Şebeke bilgi işlemi nedir?
Şebeke bilgi işlemi, ortak bir hedefe ulaşmak için farklı coğrafi konumlara dağılmış olan bilgisayar kaynaklarını bir araya getiren bilgi işlem altyapısıdır. Birden fazla bilgisayardaki kullanılmayan tüm kaynaklar bir araya toplanıp tek bir görev için kullanılabilir hale getirilir. Kuruluşlar, tek bir bilgisayarda yapmanın zor olduğu büyük görevleri gerçekleştirmek veya karmaşık problemleri çözmek için şebeke bilgi işlemini kullanır.
Örneğin, meteoroloji uzmanları hava durumu modellemesi için şebeke bilgi işlemini kullanır. Hava durumu modellemesi, karmaşık veri yönetimi ve analizi gerektiren, işlem açısından yoğun bir problemdir. Tek bir bilgisayarda çok büyük miktarlarda hava durumu verisi işlemek yavaştır ve zaman alır. Bu nedenle meteoroloji uzmanları, coğrafi olarak dağılmış şebeke bilgi işlemi altyapısında analiz yaparak sonuçları birleştirir.
Şebeke bilgi işlem neden önemlidir?
Kuruluşlar şebeke bilgi işlemi birçok farklı nedenle kullanır.
Verimlilik
Şebeke bilgi işlemle çok büyük ve karmaşık bir görevi birden fazla alt göreve ayırabilirsiniz. Birden çok bilgisayar alt görevlerde eş zamanlı olarak çalışabilir ve bu sayede şebeke bilgi işlem, verimli bir bilgi işlem çözümüdür.
Maliyet
Şebeke bilgi işlem, mevcut donanımla çalışır; yani mevcut bilgisayarları kullanmaya devam edebilirsiniz. Fazla olan bilgi işlem kaynaklarınıza erişirken maliyetten tasarruf edebilirsiniz. Ayrıca buluttan kaynaklara da uygun maliyetli şekilde erişebilirsiniz.
Esneklik
Şebeke bilgi işlem, belirli bir binayla veya konumla sınırlı değildir. Birden fazla bölgeye yayılan bir şebeke bilgi işlem ağı kurabilirsiniz. Bu, farklı ülkelerdeki araştırmacıların aynı süper bilgi işlem gücüne sahip olarak birlikte çalışmasını sağlar.
Şebeke bilgi işlem kullanım alanları nelerdir?
Aşağıda, şebeke bilgi işlemin bazı yaygın uygulamaları yer almaktadır.
Finansal hizmetler
Finans kurumları, risk yönetimi içeren problemleri çözmek için öncelikli olarak şebeke bilgi işlemi kullanır. Şebekede birleşmiş bilgi işlem güçlerinden yararlanarak değişken piyasalardaki portföy değişikliklerini öngörme süresini kısaltabilir.
Oyun
Oyun sektörü, oyun geliştiricilere ilave bilgi işlem kaynakları sağlamak için şebeke bilgi işlemi kullanır. Şebeke bilgi işlem sistemi, oyun içi tasarımlar oluşturma gibi büyük görevleri ayırarak bunları birden çok makineye tahsis eder. Bu da oyun geliştiricilerin işlerini daha hızlı tamamlamasını sağlar.
Eğlence
Bazı filmler, oluşturmak için güçlü bir bilgisayar gerektiren karmaşık özel efektler içerir. Özel efekt tasarımcıları, üretim zaman çizelgesini hızlandırmak için şebeke bilgi işlem kullanır. Özel efekt grafikleri oluşturmak için bilgi işlem kaynakları paylaşan şebeke destekli yazılımları bulunur.
Mühendislik
Mühendisler simülasyonlar yapmak, modeller oluşturmak ve tasarımları analiz etmek için şebeke bilgi işlem kullanır. Yüksek miktarlarda veriyi işlemek için birden çok makinede özelleştirilmiş uygulamaları eş zamanlı olarak çalıştırırlar. Örneğin, mühendisler geleceğe yönelik tahminlerde bulunmak için geçmiş verileri kullanan bir yazılım işlemi olan Monte Carlo simülasyon süresini kısaltmak için şebeke bilgi işlem kullanır.
Şebeke bilgi işlemin bileşenleri nelerdir?
