巨型计算机来计算，也是一项艰巨的工作。而GIM项目启动才数年，就发现了多个梅森素数，比以前几十年发现的还要多。
再?A HREF="mailto:Folding@home，它是一个研究蛋白质折叠、分解、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算项目。这样的项目还很多，无法一一列举。而参加这些项目亦非常简单，志愿者只须从相关网站下载一个客户端程序即可。
">Folding@home，它是一个研究蛋白质折叠、分解、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算项目。这样的项目还很多，无法一一列举。而参加这些项目亦非常简单，志愿者只须从相关网站下载一个客户端程序即可。
我们在享受分布式计算带给我们的种种好处时，也别忘了它也是把双刃剑。利用分布式计算的超强计算能力对密码进行破译，或控制因特网中众多计算机对网站进行DDoS攻击，是我们目前已经见到的恶例。而如何抵挡和化解恶意分布式计算攻击，将是计算机安全领域的新课题。
分布式计算在中国
尽管我们发展分布式计算具有得天独厚的优势，而且我国对分布式计算的研究起步并不晚，但发展比较缓慢，这同原来对它的认识不深有很大关系。
BT程序在国内大行其道
我国发展分布式计算具有得天独厚的条件，一是网民人数众多，二是计算机的负荷普遍偏低，三是网络的状况随着宽带的普及有了较大改善。
由于宣传不够，这些优势并未转化成推动分布式计算发展的力量。网民们普遍对参与纯粹的分布式计算项目缺乏热情，这可以?A HREF="mailto:SETI@home等几个著名的项目中国志愿者的人数和完成的工作量上看出。我国完成的工作量只及日本的十分之一，而人数甚至不如一些北欧小国。
">SETI@home等几个著名的项目中国志愿者的人数和完成的工作量上看出。我国完成的工作量只及日本的十分之一，而人数甚至不如一些北欧小国。
更令人遗憾的是，我国一方面在许多重要的研究领域需要大规模的计算能力，另一方面却甚少推出相关的分布式计算项目来挖掘藏之于民的无穷的计算资源，总是习惯性地去求助于巨型机或超级计算机。
与纯粹的分布式计算相对冷清的局面相反，网络分布式计算程序如BT之类在我国却广受欢迎，几乎到了无人不知无人不用的地步。尽管BT并非我们的原创，但我们对它的推广和改造却很成功，以致现在大家使用的都是BT的改进版或“变种”。
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不过，由于担忧网络分布式计算被乱用和滥用，危及国家安全和社会稳定，相关部门对它持谨慎支持的态度。
与此相反，网格技术却受到相关部门的大力支持，一方面是因为网格将成为生物工程、气候模拟、
能源探索、航空航天、数字地球等领域的重要工具，另一方面是因为网格在安全方面更令人放心。而从加强全球竞争力高度上看，也不能不重视对网格的研究。不过，尽管我国在网格的基础研究方面并不落后，但在网格软硬件产品的设计制造上却无法同在这一领域领先的国家比肩而立，还需要迎头赶上。
国内开发者谈分布式计算
以前国内分布式计算的研究和开发主要集中于大专院校和科研院所。随着一些分布式计算的应用在网络大热，许多公司和个人也纷纷投身其中。作为一名资深程序设计师，陈军对分布式计算一直很关注，他领导的火鸟工作室现在正在开发一款分布式计算软件。记者通过M采访了他。
记者:请谈谈你从事分布式计算程序开发的情况。
陈军:我知道分布式计算比较早，但真正投入分布式计算程序的开发则是受BT的激励，我简直是以崇拜的心情来看待这款将分布式计算概念真正推向大众并受到大众热烈推崇的软件，并于第一时间下载了它的源码进行分析研究，从此走上了分布式网络程序设计之路。
记者:能介绍一下你们现在正在开发的项目吗?
陈军:我们现在正在开发的是一款视频共享软件，原理类似于BT，也从Coolstreaming受到过启发。它既是视频文件交换的中介，也是视频在线欣赏的平台。特别是它的视频播放功能，充分体现了分布式计算的优势，它使每个接收端同时又是一个为其他接收端提供视频服务的小型服务器。
由于调度算法和数据交换算法经过充分优化，加之采用了特别设计的流媒体服务和播放程序，因此即使在接收端不多的情况下，视频的播放也非常流畅。为了避免出现BT那种因无种子而无法下载的情况，我们采取了设定若干固定服务器的方式，任何接收端上传的新视频，都会在固定服务器上生成备份，这样可以保证接收端即使在无其他接受端提供视频源的情况下，也能直接从固定服务器上“启动”视频服务。
记者:你们使用的主要开发工具有哪些?
陈军:我们主要使用VisualC作为开发工具，并使用了一些开源代码。几个核心的分布式网络组件都是我们自主开发的。我们参加了多个相关的讨论组，一些朋友在算法和程序设计技巧上提供了帮助。
记者:对打算进入分布式计算开发领域的朋友你有什么建议?
