Quasi-opportunistic supercomputing
نیم مواقع پر مبنی سپر کمپیوٹنگ جغرافیائی طور پر پھیلے ہوئے کمپیوٹرز کی ایک بڑی تعداد پر سپر کمپیوٹنگ کے لیے ایک کمپیوٹیشنل نمونہ ہے۔ نیم موقع پرست سپر کمپیوٹنگ کا مقصد موقع پرست وسائل کے اشتراک سے زیادہ اعلی معیار کی خدمت فراہم کرنا ہے۔ نیم مواقع پر مبنی نقطہ نظر ان کمپیوٹرز کو مربوط کرتا ہے جو اکثر مختلف ملکیت کے تحت ہوتے ہیں تاکہ موقع پرست کمپیوٹر گرڈ کے مقابلے میں زیادہ کنٹرول کے ساتھ قابل اعتماد اور غلطی برداشت کرنے والی اعلی کارکردگی حاصل کی جا سکے جس میں جب بھی کمپیوٹیشنل وسائل دستیاب ہوتے ہیں ان کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اگرچہ کمپیوٹر گرڈ پر ٹاسک شیڈولنگ کے لیے "موقع پرست میچ میکنگ" کا نقطہ نظر اس لحاظ سے آسان ہے کہ یہ محض ایک مقررہ وقت میں دستیاب کسی بھی وسائل سے کاموں سے میل کھاتا ہے، لیکن موسمی تخروپن یا کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس جیسے سپر کمپیوٹر ایپلی کیشنز کا مطالبہ پہنچ سے باہر رہا ہے، جزوی طور پر بڑی تعداد میں کاموں کی قابل اعتماد ذیلی تفویض میں رکاوٹوں کے ساتھ ساتھ ایک مقررہ وقت پر وسائل کی قابل اعتماد دستیابی کی وجہ سے۔ نیم موقع پرست نقطہ نظر گرڈ کے لحاظ سے وسائل کی تقسیم کے معاہدوں کو قائم کرکے کمپیوٹر گرڈ کے اندر مطالبہ کرنے والی ایپلی کیشنز کو انجام دینے کے قابل بناتا ہے۔ اور غلطی برداشت کرنے والے پیغام کو بنیادی وسائل کی ناکامیوں کے خلاف تجریدی طور پر ڈھال تک پہنچاتا ہے، اس طرح کچھ موقع پرستی کو برقرار رکھتا ہے، جبکہ اعلی سطح کے کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔ گرڈ کمپیوٹنگ کا عمومی اصول کسی ایک کام کو حل کرنے کے لیے متنوع انتظامی ڈومینز سے تقسیم شدہ کمپیوٹنگ وسائل کا استعمال کرنا ہے، وسائل کے دستیاب ہوتے ہی ان کا استعمال کرنا۔ روایتی طور پر، زیادہ تر گرڈ سسٹمز نے "موقع پرست میچ میکنگ" نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے ٹاسک شیڈولنگ چیلنج تک رسائی حاصل کی ہے جس میں کاموں کو کسی بھی وقت دستیاب وسائل سے ملایا جاتا ہے۔ BOINC، جو یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، برکلے میں تیار کیا گیا ہے، رضاکارانہ بنیاد پر، موقع پرست گرڈ کمپیوٹنگ سسٹم کی ایک مثال ہے۔ بی او آئی این سی گرڈ پر مبنی ایپلی کیشنز جب بھی رضاکارانہ وسائل دستیاب ہوتے ہیں، انٹرنیٹ پر منسلک تقریبا نصف ملین کمپیوٹرز کا استعمال کرکے ملٹی پیٹا فلاپ کی سطح تک پہنچ جاتی ہیں۔ ایک اور نظام، Folding@home، جو BOINC پر مبنی نہیں ہے، پروٹین فولڈنگ کا حساب لگاتا ہے، کلائنٹس کا استعمال کرتے ہوئے 8.8 پیٹا فلاپس تک پہنچ گیا ہے جس میں جی پی یو اور پلے اسٹیشن 3 سسٹم شامل ہیں۔ تاہم، یہ نتائج ٹاپ 500 کی درجہ بندی پر لاگو نہیں ہوتے ہیں کیونکہ وہ عام مقصد کے لن پیک معیار کو نہیں چلاتے ہیں۔ گرڈ کمپیوٹنگ کے لیے ایک کلیدی حکمت عملی مڈل ویئر کا استعمال ہے جو نیٹ ورک پر موجود مختلف کمپیوٹرز کے درمیان پروگرام کے ٹکڑوں کو تقسیم کرتا ہے۔ اگرچہ جنرل گرڈ کمپیوٹنگ کو متوازی ٹاسک پر عمل درآمد میں کامیابی حاصل ہوئی ہے، لیکن مطالبہ کرنے والے سپر کمپیوٹر ایپلی کیشنز جیسے موسمی تخروپن یا کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس رسائی سے باہر رہے ہیں، جزوی طور پر بڑی تعداد میں کاموں کی قابل اعتماد ذیلی تفویض میں رکاوٹوں کے ساتھ ساتھ کسی مقررہ وقت پر وسائل کی قابل اعتماد دستیابی کی وجہ سے۔ موقع پرست انٹرنیٹ پرائم نیٹ سرور جی آئی ایم پی ایس کی حمایت کرتا ہے، جو 1997 کے بعد سے گرڈ کمپیوٹنگ کے ابتدائی منصوبوں میں سے ایک ہے، جو مرسین پرائم نمبروں پر تحقیق کرتا ہے۔ جی آئی ایم پی ایس کی تقسیم شدہ تحقیق فی الحال رضاکارانہ بنیاد پر کمپیوٹنگ پروجیکٹ کے طور پر تقریبا 60 ٹیرا فلاپس حاصل کرتی ہے۔ "رضاکارانہ گرڈ" جیسے جی آئی ایم پی ایس پر کمپیوٹنگ وسائل کا استعمال عام طور پر خالصتا موقع پرست ہوتا ہے: جغرافیائی طور پر تقسیم شدہ ملکیت والے کمپیوٹر جب بھی دستیاب ہوتے ہیں اس میں حصہ ڈال رہے ہوتے ہیں، بغیر کسی پیشگی وعدے کے کہ کوئی بھی وسائل کسی بھی وقت دستیاب ہوں گے۔ لہذا، فرضی طور پر، اگر بہت سے رضاکار نادانستہ طور پر کسی خاص دن اپنے کمپیوٹر بند کرنے کا فیصلہ کرتے ہیں، تو گرڈ کے وسائل نمایاں طور پر کم ہو جائیں گے۔ مزید برآں، صارفین کو موقع پرست کمپیوٹنگ وسائل کی ایک بہت بڑی تعداد کو اس انداز میں منظم کرنا انتہائی مہنگا لگے گا جو معقول اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کو حاصل کر سکے۔ کمپیوٹیشنل وسائل کا نیم کنٹرول اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کے لیے زیادہ منظم گرڈ کی ایک مثال ڈی ای آئی ایس اے ہے، جو یورپی کمیونٹی کے زیر اہتمام ایک سپر کمپیوٹر پروجیکٹ ہے جو سات یورپی ممالک میں کمپیوٹر استعمال کرتا ہے۔ اگرچہ ڈی ای آئی ایس اے کے اندر عمل درآمد کرنے والے پروگرام کے مختلف حصے مختلف ملکیت اور انتظامیہ کے تحت مختلف ممالک میں واقع کمپیوٹرز پر چل رہے ہوں گے، لیکن خالصتا موقع پرست نقطہ نظر کے مقابلے میں زیادہ کنٹرول اور ہم آہنگی موجود ہے۔ ڈی ای آئی ایس اے کی دو درجے کی انضمام اسکیم ہے: "اندرونی سطح" متعدد مضبوطی سے جڑے ہوئے اعلی کارکردگی والے کمپیوٹر کلسٹرز پر مشتمل ہے جو اسی طرح کے آپریٹنگ سسٹم اور شیڈولنگ میکانزم کا اشتراک کرتے ہیں اور ایک یکساں کمپیوٹنگ ماحول فراہم کرتے ہیں ؛ جبکہ "بیرونی سطح" متنوع نظاموں پر مشتمل ہوتی ہے جن میں سپر کمپیوٹنگ کی صلاحیتیں ہوتی ہیں۔ اس طرح ڈی ای آئی ایس اے صارفین کو کسی حد تک کنٹرول شدہ، لیکن منتشر اعلی کارکردگی والی کمپیوٹنگ خدمات فراہم کر سکتا ہے۔ نیم موقع پرست نمونے کا مقصد تقسیم شدہ وسائل کو کاموں کی تفویض پر زیادہ کنٹرول حاصل کرکے اور نیٹ ورک کے اندر نظام کی دستیابی کے لیے پہلے سے گفت و شنید شدہ منظرناموں کا استعمال کرکے اس پر قابو پانا ہے۔ گرڈ میں ڈیمانڈ متوازی کمپیوٹنگ سافٹ ویئر کی نیم موقع پر تقسیم شدہ کارکردگی گرڈ کے لحاظ سے الاٹمنٹ معاہدوں، شریک الاٹمنٹ سب سسٹمز، کمیونیکیشن ٹوپولوجی سے آگاہ الاٹمنٹ میکانزم، فالٹ رولیرینٹ میسج پاسنگ لائبریریوں اور ڈیٹا پری کنڈیشنگ کے نفاذ پر مرکوز ہے۔ اس نقطہ نظر میں، بنیادی وسائل کی ناکامیوں کے خلاف تجریدی طور پر حفاظت کے لیے غلطی برداشت کرنے والا پیغام منتقل کرنا ضروری ہے۔ نیم موقع پر مبنی نقطہ نظر رضاکارانہ کمپیوٹنگ سے بالاتر ہے، جیسے کہ BOINC، یا گلوبس جیسے سسٹم پر جنرل گرڈ کمپیوٹنگ، مڈل ویئر کو بہت سے کمپیوٹنگ کلسٹرز تک تقریبا بلا رکاوٹ رسائی فراہم کرنے کی اجازت دے کر تاکہ فورٹرن یا سی جیسی زبانوں میں موجود پروگراموں کو متعدد کمپیوٹنگ وسائل میں تقسیم کیا جا سکے۔ نیم مواقع پر مبنی نقطہ نظر کا ایک کلیدی جزو، جیسا کہ کوسکوس گرڈ میں ہے، ایک اقتصادی بنیاد پر وسائل مختص کرنے کا ماڈل ہے جس میں وسائل مخصوص سپر کمپیوٹر انتظامیہ سائٹوں کے درمیان معاہدوں کی بنیاد پر فراہم کیے جاتے ہیں۔ رضاکارانہ نظاموں کے برعکس جو پرہیزگاری پر انحصار کرتے ہیں، مخصوص قسم کے کاموں کی کارکردگی کے لیے مخصوص معاہدے کی شرائط مقرر کی جاتی ہیں۔ تاہم، "ٹائٹ فار ٹیٹ" نمونے جن میں حسابات کو مستقبل کے حسابات کے ذریعے واپس ادا کیا جاتا ہے، سپر کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں نہیں ہیں، اور ان سے گریز کیا جاتا ہے۔ جب کمپیوٹر ہارڈ ویئر یا نیٹ ورک لامحالہ ناکامیوں کا سامنا کرتے ہیں تو تقسیم شدہ چیک پوائنٹ ری اسٹارٹ میکانزم فراہم کرنے کے لیے نیم موقع پر مبنی نقطہ نظر کا دوسرا کلیدی جزو ایک قابل اعتماد میسج پاسنگ سسٹم ہے۔ اس طرح، اگر کسی بڑے حساب کا کچھ حصہ ناکام ہو جاتا ہے، تو پورے رن کو ترک کرنے کی ضرورت نہیں ہے، بلکہ آخری محفوظ شدہ چیک پوائنٹ سے دوبارہ شروع کیا جا سکتا ہے۔ گرڈ کمپیوٹنگ ہسٹری آف سپر کمپیوٹنگ کوسکوس گرڈ سپر کمپیوٹر فن تعمیر سپر کمپیوٹر آپریٹنگ سسٹم حوالہ جات سپر کمپیوٹنگ گرڈ کمپیوٹنگ