Quasi-opportunistic supercomputing
अर्ध-अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग बड़ी संख्या में भौगोलिक रूप से फैले कंप्यूटरों पर सुपरकंप्यूटिंग के लिए एक कम्प्यूटेशनल प्रतिमान है। अर्ध-अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग का उद्देश्य अवसरवादी संसाधन साझाकरण की तुलना में सेवा की उच्च गुणवत्ता प्रदान करना है। अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण अवसरवादी कंप्यूटर ग्रिड की तुलना में अधिक नियंत्रण के साथ विश्वसनीय और दोष-सहिष्णु उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए अक्सर अलग-अलग स्वामित्व वाले कंप्यूटरों का समन्वय करता है जिसमें कम्प्यूटेशनल संसाधनों का उपयोग जब भी वे उपलब्ध हो सकते हैं। जबकि कंप्यूटर ग्रिड पर कार्य निर्धारण के लिए "अवसरवादी मिलान-निर्माण" दृष्टिकोण सरल है क्योंकि यह केवल किसी भी समय उपलब्ध संसाधनों के लिए कार्यों से मेल खाता है, मौसम अनुकरण या कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता जैसे सुपर कंप्यूटर अनुप्रयोगों की मांग पहुंच से बाहर रही है, आंशिक रूप से बड़ी संख्या में कार्यों के विश्वसनीय उप-असाइनमेंट में बाधाओं के साथ-साथ एक निश्चित समय पर संसाधनों की विश्वसनीय उपलब्धता के कारण। अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण ग्रिड-वार संसाधन आवंटन समझौतों की स्थापना करके कंप्यूटर ग्रिड के भीतर मांग वाले अनुप्रयोगों के निष्पादन को सक्षम बनाता है; और अंतर्निहित संसाधनों की विफलताओं के खिलाफ अमूर्त रूप से बचाव करने के लिए गलती सहिष्णु संदेश पारित करता है, इस प्रकार कुछ अवसरवाद बनाए रखता है, जबकि उच्च स्तर के नियंत्रण की अनुमति देता है। ग्रिड पर अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग ग्रिड कंप्यूटिंग का सामान्य सिद्धांत एक ही कार्य को हल करने के लिए विभिन्न प्रशासनिक क्षेत्रों से वितरित कंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग करना है, संसाधनों का उपयोग करके जैसे-जैसे वे उपलब्ध होते हैं। परंपरागत रूप से, अधिकांश ग्रिड प्रणालियों ने एक "अवसरवादी मैच-मेकिंग" दृष्टिकोण का उपयोग करके कार्य निर्धारण चुनौती का सामना किया है जिसमें कार्यों को किसी भी समय उपलब्ध संसाधनों से मिलान किया जाता है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में विकसित बी. ओ. आई. एन. सी. एक स्वयंसेवक-आधारित, अवसरवादी ग्रिड कंप्यूटिंग प्रणाली का एक उदाहरण है। बी. ओ. आई. एन. सी. ग्रिड पर आधारित अनुप्रयोग इंटरनेट पर जुड़े लगभग आधे मिलियन कंप्यूटरों का उपयोग करके बहु-पेटाफ्लॉप स्तर तक पहुंच गए हैं, जब भी स्वयंसेवक संसाधन उपलब्ध होते हैं। एक अन्य प्रणाली, Folding@home, जो बी. ओ. आई. एन. सी. पर आधारित नहीं है, प्रोटीन फोल्डिंग की गणना करती है, क्लाइंट का उपयोग करके 8.8 पेटाफ्लॉप्स तक पहुंच गई है जिसमें जी. पी. यू. और प्लेस्टेशन 3 सिस्टम शामिल हैं। हालांकि, ये परिणाम टॉप 500 रेटिंग पर लागू नहीं होते हैं क्योंकि वे सामान्य उद्देश्य लिनपैक बेंचमार्क नहीं चलाते हैं। ग्रिड कम्प्यूटिंग के लिए एक प्रमुख रणनीति मिडलवेयर का उपयोग है जो नेटवर्क पर विभिन्न कंप्यूटरों के बीच एक प्रोग्राम के टुकड़ों को विभाजित करता है। हालांकि सामान्य ग्रिड कंप्यूटिंग को समानांतर कार्य निष्पादन में सफलता मिली है, लेकिन मौसम अनुकरण या कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी जैसे सुपर कंप्यूटर अनुप्रयोगों की मांग पहुंच से बाहर रही है, आंशिक रूप से बड़ी संख्या में कार्यों के विश्वसनीय उप-असाइनमेंट में बाधाओं के साथ-साथ किसी दिए गए समय में संसाधनों की विश्वसनीय उपलब्धता के कारण। अवसरवादी इंटरनेट प्राइमनेट सर्वर जी. आई. एम. पी. एस. का समर्थन करता है, जो 1997 के बाद से सबसे शुरुआती ग्रिड कंप्यूटिंग परियोजनाओं में से एक है, जो मर्सेन अभाज्य संख्याओं पर शोध कर रहा है। जिम्प्स के वितरित शोध ने वर्तमान में एक स्वयंसेवक-आधारित कंप्यूटिंग परियोजना के रूप में लगभग 60 टेराफ्लॉप्स प्राप्त किए हैं। जी. आई. एम. पी. एस. जैसे "स्वयंसेवक ग्रिड" पर संगणकीय संसाधनों का उपयोग आमतौर पर विशुद्ध रूप से अवसरवादी होता हैः भौगोलिक रूप से वितरित रूप से स्वामित्व वाले कंप्यूटर जब भी उपलब्ध होते हैं, योगदान दे रहे होते हैं, जिसमें कोई