เทคโนโลยี�การประมวลผลแบบกระจายี

Distributed Computing

ระบบประมวลผลข้�อม�ล• สำ�าหร�บเคร��องคอมพิ วเตอร"ท��นอกเหน�อจากการถู�กก�าหนดให�ม�หน�าท��

ร�บข้�อม�ลเข้�า และการน�าผลล�พิธ์"ออกมาแสำดงแล�ว การด�าเน นการในการประมวลผลน�บเป(นสำ)วนสำ�าค�ญท��จะน�าข้�อม�ลเข้�ามาแปลงให�ได�ผลล�พิธ์"ท��ต�องการ

• โดยีพิ�,นฐานม�ว ธ์�การต)างๆ ในการประมวลผลได�แก) - การค�านวณทางคณ ตศาสำตร" - การค�านวณทางตรรกศาสำตร"

การประมวลผลของคอมพิ�วเตอร�ร�ปแบบการประมวลผลข้องคอมพิ วเตอร" อยี�)หลายีร�ปแบบ ได�แก) • การประมวลผลส่�วนบุ�คคล (Personal Computing)

• การประมวลผลแบุบุรวมศู�นย์� (Centralized Computing)

• การประมวลผลแบุบุกระจาย์ (Distributed Computing)

การประมวลผลส่�วนบุ�คคล (Personal Computing)

• คอมพิ วเตอร"สำ)วนบ1คคล (Personal Computer) ท��ใช้�งานโดยีผ��ใช้�เพิ�ยีงคนเด�ยีว (Stand-alone)

• งานสำ)วนใหญ)จะเก��ยีวก�บการประมวลผลท�างานด�านกราฟิ4ก ตารางจ�ดการ การเก5บข้�อม�ลท��ม�จ�านวนไม)มาก การพิ มพิ"รายีงาน การจ�ดแต)งเอกสำารและการเข้�ยีนโปรแกรม

• เคร��องคอมพิ วเตอร"แต)ละเคร��องไม)สำามารถูต ดต)อสำ��อสำาร หร�อเช้��อมโยีงก�นได�

ร�ปภาพิแส่ดงการประมวลผลส่�วนบุ�คคล

การประมวลผลแบุบุรวมศู�นย์� (Centralized Computing)

การประมวลผลแบบรวมศ�นยี" (Centralized Computing) เป(นระบบท��น�าอ1ปกรณ"ประมวลผล ท�,งฮาร"ดแวร"และซอฟิต"แวร"มารวมไว�ในคอมพิ วเตอร"เคร��องเด�ยีว ใช้�ก�บองค"กรข้นาดใหญ)ซ8�งใช้�คอมพิ วเตอร"ช้น ดเมนเฟิรมคอมพิ วเตอร" (Mainframe Computer) โดยีม�ผ��ท�าหน�าท��ควบค1มการประมวลผลเพิ�ยีงผ��เด�ยีว ม ข!อเส่ ย์ ค�อ หากม�ข้�อม�ลจ�านวนมาก การประมวลผลจะช้�าลง เน��องจากม�เพิ�ยีงเคร��องแม)ข้)ายีเท)าน�,นท��ท�าการประมวลผลและจ�ดเก5บข้�อม�ล

การประมวลผลแบุบุรวมศู�นย์� (Centralized Computing)

Terminal Terminal

Terminal Terminal

Server Mainframe

การประมวลผลแบุบุกระจาย์ (Distributed Computing)

คอมพิ วเตอร"ท1กเคร��องจะต�องเช้��อมต)อก�นเป(นเคร�อข้)ายีท��เร�ยีกว)า เคร�อข้)ายี“คอมพิ วเตอร" (Network Computer)”

สำามารถู Share ทร�พิยีากรได�เช้)น ฐานข้�อม�ล ข้)าวสำาร เคร��องคอมพิ วเตอร" เคร��องพิ มพิ" เคร��องโทรสำาร และเคร��องสำแกนเนอร" เป(นต�น เช้)น เคร�อข้)ายีแบบ Client / Server โดยีท�� (Server) จะท�าการแจกจ)ายีหน�าท��การท�างาน การประมวลผล และข้�อม�ลให�ก�บคอมพิ วเตอร"แม)ข้)ายีด�วยีก�นเอง หร�อคอมพิ วเตอร"ล�กข้)ายีเคร��องล�กข้)ายี (Client) จะม�ประสำ ทธ์ ภาพิ เช้)น PC จะม�หน)วยีประมวลผลกลางเป(นข้องต�วเอง ม�ความสำามารถูในการจ�ดเก5บและท�าหน�าท��บางสำ)วนได�โดยีไม)ต�องพิ8�งพิาเคร��องแม)ข้)ายี (Server) จ8งท�าให�การประมวลผลม�ความรวดเร5วมากยี �งข้8,นน��นเอง