Şebeke bilgi işlemde, bilgisayarlardan oluşan bir ağ, aynı görevi gerçekleştirmek için birlikte çalışır. Aşağıda şebeke bilgi işlemin bileşenleri verilmiştir.
Düğümler
Bir şebeke bilgi işlem ağındaki bilgisayarlara veya sunuculara düğüm adı verilir. Her düğüm; CPU, bellek ve depolama gibi kullanılmayan bilgi işlem kaynaklarını şebeke ağına sunar. Aynı zamanda, ilgili olmayan başka görevleri çalıştırmak için de düğümleri kullanabilirsiniz. Şebeke bilgi işlemde, düğümlerin sayısında hiçbir sınırlama yoktur. Üç adet ana düğüm türü bulunur: kontrol, sağlayıcı ve kullanıcı düğümleri.
Şebeke ara yazılımı
Şebeke ara yazılımı, şebeke işlemlerindeki bilgi işlem kaynaklarını üst düzey uygulamalara bağlayan özelleştirilmiş bir yazılım uygulamasıdır. Örneğin, şebeke bilgi işlem sisteminden ilave işleme gücüne yönelik isteğinizle ilgilenir.
Şebeke bilgisayarında aşırı yükü önlemek için kullanıcının kullanılabilir kaynakları paylaşmasını kontrol eder. Şebeke ara yazılımı, şebeke bilgi işlemde kaynakların yanlış kullanımını önlemeye yönelik güvenlik de sağlar.
Şebeke bilgi işlem mimarisi
Şebeke mimarisi, şebeke bilgisayarlarının dahili yapısını temsil eder. Aşağıdaki katmanlar, bir şebeke düğümünde temel olarak bulunur:
- En üst katman, tahmine dayalı modelleme gerçekleştirme uygulaması gibi üst düzey uygulamalardan oluşur.
- Ara yazılım olarak da bilinen ikinci katman, uygulamaların talep ettiği kaynakları yönetir ve tahsis eder.
- Üçüncü katman CPU, bellek ve depolama gibi mevcut bilgisayar kaynaklarından oluşur.
- Alt katman, bilgisayarın bir şebeke bilgi işlem ağına bağlanmasına olanak sağlar.
Şebeke bilgi işlem nasıl çalışır?
Şebeke düğümleri ve ara yazılım, şebeke bilgi işlem görevini yerine getirmek için birlikte çalışır. Şebeke işlemlerinde, üç ana şebeke düğümü türü, üç farklı rolü yerine getirir.
Kullanıcı düğüm
Kullanıcı düğüm, şebeke bilgi işlemindeki diğer bilgisayarlarla paylaşılan kaynakları isteyen bir bilgisayardır. Kullanıcı düğüm ilave kaynaklara ihtiyaç duyduğunda istek, ara yazılımdan geçer ve şebeke bilgi işlem sistemindeki diğer düğümlere iletilir.
Sağlayıcı düğüm
Şebeke bilgi işlemde, düğümler sıklıkla kullanıcı ve sağlayıcı rollerini üstlenir.
Sağlayıcı düğüm, kaynaklarını şebeke bilgi işlem için paylaşan bir bilgisayardır. Bir sağlayıcı makine kaynak isteklerini aldığında, farklı piyasalar için hisse fiyatlarını tahmin etme gibi kullanıcı düğümler için alt görevler gerçekleştirir. İşlemin sonunda ara yazılım, genel bir tahmin elde etmek için tüm sonuçları toplayıp bir araya getirir.
Kontrol düğümü
Kontrol düğümü, ağı idare eder ve şebeke bilgi işlem kaynaklarının tahsisini yönetir. Ara yazılım, kontrol düğümünde çalışır. Kullanıcı düğüm bir kaynak istediğinde ara yazılım, kullanılabilir kaynakları kontrol eder ve belirli bir sağlayıcı düğüme ilgili görevi atar.
Şebeke bilgi işlem türleri nelerdir?
Şebeke bilgi işlem genelde aşağıdaki şekilde sınıflandırılır.
Hesaplamalı şebeke
Hesaplamalı şebeke, yüksek performanslı bilgisayarlardan oluşur. Araştırmacıların, bilgisayarların birleştirilmiş bilgi işlem gücünü kullanmasını sağlar. Araştırmacılar, hesaplamalı şebeke bilgi işlemi, matematik simülasyonları gibi yoğun kaynak kullanan görevleri gerçekleştirmek için kullanır.
