Na poΦßtku 21. stoletφ se s poΦφtaΦovou technikou setkßvßme na ka₧dΘm kroku. Rychlost v²poΦtu na jednom poΦφtaΦi vÜak mnohdy nespl≥uje oΦekßvßnφ naÜeho usp∞chanΘho sv∞ta, a proto nenφ divu, ₧e Φlov∞k se sna₧φ vyu₧φt vφce poΦφtaΦ∙ souΦasn∞ ve snaze zφskat tak rychleji v²sledek.
Existuje mnoho poΦφtaΦov²ch ·loh, jejich₧ °eÜenφ vy₧aduje n∞kolik hodin, n∞kdy i dnφ Φi dokonce m∞sφc∙. K t∞mto ·lohßm pat°φ takΘ ·lohy z vizualizace dat Φi numerickΘ v²poΦty, nap°φklad sledovßnφ paprsku, v²poΦet diskrΘtnφ kosinovΘ transformace, v²poΦet izoplochy pro implicitn∞ zadanou funkci, numerickΘ °eÜenφ soustavy diferencißlnφch rovnic apod. K °eÜenφ t∞chto ·loh je na ZßpadoΦeskΘ univerzit∞ v Plzni vyvφjen systΘm pro distribuovanΘ zpracovßnφ GSD (General System for Distribution), umo₧≥ujφcφ u₧ivatel∙m vytvß°et jejich vlastnφ "distribuovanΘ aplikace" bez jakΘkoliv hlubÜφ znalosti v oblasti distribuovanΘho zpracovßnφ.
Na systΘm GSD lze pohlφ₧et jako na Φernou sk°φnku se vstupy a v²stupy. Vstupem je u₧ivatelskß ·loha, v²stupem °eÜenφ u₧ivatelskΘho problΘmu a uvnit° sk°φnky "magie", kterΘ je programßtor pou₧φvajφcφ systΘm uÜet°en (na rozdφl od programßtor∙ pou₧φvajφcφch profesionßlnφ systΘmy Message Passing Interface - MPI nebo Parallel Virtual Machine - PVM). Tento komfort vÜak p°inßÜφ °adu omezenφ. Nejv²znamn∞jÜφm je pou₧itelnost pouze pro ·lohy paralelizovatelnΘ ve smyslu master-slave (farmer-worker), tzn. nelze takto °eÜit ·lohy, v nich₧ je nutnß komunikace mezi pracovnφky b∞hem jejich prßce. DalÜφ omezenφ jsou tato: rozsah prßce musφ b²t znßm p°ed zahßjenφm v²poΦtu, v²poΦet m∙₧e b²t p°edΦasn∞ ukonΦen, systΘm nelze pou₧φvat na strojφch s odliÜnou architekturou, platforma je pouze Windows NT 4.0 nebo 2000. Proto₧e je systΘm psßn obecn∞, nemusφ b²t zcela efektivnφ pro konkrΘtnφ typ ·lohy.
SystΘm GSD je urΦen pro u₧ivatele, kte°φ nemajφ Φas ani chu¥ pouÜt∞t se do zkoumßnφ komunikace mezi distribuovan²mi komponentami, ale pot°ebujφ (nebo si cht∞jφ vyzkouÜet) v²poΦetnφ sφlu distribuovanΘho zpracovßnφ. Pokud je po₧adavkem p°edevÜφm efektivita, je vhodn∞jÜφ pou₧φt MPI nebo PVM. Plßnovanß verze systΘmu by m∞la b²t urΦena takΘ pro vÜechny u₧ivatele, kte°φ se rozhodnou nechat si svou ·lohu spoΦφtat "na internetu" (nap°. kdy₧ je podnikovß sφ¥ p°φliÜ malß, aby v²poΦet mohl b²t dokonΦen v °ßdnΘm termφnu).
Algoritmus u₧ivatelskΘ ·lohy m∙₧e b²t napsßn v libovolnΘm programovacφm jazyce, kter² produkuje knihovny DLL. U₧ivatel, kter² chce pou₧φt systΘm GSD, musφ napsat dva moduly oznaΦovanΘ Master User (MU) a Slave User (SU) a tyto moduly umφstit do jednΘ nebo dvou DLL knihoven. MU je modul pro naΦφtßnφ (resp. generovßnφ) vstupnφch dat, sb∞r v²sledk∙ a ulo₧enφ na disk; modul SU obsahuje vlastnφ algoritmus. MU pob∞₧φ na centrßlnφm poΦφtaΦi v sφti GSD, SU pob∞₧φ na vÜech ostatnφch poΦφtaΦφch. U₧ivatel musφ napsat funkce pro komunikaci s GSD (podle definice v modulech) a takΘ tyto funkce oznaΦit jako DLL exportovanΘ. ╚innost u₧ivatelskΘho programu je tedy °φzenß udßlostmi.
