FAQ

Aus Rechenkraft
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Was genau ist "verteiltes Rechnen"?

Ganz vereinfacht gesagt: Stellt euch vor: Ihr seid Wissenschaftler und habt eine Idee, wie man einen neuen Impfstoff herstellen kann. Dann gibt es dazu üblicherweise mindestens zwei Möglichkeiten:

1. Ihr geht ins Labor und forscht so lange herum, bis ihr nach 25 Jahren fertig seid.

2. Ihr entwickelt eine Formel, bei der ein Computer für euch die Forschung übernimmt (simuliert) und ihr nicht selbst ins Labor gehen müsst. Dafür mietet ihr für mehrere Monate einen Großrechner mit viel Rechenleistung, der für euch die Aufgabe erledigt. Das kostet euch beispielsweise 100.000 Euro.

Beide Szenarien sind in der Regel nicht realisierbar. Bei Beispiel 1 dauert es einfach viel zu lange. Bei Beispiel 2 ist es viel zu teuer. Aber hier gibt es eine interessante Möglichkeit: Man mietet sich keinen teuren Großrechner, sondern nutzt einfach die eh schon in jedem Haushalt, Schule usw. vorhandene Rechenleistung der einzelnen Computer. Während die meisten Leute am Computer arbeiten, ist im Hintergrund mehr als genug Rechenleistung übrig, die einfach nicht genutzt wird. Genau diese Leistung wird für die Labor-Forschung verwendet, sodaß dem Forscher keine Kosten entstehen, und der Computer-Nutzer keinen Nachteil hat.

Was ändert sich konkret für mein tägliches Arbeiten? Darf ich meinen Computer nicht mehr ausschalten?

Diese Frage wird sehr oft gestellt. Die banale Antwort lautet: Es ändert sich für den einzelnen Benutzer in der Regel gar nichts. Der Computer kann genauso weiter benutzt werden wie gehabt. Wenn die Software bzw. das Betriebssystem entsprechend eingestellt ist, merkt man nicht einmal, dass im Hintergrund "unsichtbare Helfer" am Werk sind, die ihren Dienst verrichten. Würden solche Programme den Benutzer in unregelmässigen Abständen mit Dialogen oder Meldungen nerven, würde sich wohl kaum jemand eine solches Programm installieren, egal wie hoch der allgemeine Nutzen ist. Ein wichtiges Merkmal der so genannten "Distributed Programme" ist es also, den Benutzer nicht zu stören oder zusätzliche Arbeit zu bescheren, als er vor dessen Installation hatte (abgesehen von möglichen Software-Updates, die sich auf einem Computer nunmal nicht vermeiden lassen). Von Zeit zu Zeit werden die errechneten Ergebnisse automatisch zwischengespeichert. Wird der Computer dann vom Benutzer abgeschaltet und später wieder eingeschaltet, rechnet das Distributed-Programm an der Stelle wieder weiter.

Was gibt es denn für Projekte, bei denen man mitmachen kann? Oder hat man darauf gar keinen Einfluß, wo man mitrechnen will?

Jeder kann natürlich selbst bestimmen, welches Projekt er unterstützen möchte. Manche wollen sich lieber an der Krebs-Forschung beteiligen, andere halten es für wichtiger, die Erd-Erwärmung vorherzusagen. Und wieder andere sind einfach nur daran interessiert, wie viele Webseiten es im Internet gibt. Die Liste der Projekte ist lang und bunt gemischt, und es entstehen monatlich neue Projekte aus den verschiedensten Bereichen. Eine Übersicht gibt es hier.

Hat jedes Projekt ein eigenes Computer-Programm, oder braucht man nur ein Programm für alle Projekte, die es gibt?

Das ist verschieden. Manche Projekte, z. B. Folding@home haben ein ganz eigenes Programm, welches nur für dieses eine Projekt bestimmt ist. Es gibt aber auch Programme, z. B. BOINC, mit dem man mehrere Projekte gleichzeitig verwalten kann. Hierzu kann man sich erkundigen, welche Projekte von dem BOINC-Programm unterstützt werden, und kann sich dort anmelden. Viele neue Projekte werden von BOINC unterstützt.

Kann man auch ohne ständige Internetverbindung mitmachen?