陈军:分布式计算对许多程序员是一个全新的领域，这个很有发展前景的技术值得大家关注。要成为分布式计算程序的开发者，门槛并不高。除了掌握必要的理论外，更重要的是编程实践，特别是对一些著名的开源项目进行深入研究无疑是条捷径。另外，像IBM等重量级软件商都推出了专门的分布式计算开发平台或支持工具，可适当选用，这样能大大提高开发效率。
资料
分布式计算的发展史
99年，DEC系统研究中心的研究员Letra和Manae召集了600名志愿者，利用分布式计算方法参与由著名的美国RSA研究所发起的RSA-9密码破译活动，并在很短的时间内成功破译密钥。这次活动使人们见识到分布式计算的威力，此后对它的研究空前活跃起来。
995年，分布式计算再接再厉，一举攻破了RSA-0。这是一个0位加密算法，这次活动开启了分布式计算和因特网结合的大门，使分布式网络计算成为主流的研究方向，并最终导致网格的诞生。
996年，著名的GIM(互联网梅森素数大搜索)项目开始启动。近十年来，通过它已发现多个梅森素数。
999年，著名的寻找外星智能生命信息?A HREF="mailto:SETI@home项目正式推出，它以无比的神秘感吸引了因特网上数百万名志愿者，成为目前参加人数最多的分布式计算项目。
">SETI@home项目正式推出，它以无比的神秘感吸引了因特网上数百万名志愿者，成为目前参加人数最多的分布式计算项目。
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000年，9岁的大学生ShawnFaing开发出Nater，在网上掀起网络音乐交换热潮，催生了一个庞大的在线音乐市场。
00年，IBM公司宣布自己的网格研究计划，并将为此投资0亿美元。
00年，由BramCohen开发的分布式下载工具BitTorrent(BT)横空出世，以革命性的面目改变了传统的网络交换方式。
00年，IBM发起史上最大网格运算计划，共有000万台电脑连入其中。
分布式计算的未来
对分布式计算的未来，凡是了解它的人几乎都很看好。今后，分布式计算将更广泛地渗透到各个领域。不管是在高深莫测的科研活动中，还是在纷纷扰扰的网络世界里，不管是在安宁祥和的日常生活中，还是在剑拔驽张的军事斗争里，分布式计算都将拥有不可替代的一席之地。
如何动员和利用社会中丰富的计算能力，始终是一个充满挑战性的问题。可以预见，纯粹的分布式计算项目将会越来越多，它将为那些需要强大的计算能力的领域提供服务，同时它也会在网络安全和军事方面得到更多应用，甚至能成为信息战的超级武器。
也许未来还会为普通人建设一个通用的分布式计算平台，你只须提交一个计算任务，例如对于在单机上十分费时的视频压缩或D渲染，通过这个平台就可以调用全球百万台计算机，在一瞬间将任务完成。这样的一个平台实现起来并不十分困难，相信它展示的诱人商机会使有实力的厂商进入其中，并使我们在不久的将来享受到这一服务。
而网络分布式计算将继续成为热点，并从主要应用于音乐和软件交换扩散到视频共享、
网络电话、视频聊天、网络游戏和IPTV等方面。别的姑且不论，单是在网络游戏方面，网络分布式计算也将大有用武之地，甚至能一举改变现有的网络游戏运行模式。也许有一天，网络游戏再也不需要数量庞大的服务器群，玩家可以方式直接交互，使因特网成为一台庞大无比的游戏机。而通用的分布式游戏平台也将诞生，它既能提高网络游戏开发的效率，减少网络游戏的运营成本，而且还能为玩家带来莫大的方便。这样一个平台，也许会集成在未来的桌面操作系统中。
当然，网格依然是未来的应用热点。不同种类、不同大小、不同用途的网格会纷纷建立起来，最终完成因特网的第二次革命。
七嘴八舌说分布式计算
――分布式计算将加快整个人类的科学进程。科学家现在可以完成以前认为不可能完成的，或者要花几十年几百年才能完成的计算任务。
――网络分布式计算将为因特网带来全新的应用，并对传统的因特网应用进行改造，从而带来因特网的全新格局。
――网格将实现因特网上所有资源的全面连通。它要把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现各种资源的全面共享。因特网第二次浪潮的实质，也许就是要将万维网(WorldWideWeb)升华为网格(GreatGlobalGrid)。
――也许有一天，任何人都可以利用分布式计算破译不属于他的密码。这样的情形想起来都很可怕。
――在分布式计算面前，现在流行的加密技术都显得十分脆弱。人们也许不得不研究强度更大的加密算法来应对这一局面，然而对已嵌入各种系统中的加密算法进行升级，其成本无疑是十分巨大的，甚至是不可能完成的任务。何况新的加密算法的安全性依然不能令人放心，因为网络分布式计算的计算能力几乎是无穷的，如果能充分调动起来的话。
――超强的计算能力既能为人类造福，也能为世界带来深重的灾难，尤其是它运用于军事目的的时候。这同核能的利用相仿。
