O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALAR VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
O’rnatilgan tizimlar
Mustaqil ish
Bajardi: Atoyev Behruz
Tekshirdi: Xoldorov Shohruhmirzo
Toshkent 2024
Taqsimlangan va Parallel Qayta Ishlash
Reja:
1.Kirish
2. Taqsimlangan va Parallel Qayta Ishlashning Afzalliklari
3. Asosiy Tushunchalar va Arxitekturalar
4. Tarqatilgan Hisoblash Tizimlari
5. Parallel Hisoblash Tizimlari
6. Turli Sohalarda Qo'llash
Kirish.
Taqsimlangan va parallel qayta ishlash, zamonaviy axborot texnologiyalari dunyosida katta hajmdagi ma'lumotlarni samarali qayta ishlash va murakkab hisoblash muammolarini hal qilish uchun eng kuchli paradigmalar hisoblanadi. Bu tushunchalar zamonaviy tizimlarda keng qo'llanilib, tezlik, miqyoslilik, va xatolarga chidamlilikni ta'minlash orqali hisoblash jarayonlarini samarali bajarishga imkon beradi.
Taqsimlangan va Parallel Qayta Ishlashning Afzalliklari.
Qayta Ishlash Tezligi: Taqsimlangan va parallel ishlov berish vazifalarni bir nechta qurilmalar yoki protsessor yadrolari o'rtasida taqsimlash orqali hisoblash jarayonlarini sezilarli darajada tezlashtirishga imkon beradi.
Miqyoslilik: Ushbu yondashuvlar ko'proq qurilmalar yoki protsessor yadrolarini qo'shish orqali ehtiyojlar oshgani sayin hisoblash quvvatini osongina oshirish imkoniyatini beradi.
Xatolarga Chidamlilik: Taqsimlangan ishlov berish tizimida bitta qurilmaning ishlamay qolishi tizimning to'liq to'xtashiga olib kelmaydi chunki vazifalarni boshqa mavjud resurslar o'rtasida qayta taqsimlash mumkin.
Asosiy Tushunchalar va Arxitekturalar
Tarqatilgan Hisoblash: Tarmoq bilan birlashtirilgan bir nechta tugunlarda yoki qurilmalarda ma'lumotlar va vazifalarni parallel ravishda qayta ishlash orqali samaradorlik va samaradorlikni oshirish.
Parallel Hisoblash: Bir vaqtning o'zida turli xil protsessor yadrolarida bir nechta iplar yoki vazifalarni bajarish orqali ma'lumotlarni qayta ishlashni tezlashtirish.
Bulutli Hisoblash: Tarmoq orqali talab bo'yicha hisoblash resurslarini taqdim etish, quvvatlardan samarali foydalanish va masshtablashni ta'minlash.
Tarqatilgan Hisoblash Tizimlari
Tarqatilgan hisoblash tizimlari bir-biriga bog'langan ko'plab tugunlar yoki komponentlardan tashkil topgan murakkab tuzilmalardir. Bu tizimlar hisoblash resurslarini baham ko'radi va umumiy muammolarni hal qilish uchun birgalikda ishlaydi.
Xususiyatlari:
Gorizontal masshtablash
Hisob-kitoblarni parallellashtirish
Nosozliklarga chidamlilik
Markazlashtirilgan boshqaruv
Parallel Hisoblash Tizimlari
Parallel hisoblash tizimlari bir vaqtning o'zida ko'plab o'zaro bog'liq vazifalarni bajarishga qodir bo'lgan yuqori samarali apparat komplekslari hisoblanadi. Ular ko'p yadroli protsessorlar, grafik tezlatgichlar, va yuqori tezlikdagi ma'lumotlar almashish kanallaridan foydalangan holda server klasterlari va taqsimlangan arxitekturalarni o'z ichiga oladi.
Qo'llanish Sohalari:
Modellashtirish
Katta ma'lumotlarni qayta ishlash
Sun'iy intellekt va tahlil
Texnologiya va Vositalar
Tarqatilgan Tizimlar: Mikro xizmat ko'rsatish arxitekturasi, konteynerlar va orkestrlar kabi texnologiyalar kengaytiriladigan va xatolarga chidamli taqsimlangan tizimlarni yaratishga imkon beradi.
Parallel Hisoblash: GPU, Apache Spark kabi platformalar va mashinani o'rganish ramkalari parallel hisoblash algoritmlarini amalga oshirishni osonlashtiradi.
Monitoring va Disk Raskadrovka: Prometheus, Grafana va ELK Stack kabi monitoring vositalari taqsimlangan tizimlarda ishlashni kuzatish va muammolarni aniqlashga yordam beradi.
