Paralel İşletim Sistemleri Nedir?

Paralel işletim sistemleri bir tür bilgisayar işlemesidirBüyük görevleri farklı yerlerde ve farklı mekanizmalarla aynı anda yapılan küçük parçalara ayıran platform. Bazen “çok çekirdekli” işlemciler olarak da tanımlanırlar. Bu tip sistem genellikle çok büyük dosyaları ve karmaşık sayısal kodları işlemede çok verimlidir. En çok, merkezi sunucu sistemlerinin bir kerede çok sayıda farklı işi ele aldığı araştırma ayarlarında görülür,kolay kredi veren bankalar ancak birden çok bilgisayarın benzer işleri yaptığı ve aynı anda paylaşılan altyapılara bağlandığı her zaman yararlı olabilir. İlk başta kurulması zor olabilir ve biraz uzmanlık gerektirebilir, ancak çoğu teknoloji uzmanı, uzun vadede, tek bilgisayarlı benzerlerinden çok daha uygun maliyetli ve verimli oldukları konusunda hemfikir.

Paralel Hesaplamanın Temelleri

Paralel bir işletim sistemi, hesaplama setlerini küçük parçalara bölmek ve bunları bir ağdaki makineler arasında dağıtmak suretiyle çalışır. İşlemci çekirdeği ve bellek dizileri arasındaki iletişimi kolaylaştırmak için, yönlendirme yazılımı, tüm ağ bilgisayarlarına aynı adres alanını atayarak veya her işlem çekirdeğine farklı bir adres alanı atayarak belleğini dağıtarak belleğini paylaşmalıdır. Bellek paylaşımı, işletim sisteminin çok hızlı çalışmasına izin verir, ancak genellikle güçlü değildir. Dağıtılmış paylaşımlı bellek kullanıldığında , işlemcilerin kendi yerel belleğine ve diğer işlemcilerin belleğine erişimi vardır; Bu dağıtım işletim sistemini yavaşlatabilir, ancak genellikle daha esnek ve verimli olur.

Yazılımın mimarisi genellikle bir ağdaki birden çok bilgisayar arasında dağıtılmış yükleri koordine etmeyi sağlayan bir UNIX tabanlı platform etrafında oluşturulur. Paralel sistemler, bellek, önbellek, depolama alanı ve işlem gücü gibi paralel çalışan bilgisayarların tüm farklı kaynaklarını yönetmek için yazılımları kullanabilir. Bu sistemler hızlı kredi veren bankalarayrıca bir kullanıcının ağdaki tüm bilgisayarlarla doğrudan bağlantı kurmasına izin verir.

Kökeni ve İlk Kullanımları

1967'de, IBM için çalışan Amerikalı bir bilgisayar bilimci olan Gene Amdahl, paralel hesaplamayı koordine etmek için yazılım kullanma fikrini kavramsallaştırdı . Bulgularını Amdahl Yasası adlı bir makalede yayımladı. Bu belge , paralel bir işletim sistemi ile bir ağın çalışmasını beklediği işlem gücündeki teorik artışı özetledi. Onun araştırması, paket anahtarlamanın ve dolayısıyla modern paralel işletim sisteminin geliştirilmesine yol açtı. Paket anahtarlamanın bu gelişmesi, daha sonra dünyanın en büyük paralel bilgisayar ağı olan İnternet'in temel altyapısından sorumlu olan "Arpanet Projesi" ni başlatan bir gelişme olarak kabul edilmektedir.

Modern uygulamalar

Çoğu bilim alanı, biyoteknoloji, kozmoloji, teorik fizik, astrofizik ve bilgisayar bilimi de dahil olmak üzere bu tür bir işletim sistemini kullanır . Bu sistemlerin karmaşıklığı ve kapasitesi, danışmanlık, finans, savunma, telekom ve hava tahmini gibi sektörlerde verimlilik yaratmaya da yardımcı olabilir. Aslında, paralel hesaplama çok güçlü hale gelmiştir ki, önde gelen kozmologların çoğu, evrenin kökeniyle ilgili soruları cevaplamak için kullanılmıştır. Bilim adamları, büyük alanların simulasyonlarını bir kerede çalıştırabildiler. Bu türden bir işletim sistemini kullanarak, bilim adamlarının Samanyolu'nun oluşumunu simüle etmeleri sadece bir ay sürdü, örneğin daha önce ne kadar karmaşık ve hantal olduğundan dolayı imkansız olduğu düşünülen bir başarı.

Maliyet Değerlendirmeleri

Bilim adamları, araştırmalar ve endüstri liderleri çoğu zaman bu tür işletim sistemlerini çoğunlukla verimliliklerinden dolayı kullanmayı tercih ederler, ancak maliyet de genellikle bir faktördür. Genel olarak, paralel bir bilgisayar ağı kurmak, araştırma yapmak için bir süper bilgisayar geliştirmek veya inşa etmek ya da çok sayıda küçük bilgisayara yatırım yapmak ve işi bölmek yerine, maliyeti daha düşüktür. Paralel sistemler, çoğu durumda pahalı olmayan onarım ve yükseltmelere izin veren tamamen modülerdir.