การประมวลผลแบบกระจายี (Distributed Computing)

Database

Database ServerFile or

Application Server

Printer

Client

Client

Client

Client

ข!อด และข!อเส่ ย์ของการประมวลผลแบุบุกระจาย์

• ใช้!เวลาตอบุส่นองได!เร%วข&'น• ใช้!ต!นทุ�นน!อย์กว�า• การเพิ�)มความน�าเช้*)อถื*อ• ปร,บุปร�งความถื�กต!องของข!อม�ล• ลดต!นทุ�นต,วประมวลผลหล,ก

ข!อด ของการประมวลผลแบุบุกระจาย์

• การขาดแคลนผ�!เช้ )ย์วช้าญด!าน MIS

• ความถื�กต!องของข!อม�ล• ความปลอดภ,ย์ของระบุบุ

ข!อเส่ ย์ของการประมวลผลแบุบุกระจาย์

ประโย์ช้น�ของเทุคโนโลย์ การประมวลผลแบุบุกระจาย์

ป:จจ1บ�นน�,หลายีองค"กรต)างให�ความสำ�าค�ญก�บการประมวลผลแบบกระจายีท�,ง ในด�านการสำ��อสำารโทรคมนาคม หร�อในด�านท��เก��ยีวก�บการเคล��อนยี�ายีข้�อม�ลเพิ��อให�ได�เปร�ยีบในเช้ งการแข้)งข้�นและเพิ��อเป(นเคร��องม�อท��ช้)วยีให�องค"การอยี�)รอดต)อไปได�ข้องภาคธ์1รก จและภาคอ1ตสำาหกรรม ด�งเช้)น

• การส่*)อส่ารโทุรคมนาคม ใช้!ในการพิ�จารณาด!านกลย์�ทุธ์�  • อ�ตส่าหกรรมการขนส่�งและลอจ�ส่ต�กส่� ใช้!ในการการแก!ป2ญหาการต,ดส่�นใจ • ภาคธ์�รก�จและอ�ตส่าหกรรม ใช้!ในการแก!ป2ญหาการใช้!งานคอมพิ�วเตอร�ใน

ส่3าน,กงานอย์�างไม�ค�!มค�า ไม�เต%มประส่�ทุธ์�ภาพิ • ธ์�รก�จบุนอ�นเทุอร�เน%ต ใช้!ในการให!บุร�การเคร*)องม*อค!นหา 

Distributed Computing

ในป:จจ1บ�น ท��ม�ป:ญหาจ�านวนมากท��ไม)สำามารถูหาค�าตอบได�ด�วยีคอมพิ วเตอร"เพิ�ยีงเคร��องเด�ยีวน�, การน�าเทคโนโลยี�การประมวลผลแบบกระจายี Distributed Computing มาใช้�ในองค"กรภาคธ์1รก จและภาคอ1ตสำาหกรรม ท��จะมาช้)วยีสำร�างระบบการต�ดสำ นใจ สำ�าหร�บป:ญหาท��ม�ความสำล�บซ�บซ�อน ยีากยี �งต)อการหาค�าตอบ คงจะม�ความสำ�าค�ญและจ�าเป(นไม)มากก5น�อยี

Computer Network

Computer Network

 ค�อระบบเคร�อข้)ายีคอมพิ วเตอร" ซ8�งหมายีถู8งการเช้��อมต)อคอมพิ วเตอร"ต�,งแต) 2 เคร��องข้8,นไปเข้�าด�วยีก�นด�วยีสำายีเคเบ ล หร�อสำ��ออ��นๆ ท�าให�คอมพิ วเตอร"สำามารถูร�บสำ)งข้�อม�ลแก)ก�นและก�นได� ในกรณ�ท��เป(นการเช้��อมต)อระหว)างเคร��องคอมพิ วเตอร"หลายีๆ เคร��องเข้�าก�บเคร��องคอมพิ วเตอร"ข้นาดใหญ)ท��เป(นศ�นยี"กลาง เราเร�ยีกคอมพิ วเตอร"ท��เป(นศ�นยี"กลางน�,ว)า โฮสำต" (Host) และเร�ยีกคอมพิ วเตอร"ข้นาดเล5กท��เข้�ามาเช้��อมต)อว)า ไคลเอนต" (Client/Terminal) 

ร�ปแบุบุของเน%ตเว�ร�คแบุ�ง ได!เป4น

3 ล,กษณะ

เป(นกล1)มข้องคอมพิ วเตอร"ท��เช้��อมต)อก�นในพิ�,นท��จ�าก�ด เช้)นภายีในต8กสำ�าน�กงานหร�อภายีในโรงงาน สำ)วนมากจะใช้�สำายีเคเบ ,ลในการต ดต)อสำ��อสำารก�น

LAN  (Local Area Network)