Auch ohne ständige Internetverbindung kann man Distributed Computing betreiben. Dabei sollte man auf die folgenden Punkte achten:

Lang dauernde oder viele Work units

Generell eignen sich für Computer ohne Internetanschluss alle die Projekte, die entweder sehr lange (Wochen oder länger) für eine Work unit brauchen oder sehr viele WUs zwischenspeichern können, ohne dass diese verfallen. Außerdem muss es möglich sein, die WUs entweder über das Netz oder per Diskette von einem anderen Computer aus zu diesem internetlosen Computer zu transferieren. Mögliche Projekte in diesem Sinne sind unter anderem

Zufällige Work units

Zusätzlich gibt es noch Projekte, die ihre Daten zufällig berechnen (d.h. sie laden keine WUs aus dem Netz). Dazu zählen unter anderem

Leider beendet sind

Mehrfache Installation

Wenn ein Client nur wenige WUs zwischenspeichern kann, dann lässt sich diesem Problem manchmal auch mit einem kleinen Trick abhelfen: Einige Clients können durchaus mehrere Male auf einem einzigen Computer installiert werden. Auf diese Weise kann man die Anzahl der WUs, die auf dem Computer gespeichert sind, auch erhöhen. Die einzelnen Installationen lässt man dann nacheinander oder gleichzeitig abarbeiten und lädt dann wieder auf einen Schlag neue WUs für alle Installationen des Clients aus dem Netz.

Benutzung von BOINC auf Rechnern, die immer offline sind

  1. BOINC komplett auf einen USB-Stick installieren
  2. Projekt anmelden, großen Buffer einstellen, Projekt updaten
  3. BOINC beenden
  4. USB-Stick in den Offline-Rechner stecken, starten

Der Rückweg dann genau so:

  1. BOINC beenden und auf USB mitnehmen
  2. Am Online-Rechner Boinc starten und updaten. Dabei werden alte WUs an den Server zurück geschickt und neue geholt.

Mein Notebook wird zu laut, wenn es im Dauerlauf ist

Die Lüfter von Notebooks können sehr laut werden, wenn das Notebook im Dauerlauf ist. Es gibt 3 Möglichkeiten dieses Problem zu lösen:

  1. Man begrenzt die CPU Nutzung durch den Client (z.B. bei BOINC möglich). Leider ist das nicht bei allen Projekten möglich.
  2. Man limitiert die CPU Nutzung durch ein anderes Programm, beispielsweise durch ein BOINC-AddOn oder ThreadMaster für Windows allgmein. Experimente mit verschiedenen Einstellungen hatten bei eingestellten Grenzwerten von 40 bis 50 Prozent noch nahezu geräuschlos arbeitende Notebook-Lüfter zur Folge. Man kann also einen guten Mittelweg zwischen Leistung und angenehmen Geräuschpegel finden.
  3. Man taktet die CPU herunter. Dadurch wird die Wäremeentwicklung verringert und der Lüfter läuft wieder ruhig. Man spart auÃ?erdem Strom. Dazu gibt es auch wieder verschiedene Möglichkeiten:
    1. CPU hart im BIOS runtertakten (und ggf. auch Spannung absenken). Sauber aber unflexibel.
    2. CPU über das Betriebssystem runtertakten. Ebenfalls sauber, aber nicht bei allen Betriebssystemen/CPUs möglich.
    3. CPU über ein installiertes Programm (z.B. SpeedSwitchXP für Windows XP) runtertakten. Sehr flexibel, jedoch benötigt man eben zusätzliche Software.

Kann solch ein Programm eine Gefahr für meinen Computer mit sich bringen?

Die so genannten Distributed Computing-Clienten sind normale Computer-Programme. Sie verhalten sich in Sachen Sicherheit genau wie andere Programme auf einem Rechner. Sie sind nicht mehr oder weniger sicher/unsicher. Letztendlich führen sie komplexe Berechnungen durch (wie man es auch mit EXCEL oder OpenOffice machen könnte) und teilen einem anderen Computer die Ergebnisse der berechneten Daten mit. Mehr zu diesem Thema gibt es hier

Was habe ich davon, bei einem Projekt mitzurechnen?

Du trägst dazu bei, dass wissenschaftliche Projekte maÃ?geblich vorangetrieben werden, was ohne den Einsatz deiner Rechenleistung länger dauern würde. Auch wenn jeder Computer für sich genommen nur ein "kleines Licht" ist: Die Masse macht's! Und möglicherweise ist genau DEIN Rechner derjenige, der den fehlenden Baustein berechnet, um ein Mittel gegen Krebs, Aids oder Alzheimer zu finden.

Einige Projekte bieten darüber hinaus Gewinne oder Belohnungen an oder benennen die Besitzer der PCs, welche bestimmte Ergebnisse erzielten, in ihren wissenschaftlichen Veröffentlichungen.

Antworten auf die Frage nach dem Warum, und was man selbst eigentlich davon hat, liefert auch die FreeStyle-Folge-1 des BOINCcast.

Das kostet mich doch bestimmt eine Menge Strom?

