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Was sind Supercomputer?

Supercomputer sind Hochleistungsrechner die auf eine sehr hohe Verarbeitungsleistung ausgerichtet sind. Sie verfügen über ein Array von Prozessoren, die auf eine gemeinsame Peripherie und einen gemeinsamen Hauptspeicher zugreifen können. Die Aufgaben werden parallel auf mehrere Prozessoren verteilt und anschließend ebenfalls mit hoher Parallelität abgearbeitet. Da das Array dabei aus mehreren tausend Prozessoren bestehen kann, wird damit die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht. Die Rechnerarchitektur eines Supercomputers ist dabei speziell für eine bestimmte Anwendung angepasst, um die höchstmögliche Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen.

In den 1970er wurden die ersten Supercomputer von der Firma Cray (benannt nach dem Unternehmensgründer Seymour Cray) hergestellt. Der erste Supercomputer bekam den Namen Cray-1 und verfügte über 250 MegaFLOPS.

Welche Ziele werden mit Supercomputern verfolgt?

Der Wunsch aufwendige Abbildungen der Realwelt (Simulationen) und immer genauere Vorhersagen und aussagekräftige Gesamtergebnisse zu liefern ist in der Vergangenheit drastisch gewachsen. Hinzu kommt, dass Simulationen immer realitätsnaher werden und die beiläufigen Neben- und Randbedingungen zunehmen. Damit u.a. solche umfangreichen und hochparametrigen numerischen Probleme schnell gelöst werden können und immer mehr komplexere Zusammenhänge mit einbezogen werden können, sind Systeme mit extrem schneller und hoher Rechenleistung erforderlich. Für die Lösungen solcher Problemstellungen kommen Supercomputer zum Einsatz. Typischerweise werden Supercomputer heute in den folgenden Bereichen eingesetzt.

  • In der Klimaforschung zur Wettervorhersage.
  • Für die Auswertung hochauflösender bewegter Bilder in Echtzeit.
  • Für den Einsatz in Verteidigungssystemen als Zentrale Einheit.
  • In der Festkörperphysik.
  • In der Weltraumforschung.
  • Zur Berechnung von Filmsequenzen.
  • In den Bereichen der Simulations- und Crashtechnik.

Wie zu erkennen ist, handelt es sich in den Beispielen um Bereiche, in denen komplexe Systeme oder Teilsysteme untereinander stark verbunden sind. Diese Abhängigkeiten führen dazu, das Veränderungen in einem Teilsystem sich in der Regel auch parallel auf alle weiteren vorhanden Systeme auswirken, was eine hohe Rechenleistungen voraussetzt.



Was ist Cloud Computing?

Geschichte

Die grundlegenden Ideen und Konzepte des Cloud Computing reichen bis in die 1960er zurück. Schon damals hatte Prof. John McCarthy die Idee entwickelt Rechenleistung und Anwendungen als Utility der Öffentlichkeit gegen eine Nutzungsgebühr bereitzustellen. Dass der Durchbruch erst heute bevorsteht, hängt mit den technischen Voraussetzungen zusammen, die zur damaligen Zeit einfach noch nicht gegeben waren.

Kurz zusammengefasst beginnt die Entwicklung zum heutigen Cloud Computing in den 1960er mit dem Utility Computing, dessen Idee darin besteht, IT-Dienste und Rechenleistung nach Verbrauch abzurechnen. Dazu gesellten sich die Application Service Provider (ASP), die als Dienstleister über eine Datenverbindung Anwendungssoftware wie z.B. ein CRM-System (Customer Relationship Management) anbieten, das von einem Kunden gegen eine Nutzungsgebühr gemietet werden kann. Die oben bereits angesprochenen Probleme führten dazu, dass der Hype wieder abnahm und erst um 2000 herum unter dem neuen Namen Software as a Service (SaaS) wieder aufgenommen wurde. In den 1990er kam die Idee des Grid Computings auf, das als ein Ersatz für Supercomputer verstanden werden kann, indem verteilte Rechnerleistung nach Bedarf bezogen wird.

Cloud Computing - Historische Entwicklung

Der serviceorientierte Ansatz aus dem Bereich des Utility Computing und den Bereichen der ASP/ SaaS + dem technischen Ansatz des Grid Computings ergeben in der Summe das, was wir heute unter Cloud Computing verstehen.

Definition

Cloud Computing symbolisiert den service- und anwendungsorientierten Trend der heutigen Informationstechnologie, bei dem verteilte und hoch skalierbare Infrastrukturen über das Internet von einem oder mehreren Providern adaptiert werden können und Anwendungen und Dienste an jedem Ort und zu jeder Zeit verfügbar sind.

Erwartungen

Unternehmen können durch den Einsatz von Cloud Computing ihre IT-Gesamtausgaben deutlich reduzieren und die Qualität, Sicherheit aber vor allem ihre Arbeitsabläufe messbar steigern. Cloud Computing Anbieter können Skaleneffekte nutzen, indem sie ihre Kosten über eine große Anzahl von Kunden verteilen und haben damit die Möglichkeit die Investitionen in den Betrieb und die Sicherheit (Daten- und Zugangssicherheit) ihrer Rechenzentren im Vergleich zu herkömmlichen Rechenzentrums Betreibern zu erhöhen.