Xavfsizlik va Boshqaruv: Keycloak va Istio kabi kirishni boshqarish, shifrlash va autentifikatsiya echimlari tarqatilgan dasturlarning xavfsizligini ta'minlaydi.
Turli Sohalarda Qo'llash
Ilmiy Tadqiqotlar: Taqsimlangan va parallel ishlov berish iqlimni modellashtirish, kosmik missiya ma'lumotlarini tahlil qilish va yangi dori vositalarini ishlab chiqish kabi ilmiy sohalardagi hisoblash-intensiv vazifalarni tezlashtirish uchun ishlatiladi.
Moliyaviy Sektor: Moliya sektorida taqsimlangan tizimlar yuqori chastotali savdo, risklarni boshqarish va katta hajmdagi bozor ma'lumotlarini tahlil qilish uchun qo'llaniladi.
Mashinani O'rganish va AI: Parallel hisoblash va taqsimlangan hisoblash klasterlari mashinani o'rganish modellarini o'qitishda va tasvirni aniqlash yoki tabiiy tilni qayta ishlash kabi sun'iy intellekt tizimlarining ishlashida muhim rol o'ynaydi.
Katta Ma'lumotlarni Qayta Ishlash: Hadoop va Spark kabi tarqatilgan platformalar zamonaviy dunyoda ijtimoiy tarmoqlardan sanoat sensorlarigacha ishlab chiqarilgan katta hajmdagi ma'lumotlarni samarali qayta ishlash va tahlil qilish uchun ishlatiladi.
Tarqatilgan Tizimlarni Loyihalash va Amalda Qo'llash
Arxitektura Dizayni: Tarqatilgan tizim komponentlari o'rtasida modulli tuzilmani, ma'lumotlar almashinuvini va boshqaruvni aniqlash. Miqyoslilik va chidamlilikni hisobga olgan holda optimal arxitekturani tanlash.
Yuklarni Taqsimlash: Hisoblash yukini tizim tugunlari o'rtasida taqsimlash uchun samarali algoritmlarni ishlab chiqish. Yuqori ishlashni ta'minlash uchun yuklarni muvozanatlash.
Aloqa va Sinxronizatsiya: Tarqatilgan komponentlar o'rtasida ishonchli ma'lumotlar almashinuvi va sinxronizatsiya mexanizmlarini amalga oshirish. Jarayonlararo shovqin, xabarlar va xabarlar navbatidan foydalanish.
Miqyoslilik va Xatolarga Chidamlilik
Miqyoslilik: Taqsimlangan va parallel ma'lumotlarni qayta ishlash tizimlari ehtiyojlar oshgani sayin hisoblash quvvati va saqlash hajmini oshirishga qodir bo'lishi kerak. Bunga gorizontal masshtablash - klasterga yangi tugunlarni qo'shish orqali erishiladi.
Xatolarga Chidamlilik: Tarqatilgan tizimlar alohida komponentlarning ishdan chiqishiga chidamli bo'lishi juda muhimdir. Zaxira tugunlaridan foydalanish, ma'lumotlarni takrorlash va tiklash algoritmlari uskunaning bir qismi ishlamay qolganda ham uzluksiz ishlashni kafolatlaydi.
Yuklarni Muvozanatlash: Hisoblash yukini bir nechta tugunlar o'rtasida taqsimlash miqyoslilikning kalitidir. Aqlli muvozanat algoritmlari barcha mavjud resurslarni bir tekisda yuklash imkonini beradi, bu esa alohida komponentlarning haddan tashqari yuklanishiga yo'l qo'ymaydi.
Kelajakdagi Istiqbollar
AI Integratsiyasi: Tarqatilgan hisoblash sun'iy intellekt texnologiyalari bilan tobora ko'proq integratsiyalashib, murakkab muammolarni tez va samarali hal qilishni ta'minlaydi.
Periferiyada Hisoblash: Tarqatilgan tizimlar tashqi qurilmalarga faol ravishda kiritilib, ma'lumotlarni manbaga yaqinroq qayta ishlashni ta'minlaydi va Markaziy serverlarga yukni kamaytiradi.
Xulosa
Taqsimlangan va parallel qayta ishlash axborot texnologiyalarining kelajagidir. Bu tizimlar katta hajmdagi ma'lumotlarni tez va samarali qayta ishlash, murakkab hisoblash muammolarini hal qilish va turli sohalarda innovatsion yechimlarni taqdim etish uchun mo'ljallangan. Bu yondashuvlar tizimning tezligi, miqyosliligi va xatolarga chidamliligini oshiradi.
|