เป(นการน�าระบบ LAN หลายีๆ LAN ท��ม�พิ�,นท��อยี�)ใกล�เค�ยีงก�นมาเช้��อมต)อก�นให�ม�ข้นาดใหญ)ข้8,น เช้)นเช้��อมต)อก�นในเม�อง หร�อในจ�งหว�ด เป(นต�น

MAN (Metropolitan Area Network)

WAN (Wide Area Network)

เป(นกล1)มข้องคอมพิ วเตอร"ท��เช้��อมต)อก�นแบบกว�างข้วาง อาจจะเป(นภายีในประเทศหร�อระหว)างประเทศเป(นการใช้� หลายีๆ LAN หร�อหลายีๆ MAN ซ8�งอยี�)คนละพิ�,นท��เช้��อมต)อเข้�าหาก�น เช้)น สำ�าน�กงานท�� New York เช้��อมต)อก�บท�� London การต ดต)อสำ��อสำารก�น อาจจะใช้�ต�,งแต)สำายีโทรศ�พิท"จนกระท��งถู8งดาวเท�ยีม

Wireless Sensor Networks

Wireless Sensor Networks

ค�อการใช้�อ1ปกรณ"sensor เล5กๆจ�านวนมากเพิ��อตรวจว�ดค1ณสำมบ�ต ต)างๆข้องสำ �งแวดล�อมท��เราสำนใจและประมวลผลข้�อม�ลเหล)าน�,นเพิ��อสำร�างองค"ความร� �ใหม)เก��ยีวก�บสำ �งแวดล�อมรอบต�วเราหร�อตอบสำนองก�บการเปล��ยีนแปลงข้องสำภาพิแวดล�อมได�โดยีอ�ตโนม�ต WSN เก ดข้8,นจากการผสำมผสำานระหว)างเทคโนโลยี�ระบบสำมองกลฝั:งต�วและการสำ��อสำารไร�สำายีท��สำ)งผ)านข้�อม�ลระหว)างเซ5นเซอร"โหนดด�วยีร�ปแบบเคร�อข้)ายีแบบ ad-hoc จ1ดเด)นข้องเคร�อข้)ายีเซ5นเซอร"ท��อาศ�ยีโปรโตคอลแบบ ad-hoc ค�อ ไม)จ�าเป(นต�องม�การต ดต�,งอ1ปกรณ"พิ�,นฐานสำ�าหร�บเคร�อข้)ายีเช้)นเด�ยีวก�บเคร�อข้)ายีแบบ WLAN หร�อ GSM นอกจากน�,การออกแบบเซ5นเซอร"โหนดให�ม�ข้นาดท��เล5กและใช้�พิล�งงานน�อยีท�าให�สำามารถูต ดต�,งได�ในสำภาพิแวดล�อมท��หลากหลายี

Routing Algorithm

ประเภทุของ Routing Algorithm

• การแบ)งประเภทข้อง routing algorithm ออกเป(น 2 ประเภทใหญ)ๆค�อ ประเภท • Interior routing protocol

• Exterior routing protocol

Interior routing protocol• เป(นโพิรโตคอลท��ใช้�สำ�าหร�บการหาเสำ�นทางภายีในระบบออโตโนม�สำ

โพิรโตคอลน�,ใช้�หล�กการหาเสำ�นทางแบบ Distance Vector หมายีถู8ง การวางรากฐานทางเด นข้องการหาเสำ�นทางตามจ�านวน hop ไปจนถู8งปลายีทาง

• ในการใช้�งาน Interior routing protocol ม�กจะใช้�ก�บเคร�อข้)ายีข้นาดเล5กท��ม�เคร�อข้)ายีข้นาดยี)ยีเช้��อมต)อเป(นสำมาช้ กอยี�) โดยีใช้�เป(นเสำ�นทางการต ดต)อการแลกเปล��ยีนข้�อม�ลภายีในกล1)มสำมาช้ ก

Exterior Routing Protocol

เม��อเคร�อข้)ายีภายีใน เช้)น เคร�อข้)ายีข้อง ISP ต�องการเช้��อมต)อเข้�าก�บเคร�อข้)ายีหล�กภายีนอกและออกสำ�)อ นเตอร"เน5ตน�,น จะม�การเช้��อมต)อก�นแบบ Exterior Routing Protocol และอาศ�ยีหมายีเลยี AS number ในการต ดต)อก�น การแลกเปล��ยีนข้�อม�ลระหว)างเคร�อข้)ายีเพิ��อให� Router หล�กๆ ในอ นเตอร"เน5ตเร�ยีนร� �เสำ�นทางในการต ดต)อสำ)งข้�อม�ล จะถู�อเสำม�อนว)าเคร�อข้)ายีหล�กและเคร�อข้)ายีบร วารน�,นเป(นหน8�งเคร�อข้)ายี และต ดต)อก�นเช้)นน�,ในแต)ละเคร�อข้)ายีท��ม�หมายีเลข้ AS ประจ�าต�ว เพิราะถู�าท�,งเคร�อข้)ายีหล�กและเคร�อข้)ายีบร วารจะต�องสำ)งข้�อม�ล routing table ออกไปให�ก�บ Router ท1กต�วในอ นเตอร"เน5ตแล�ว ก5จะท�าให�ช้)องสำ�ญญาณท��ม�อยี�)ไม)เพิ�ยีงพิอและเป(นท��ไม)ถู�กต�อง ซ8�งท�าให�เคร�อข้)ายีต ดข้�ดได�

