"Distributed Computing" im Lexikon

Distributed Computing, auf deutsch "verteiltes Rechnen", ist ein Modell, bei dem Computerressourcen und -aufgaben über ein Netzwerk verteilt werden, anstatt sie auf einem einzelnen Rechner zu verarbeiten. Dieser Ansatz wird in einer Vielzahl von Anwendungen genutzt, von großen wissenschaftlichen Berechnungen bis hin zu Cloud-Diensten und Big-Data-Analysen. Distributed Computing wird vor allem für Berechnungen eingesetzt, die die Prozessoren einzelner Computer zu lange auslasten würden. Die Vorteile von verteiltem Rechnen sind unter anderem:

Lastverteilung: Aufgaben werden auf mehrere Rechner verteilt, um die Rechenlast für jeden einzelnen Rechner zu begrenzen und die Effizienz zu erhöhen.

Fehlertoleranz: Da das mehrere Rechner gleichzeitig genutzt werden, ist dies widerstandsfähiger gegenüber Ausfällen einzelner Komponenten / Rechner.

Skalierbarkeit: Systeme können leicht durch Hinzufügen weiterer Rechner im Netz erweitert werden.

Parallelverarbeitung: Große Aufgaben können in kleinere aufgeteilt und gleichzeitig auf verschiedenen Rechnern ausgeführt werden, was die Gesamtbearbeitungszeit verkürzt.

Ressourcensharing: Ressourcen wie Speicher, Daten und Software können über das Netzwerk geteilt werden.

Beispiele für verteiltes Rechnen sind das SETI@home-Projekt, bei dem die nicht genutzte Rechenleistung der PCs vieler Freiwilliger genutzt wird, um Radiosignale nach Hinweisen auf außerirdisches Leben zu durchsuchen, oder das Folding@home-Projekt, das die Rechenleistung für die Erforschung von Proteinfaltung und damit verbundenen Krankheiten nutzt. Aber auch das Analysieren von Sprachdaten von Sprachassistenten wie Alexa oder dem Google Assistant funktioniert über Distributed Computing in der Cloud, nicht auf den einzelnen Geräten selber.  

Distributed Computing setzt eine robuste Netzwerkinfrastruktur voraus und erfordert Mechanismen zur Synchronisierung und Koordination zwischen den beteiligten Rechnern, um effizient und korrekt zu funktionieren. Es lohnt sich nur dann zur Berechnung einzelner Aufgaben, wenn diese einen einzelnen Rechner sehr lange komplett auslasten würde: Ansonsten ist der Prozessor deutlich schneller als die Netzwerk-Verbindung zwischen verschiedenen Systemen.