工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算

甘云志

（深圳市京華科訊科技有限公司，深圳 518000）

并行計算，是計算機算法的一種表現(xiàn)形式，它是相對于串行計算來表示的，而且它的優(yōu)點在于它可以在一次計算的過程中執(zhí)行多個指令，極大的提升了計算機的計算速度，從而解決更為復(fù)雜的問題和難點。對于工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算來說，就是將并行計算在工作站進行網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)上利用互聯(lián)網(wǎng)的連接來進行運算。所以工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算保證了計算機的計算速度，對于計算機的革新有著重要的作用。

1 并行計算的介紹

并行計算是計算機算法的一種，它可以在一次算法的執(zhí)行過程中完成系統(tǒng)給出的多個指令，提升了計算機的工作速度。在并行計算的執(zhí)行過程中，可以分為時間和空間上的并行，時間上的并行計算形式主要是指流水線的技術(shù)，而空間上的并行則是指在計算過程中多個指示器發(fā)出的多個執(zhí)行運算。并行計算在計算的過程中之所以可以執(zhí)行多個系統(tǒng)設(shè)定的指令，是因為它利用了多個處理器將問題系統(tǒng)性的分開，不同的處理器執(zhí)行不同的計算任務(wù)，再將多個任務(wù)完成后的結(jié)果整合起來成為一個總的運算結(jié)果。在計算的過程中，系統(tǒng)既可以是同一臺計算機中有多個處理器來完成計算任務(wù)，又可以是多個計算機分開使用，分配不同的任務(wù)來計算的一個計算機群。這兩種存在形式都可以將初始的問題計算出來并實行計算，最后再將計算結(jié)果導(dǎo)出，形成系統(tǒng)的并行計算模式。

并行計算的優(yōu)點在于將整體的計算機運算分開，將整體系統(tǒng)性分散，利用多個處理器或計算機來完成計算過程，而且整個運算分開后小的指令簡單的就可以執(zhí)行成功，充分的省下了計算時間，為后續(xù)的計算工作留出了很大的執(zhí)行空間。

2 工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算

2.1 工作站的定義和工作形式

工作站是指連接到網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，而且這個系統(tǒng)有著極大的信息儲蓄能力，這對于工作站的信息處理有著很大的幫助。工作站顧名思義具有很強的工作能力，他能夠完成設(shè)定者指定的任務(wù)并且將將任務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)連接將其發(fā)送到設(shè)定者的賬戶之中。在計算機中有著不同的工作站，例如有計算機設(shè)計工作站、自動辦公工作站、數(shù)據(jù)的分析及處理工作站等等，不同的工作站可以完成不同的任務(wù)。通過各種程序的組合和配置，就可以建立一個簡單的工作站。工作站作為一個網(wǎng)絡(luò)連接與任務(wù)執(zhí)行的結(jié)合體，對其需要較高的運算速度，所以，并行計算應(yīng)用到了工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。

2.2 并行計算在工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用

工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算是指在工作站工作的過程中，通過并行計算來完成工作站制定的任務(wù)，并利用工作站連接互聯(lián)網(wǎng)來完成在線計算，完成工作站的任務(wù)。由于工作站的任務(wù)較為復(fù)雜，例如在計算機繪制設(shè)計工作站中，就需要有執(zhí)行裝置、繪制裝置、測量裝置三個裝置組成，而每個裝置的工作都是非常復(fù)雜的，而利用并行計算就可以很好的解決這種問題。首先，并行計算在時間上是流水線的技術(shù)，工作站的工作環(huán)境就是一步一步來完成的，而且并行技術(shù)還可以將工作站的任務(wù)系統(tǒng)性的分散開，分別通過工作站上不同的處理器和不同的執(zhí)行裝置來完成整個工作站上設(shè)定的任務(wù)。

由于工作站上的數(shù)據(jù)處理能力極強，而且數(shù)據(jù)流量較大，所以在工作過程中并行利用并行計算的飛快的計算速度和工作站上的大數(shù)據(jù)流量，就可以將工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下復(fù)雜的任務(wù)系統(tǒng)性分散開來執(zhí)行，節(jié)省了工作站上任務(wù)完成的時間，提高了工作站的工作效率。

3 工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的優(yōu)缺點

3.1 工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的優(yōu)點

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的工作站的指定任務(wù)的執(zhí)行過程中，并行計算很好的結(jié)合了工作站的巨大流量性，再利用計算本身的速度來迅速完成工作站的任務(wù)。并行計算是依靠網(wǎng)絡(luò)將執(zhí)行計算的多個處理器或者計算機連接起來，建立系統(tǒng)的計算網(wǎng)絡(luò)，通過各個處理器的配合，來完成并行計算的全過程。而且在工作站工作過程中，各個工作裝置是動態(tài)連接的，而且在線執(zhí)行任務(wù)需要通過工作站連接網(wǎng)絡(luò)的配合才能完成整個過程。工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的優(yōu)點在于它可以講復(fù)雜、難以利用普通算法計算出來的工作站任務(wù)分散成多個簡單的小任務(wù)，通過小任務(wù)計算的結(jié)果，再將這些結(jié)果整合在一起，這樣省去了復(fù)雜的計算過程，而且節(jié)省了時間，提高了工作站工作的效率。

3.2 工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的缺點

雖然并行計算提高了工作站的工作效率，但是它仍然存在著很多的缺點。

第一，在工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的計算過程中，它對于計算要求的節(jié)點的計算能力過高。由于并行計算是利用多個處理器或者計算機共同計算，它在計算的過程中也就需要更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點去連接各個處理器或計算機。然而過高的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的計算能力的要求也會消耗更多的研究經(jīng)費，對企業(yè)的發(fā)展大為不利。

第二，并行計算的應(yīng)用范圍較為狹窄。在并行計算提出的時候，它是主要應(yīng)用于一些較為復(fù)雜、較為專業(yè)的領(lǐng)域中，而傳統(tǒng)的計算機如果要使用這種算法，就需要操作能力較高的專業(yè)人員操作，所以在一些普通的企業(yè)或者日常生活中是不可能存在的。

第三，并行計算追求更高的運算速度導(dǎo)致更新?lián)Q代較快，一些企業(yè)使用這種算法是為了加快計算機的工作速度，但是由于更新速度太快，導(dǎo)致一些企業(yè)在收入這種算法后的不長時間，又會產(chǎn)生新的版本，這對企業(yè)的發(fā)展大為不利，如果在這個過程中并行計算不能夠發(fā)揮出它的作用，那么將會產(chǎn)生不小的經(jīng)濟損失。

4 結(jié)束語

并行計算是為了提高計算機的計算效率而提出的一種算法，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用到工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的工作任務(wù)中去。并行計算提高了工作站的工作效率，節(jié)省了工作時間，對工作站的任務(wù)執(zhí)行起到了極大的作用。本文主要圍繞著工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來談并行計算的工作原理、工作過程和在工作過程中的優(yōu)缺點，并對現(xiàn)如今的并行計算進行分析，說明了工作站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行計算的計算效果，分析了并行計算在工作站任務(wù)中的影響。