World Wide Web

World Wide Web World Wide Web หร�อท��เราม�กเร�ยีกสำ�,นๆว)า Web หร�อ คอมพิ วเตอร"สำ)วนหน8�งบนอ นเตอร"เน5ต ท��ถู�กเช้��อมต)อก�นในแบบพิ เศษท��ท�าให�คอมพิ วเตอร"เหล)าน�,นสำามารถูเข้�าถู8งข้�อม�ลเน�,อหาท��เก5บไว�ภายีในข้องแต)ละเคร��องได� (กลายีเร�ยีกข้�อม�ลจากแหล)งข้�อม�ลข้นาดใหญ)) โดยีผ)านทาง บราวเซอร" (Browser) ซ8�งเป(นซอฟิต"แวร"ประเภทหน8�งท��ถู�กสำร�างข้8,นเพิ��อใช้�อ)านและตอบโต�ข้�อม�ลต)างๆท��ม�อยี�)ใน World Wide Web โดยีเฉพิาะ

ล�กษณะเด)นข้องการน�าเสำนอข้�อม�ลเว5บเพิจ ค�อ สำามารถูเช้��อมโยีงข้�อม�ลไปยี�งจ1ดอ��นๆ บนหน�าเว5บได� ตลอดจนสำามารถูเช้��อมโยีงไปยี�งเว5บอ��นๆ ในระบบเคร�อข้)ายี อ�นเป(นท��มาข้องค�าว)า HyperText หร�อข้�อความท��ม�ความสำามารถู มากกว)าข้�อความปกต น��นเอง จ8งม�ล�กษณะคล�ายีก�บว)าผ��อ)านเอกสำารเว5บ สำามารถูโต�ตอบก�บเอกสำารน�,นๆ ด�วยีตนเอง ตลอดเวลาท��ม�การใช้�งานน��นเอง

World Wide Web

Massively Multiplayer

Online Games

เป(นเกมท��ผ��เล)นหลายีคนเข้�ามาเล)นในเวลาเด�ยีวก�น และเสำม�อนอยี�)ในโลกเด�ยีวก�น โดยีผ)านระบบเคร�อข้)ายีคอมพิ วเตอร"ข้นาดใหญ) และผ��เล)นแต)ละคนจะสำวมบทบาทเป(นต�วละครต�วหน8�งในโลกน�,นด�วยี

Massively Multiplayer Online Games

เน��องจากการท��ร�ปแบบเกมต�องเข้�าผ)านด�วยีระบบ แบบ Client / Server โดยีท��ต�วผ��เล)นหร�อ Client จ�านวนมหาศาลจากท��วโลก ได�ออกผจญภ�ยีไปใน Server หร�อระบบท��รองร�บผ��เล)นจ�านวนมากในท��ๆ เด�ยีวก�นน��นเอง

Massively Multiplayer Online Games

Network File

System

Network File Systemค�อบร การท��ท�าให�เคร��องคอมพิ วเตอร"สำามารถูเข้�าถู8งไฟิล"และไดเรกทอร�� บนเคร��องคอมพิ วเตอร"เคร��องอ��นได�เหม�อนก�บใช้�งานเคร��องข้องต�วเอง โดยีสำามารถูใช้�บร การได�อยี)างสำะดวก ง)ายี และม�ประสำ ทธ์ ภาพิท��ด�ผ)านระบบเคร�อข้)ายีเน5ตเว ร"ค โดยีระบบปฏิ บ�ต การข้องเคร��องเหล)าน�,นไม)จ�าเป(นต�องเป(นระบบปฏิ บ�ต การเด�ยีวก�นก�บเคร��องแม)ข้)ายีท��ให�บร การ NFS การท�างานข้อง NFS จะม�ล�กษณะเป(น Client Server โดยีท��เราอาจต�องม�การก�าหนดค)าสำ�าหร�บ Client แต)ละต�วในกรณ�ท��ต�องการก�าหนดสำ ทธ์ ในการเข้�าถู8งข้�อม�ลท��แตกต)างก�น

Thank You

☺ ☺ ☺ ☺ ☺