Boşaltma şebekesi
Hesaplamalı şebekelere benzer olsa da CPU boşaltma şebekeleri birçok normal bilgisayara sahiptir. Boşaltma terimi, normal bilgisayarlardan oluşan bir ağda kullanılabilir bilgi işlem kaynaklarını arama süreci anlamına gelir. Diğer ağ kullanıcıları, şebekeyle ilişkili olmayan görevler için bilgisayarlara erişse de şebeke yazılımı, serbest olduğunda bu düğümleri kullanır. Boşaltma şebekesi, CPU boşaltma veya döngü boşaltma olarak da bilinir.
Veri şebekesi
Veri şebekesi, yüksek veri depolama alanı kapasitesi sağlamak için birden çok bilgisayarı bağlayan bir şebeke bilgi işlem ağıdır. Şebekedeki verilerinizin fiziksel konumunu düşünmek zorunda kalmadan, depolanan verilere yerel makinenizdeymiş gibi erişebilirsiniz.
Dağıtılmış bilgi işlem nedir?
Dağıtılmış bilgi işlem, yazılım bileşenlerinin bir grup ağa bağlı bilgisayar arasında paylaşıldığı bir bilgi işlem sistemi anlamına gelir. Ancak yazılımı kullanan kullanıcılar, tek bir uyumlu arabirim görürler. Örneğin, bir web arama altyapısı, dağıtılmış bir bilgi işlem sistemidir. Birkaç sunucuya istek göndererek belirli bir web sitesini aramanızı sağlar.
Dağıtılmış bilgi işlem ve şebeke bilgi işlem karşılaştırması
Dağıtılmış bilgi işlem, herhangi bir zamanda, tek seferde bir hedefe ulaşmayı amaçlar. Tam tersine şebeke bilgi işlemse, uyumlu bir şekilde hareket etmez ancak ağındaki kaynakları, birçok ilgili alt göreve tahsis eder. Şebeke bilgi işlem, birden fazla dağıtılmış bilgi işlem sisteminden oluşabilir.
Küme bilgi işlem nedir?
Küme bilgi işlem, homojen bilgisayarlardan oluşan bir ağ sistemini tanımlar. Homojen bilgisayarlar, aynı donanıma ve yazılıma sahiptir. Bunları, benzer görevler çalıştıran bir bilgisayar kümesi oluşturmak için yüksek hızlı yerel ağa bağlayabilirsiniz. Merkezi bir sunucu, makineleri kontrol ve koordine eder.
Küme bilgi işlem ve şebeke bilgi işlem karşılaştırması
Küme bilgi işlem, sağlam ve belirli donanıma, görevlere ve kontrol yapısına sahiptir. Diğer yandan şebeke bilgi işlem, kaynak paylaşımı açısından esnektir. Bir şebeke ağındaki bilgisayarlar birbirinden bağımsız olarak çalışır ve kaynakları paylaşma zorunluluğu yoktur. Çalışma zamanı sırasında kullanılmayan kaynakları paylaşan bir kaynak yöneticisi olur.
Şebeke bilgi işlemi için AWS HPC nasıl çalışır?
AWS'de yüksek performanslı bilgi işlem (HPC), geleneksel bilgi işlem sınırlarını, özellikle de işleme gücü, ağ iletişimi ve dosya sistemi yönetimi açısından aşmak için kullanabileceğiniz bir ürün ve hizmet paketidir. Örneğin, bu hizmetleri kullanarak veri işleme sürenizi kısaltabilirsiniz ve ayrıntılı araştırma yapabilirsiniz:
- Amazon Esnek İşlem Bulutu (Amazon EC2), iş yüklerini güvenli, ölçeklenebilir ve yüksek performanslı bulut ortamlarında depolar.
- AWS Toplu İşlem, AWS hizmetlerindeki binlerce bilgi işlem iş yükünü planlar ve ölçeklendirir.
- Lustre İçin Amazon FSx, milisaniyenin altında gecikme değerlerine sahip yüksek performanslı bir dosya sistemiyle çok büyük veri kümelerini işler.
Hemen ücretsiz bir hesap oluşturarak AWS'de şebeke bilgi işlemini kullanmaya başlayın.