SystΘm GSD sestßvß ze t°φ Φßstφ: GSDMaster, GSDSlave a GSDLoader. GSDMaster je nainstalovßn na jedinΘm poΦφtaΦi a v jeho adresnφm prostoru b∞₧φ MU. Krom∞ toho komunikuje se vÜemi klony GSDSlave (GSDSlave je nainstalovßn na vÜech ostatnφch poΦφtaΦφch, kterΘ GSD vyu₧φvß). V adresnφm prostoru GSDSlave b∞₧φ SU. Tyto komponenty jsou napsßny jako Win32 service, tj. jsou automaticky spuÜt∞ny p°i startovßnφ operaΦnφho systΘmu (pokud nenφ °eΦeno jinak) a k jejich Φinnosti nenφ nutnΘ p°ihlßÜenφ u₧ivatele. S t∞mito komponentami p°ijde do styku administrßtor systΘmu, b∞₧n² u₧ivatel p°ijde do styku pouze s GSDLoaderem.
GSDLoader zobrazφ jednoduch² formulß°, v n∞m₧ u₧ivatel vyplnφ informace o minimßlnφm a maximßlnφm poΦtu poΦφtaΦ∙, na nich₧ bude modul SU distribuovßn - ₧ßdnΘ ruΦnφ instalovßnφ na mnoha poΦφtaΦφch. Vypl≥uje se rovn∞₧ umφst∞nφ DLL knihovny s moduly MU a SU a umφst∞nφ konfiguraΦnφho souboru. MU je inicializovßn na zßklad∞ tohoto souboru, proto₧e MU ani SU nesmφ zobrazovat ₧ßdn² dialog ani chybovΘ hlßÜenφ - toto omezenφ je dßno vlastnostmi aplikace, kterß je spuÜt∞na jako slu₧ba. Poslednφ nepovinnß informace je struΦn² nßzev ·lohy a e-mailovß adresa, na kterou se mß po skonΦenφ v²poΦtu odeslat protokol o jeho pr∙b∞hu.
Po₧adavek v²poΦtu ·lohy se ulo₧φ do fronty, z nφ je vybrßn a ·loha aktivovßna, jakmile je dostatek voln²ch poΦφtaΦ∙. Dφky tΘto vlastnosti je mo₧nΘ systΘm GSD "za·kolovat" v pßtek odpoledne, vypnout monitory, zhasnout sv∞tla, zamknout a po nßvratu v pond∞lφ rßno budou v²sledky k dispozici (pokud o vφkendu nedoÜlo k odstßvce elekt°iny). Za p°edpokladu, ₧e ve formulß°i byla uvedena i e-mailovß adresa, na poΦφtaΦi je nainstalovßna podpora SMTP (MS Outlook Express ani MS Outlook nejsou schopny odeslat e-mail z programu, kter² b∞₧φ jako service) a pokud se elektronickß poÜta posφlß rovn∞₧ na mobilnφ telefon, m∙₧e se u₧ivatel ji₧ o vφkendu radovat z informace, ₧e se n∞co dopoΦetlo.
SystΘm se neustßle vyvφjφ, podle tv∙rc∙ se doΦkßme integrovanΘ SMTP podpory, tzn. ₧e nadßle nebude nutn² operaΦnφ systΘm Windows 2000 s nainstalovan²m IIS 5.0 ani Windows NT Server Φi MS Exchange Server. Pravd∞podobn∞ nejd∙le₧it∞jÜφm vylepÜenφm by se m∞lo stßt °φzenφ systΘmu GSD pomocφ webovΘho formulß°e. FreeWare verzi GSD systΘmu 1.2 BETA naleznete na p°ilo₧enΘm Chip CD. P°i instalaci systΘmu se °i∩te pokyny uveden²mi v souboru readme.txt.
Jan Doubek, Josef Kohout | cse@kiv.zcu.cz
Infotipy:
Bli₧Üφ informace o systΘmu, novinky, download > http://herakles.zcu.cz/research.php