Jürgen Hochwald hat für seine Computer eine Messung mit verschiedenen Projekten angestellt und dabei folgende Leistungswerte (für das jeweilige Gesamtsystem) erhalten:

Athlon 650

Athlon Thunderbird 1200

Man kann also je nach Prozessor und Projekt von einem um ca. 20 bis 40 Watt erhöhten Verbrauch ausgehen. Dies entspricht 0,5 bis 1 KWh Mehrverbrauch pro Tag oder einem Gesamtverbrauch pro Tag von 2 bis 3 KWh.

Bei einem angenommenen Strompreis von 15 Ct/kWh zahlt man also für einen ständig laufenden Computer täglich etwa 0,30 bis 0,50 EUR. Zum Vergleich: Für dieses Geld bekommt man als Raucher gerade mal 2 bis 3 Kippen täglich, so dass ein ständig laufender Computer doch eher ein preiswertes Hobby ist. Zusätzlich sollte man natürlich durch Aktivierung des Stromsparmanagements dafür sorgen, dass die Festplatten und der Monitor nach einiger Zeit abgeschaltet werden (Monitor über Nacht ganz ausschalten).

Ist es nicht unfair, wenn viele Leute ohne Gegenleistung dafür sorgen, dass ein Medikament gegen eine schlimme Krankheit gefunden wird, und dann kommt die Pharmaindustrie und macht damit Geld?

Ob man für kommerzielle Projekte (diese sind auf unseren Projektseiten als solche gekennzeichnet) rechnen sollte, oder nicht, ist regelmäÃ?ig Gegenstand von Diskussionen. Letztendlich bleibt es jedem selbst überlassen, ob er dies macht oder nicht.

Als Argumente dafür werden regelmäÃ?ig angeführt:

  • Das Entdecken eines potentiellen Wirkstoffs stellt nur einen kleinen Schritt auf dem Weg zu einem Medikament dar. Die überwiegenden Kosten (in dreistelliger Millionenhöhe) fallen während der klinischen Prüfungen zur Zulassung als Medikament an - die entsprechenden Firmen bekommen somit zwar etwas Unterstützung von Seiten der Community, der wesentliche finanzielle Aufwand wird allerdings weiterhin von diesen getragen.
  • Vielen Betroffenen schwerer Krankheiten ist es vermutlich egal, ob an der Heilung ihrer Krankheit Geld verdient wird, solange es überhaupt ein wirksames Medikament gibt.
  • Medikamente werden auch durch DC nie kostenlos sein, die Hersteller müssen schlieÃ?lich für Rohstoffe, Maschinen, Mitarbeiter etc. weiterhin bezahlen

Als Argumente dagegen werden aufgeführt:

  • Viele Menschen (gerade in ärmeren Ländern) können sich eine angemessene Medikation nicht leisten - die gefundenen Medikamente kommen somit hauptsächlich den Einwohnern der reicheren Ländern zugute.

Angemerkt werden sollte allerdings, dass die überwiegende Mehrzahl der DC-Projekte nichtkommerziell ist. Ausnahmen werden von uns als solche gekennzeichnet.

Gibt es eine Übersicht der Argumentation für oder gegen Distributed Computing?

Ja, diese befindet sich hier.

Kann ich mich über die Installation eines Clients hinaus noch anderweitig engagieren?

Auf jeden Fall! Du kannst z.B.

  • in unserem Forum und/oder Chat aktiv werden.
  • dem Verein beitreten oder spenden. Da wir als gemeinnützig anerkannt sind, ist beides von der Steuer absetzbar.
  • unseren Teams bei den einzelnen Projekten beitreten.
  • in anderen Foren und in deinem Freundes- und Bekanntenkreis auf das Thema Distributed Computing, bzw. unsere Seite hinweisen (kein SPAM!).
  • auf den Seiten der BOINC-Projekte ein Profil anlegen, in dem Du auf unser Team hinweist.

Wenn Du schon einige Kenntnisse über Distributed Computing besitzt, kannst du auÃ?erdem

  • in den Foren der einzelnen Projekte hilfreich tätig werden.
  • dich für den Support bei BOINC eintragen.
  • uns hier im Wiki an der Erweiterung und Aktualisierung der Seiten helfen.

Wenn Du eine eigene Internetseite, z.B. ein Blog oder eine Homepage betreibst, würden wir uns freuen, wenn Du unsere Seite verlinkst. Banner zum verlinken findest Du hier.

Ich rechne bereits für ein anderes Distributed Computing-Team - kann ich hier trotzdem etwas tun?

Auf jeden Fall. Rechenkraft.net e.V. verfügt zwar auch über ein eigenes Distributed Computing-Team, allerdings versteht sich der Verein als grundsätzlich teamübergreifende Organisation. Mitglieder anderer Teams sind uns jederzeit im Verein willkommen - auch ihre Beiträge im Wiki oder Forum schätzen wir sehr.

Was bedeutet eigentlich ...

Einige Abkürzungen im Zusammenhang mit dem Verteilten Rechnen findest du im Glossar.