पूर्व निर्धारित प्रतिबद्धता नहीं होती है कि कोई भी संसाधन किसी भी समय उपलब्ध होंगे। इसलिए, काल्पनिक रूप से, यदि कई स्वयंसेवक अनजाने में किसी निश्चित दिन अपने कंप्यूटर को बंद करने का निर्णय लेते हैं, तो ग्रिड संसाधन काफी कम हो जाएंगे। इसके अलावा, उपयोगकर्ताओं को बहुत बड़ी संख्या में अवसरवादी कंप्यूटिंग संसाधनों को इस तरह से व्यवस्थित करना अत्यधिक महंगा लगेगा जो उचित उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग प्राप्त कर सके। कम्प्यूटेशनल संसाधनों का अर्ध-नियंत्रण उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए एक अधिक संरचित ग्रिड का एक उदाहरण DEISA है, जो यूरोपीय समुदाय द्वारा आयोजित एक सुपर कंप्यूटर परियोजना है जो सात यूरोपीय देशों में कंप्यूटर का उपयोग करती है। यद्यपि डी. ई. आई. एस. ए. के भीतर निष्पादित एक कार्यक्रम के विभिन्न भाग विभिन्न स्वामित्व और प्रशासनों के तहत विभिन्न देशों में स्थित कंप्यूटरों पर चल रहे हो सकते हैं, लेकिन विशुद्ध रूप से अवसरवादी दृष्टिकोण की तुलना में अधिक नियंत्रण और समन्वय है। डी. ई. आई. एस. ए. की दो स्तर की एकीकरण योजना हैः "आंतरिक स्तर" में कई दृढ़ता से जुड़े उच्च प्रदर्शन वाले कंप्यूटर समूह होते हैं जो समान ऑपरेटिंग सिस्टम और शेड्यूलिंग तंत्र को साझा करते हैं और एक सजातीय कंप्यूटिंग वातावरण प्रदान करते हैं; जबकि "बाहरी स्तर" में विषम प्रणालियाँ होती हैं जिनमें सुपरकंप्यूटिंग क्षमताएँ होती हैं। इस प्रकार डी. ई. आई. एस. ए. उपयोगकर्ताओं को कुछ हद तक नियंत्रित, फिर भी वितरित उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग सेवाएं प्रदान कर सकता है। अर्ध-अवसरवादी प्रतिमान का उद्देश्य वितरित संसाधनों को कार्यों के असाइनमेंट पर अधिक नियंत्रण प्राप्त करना और नेटवर्क के भीतर प्रणालियों की उपलब्धता के लिए पूर्व-बातचीत वाले परिदृश्यों का उपयोग करके इसे दूर करना है। ग्रिड में मांग करने वाले समानांतर कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर का अर्ध-अवसरवादी वितरित निष्पादन ग्रिड-वार आवंटन समझौतों, सह-आवंटन उप-प्रणालियों, संचार टोपोलॉजी-जागरूक आवंटन तंत्र, दोष सहिष्णु संदेश पारित करने वाले पुस्तकालयों और डेटा पूर्व-कंडीशनिंग के कार्यान्वयन पर केंद्रित है। इस दृष्टिकोण में, अंतर्निहित संसाधनों की विफलताओं के खिलाफ अमूर्त रूप से रक्षा करने के लिए दोष सहिष्णु संदेश देना आवश्यक है। अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण बी. ओ. आई. एन. सी. जैसी अत्यधिक वितरित प्रणालियों पर स्वयंसेवक कंप्यूटिंग, या ग्लोबस जैसी प्रणाली पर सामान्य ग्रिड कंप्यूटिंग से परे जाता है, जिससे मिडलवेयर को कई कंप्यूटिंग समूहों तक लगभग निर्बाध पहुंच प्रदान करने की अनुमति मिलती है ताकि फोरट्रान या सी जैसी भाषाओं में मौजूदा कार्यक्रमों को कई कंप्यूटिंग संसाधनों के बीच वितरित किया जा सके। अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण का एक प्रमुख घटक, जैसा कि कोस्कोस ग्रिड में है, एक आर्थिक-आधारित संसाधन आवंटन मॉडल है जिसमें विशिष्ट सुपरकंप्यूटर प्रशासन स्थलों के बीच समझौतों के आधार पर संसाधन प्रदान किए जाते हैं। परोपकार पर निर्भर स्वयंसेवी प्रणालियों के विपरीत, विशिष्ट प्रकार के कार्यों के प्रदर्शन के लिए विशिष्ट संविदात्मक शर्तें निर्धारित की जाती हैं। हालांकि, "टाइट-फॉर-टेट" प्रतिमान जिसमें गणनाओं का भुगतान भविष्य की गणनाओं के माध्यम से किया जाता है, सुपरकंप्यूटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है, और इससे बचा जाता है। जब कंप्यूटर हार्डवेयर या नेटवर्क अनिवार्य रूप से विफलताओं का अनुभव करते हैं तो वितरित चेकप्वाइंट पुनः आरंभ तंत्र प्रदान करने के लिए अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण का अन्य प्रमुख घटक एक विश्वसनीय संदेश पारित करने वाली प्रणाली है। इस तरह, यदि एक बड़ी गणना का कुछ हिस्सा विफल हो जाता है, तो पूरे रन को छोड़ने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन अंतिम सहेजे गए चेकप्वाइंट से फिर से शुरू किया जा सकता है। यह भी देखें ग्रिड कंप्यूटिंग सुपरकंप्यूटिंग का इतिहास कोस्कोस ग्रिड सुपरकंप्यूटर वास्तुकला सुपरकंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम संदर्भ सुपरकंप्यूटिंग ग्रिड कंप्यूटिंग