Dağıtımlı hesaplama sistemleri kullanıcılara bağlı bulunduğu ağ üzerinde hazır bulunan kaynakları kendi bilgisayarında sanal olarak kullanma imkanı sağlamaktadır. Hesaplama sistemi için aynı yerel ağda bulunma şartı yoktur. Ağ iletişimi servisleri görünmez ve şeffaf olarak geri planda sağlanır. Bu servislere belirli bir hızın garanti edilmesi ve otomatik olarak hızın belirlenmesi gibi yöntemler yardımıyla ulaşılır.
Şebekelerde(grid,ızgara) çalışan uygulamalar; yüksek performanslı hesaplama uygulamaları, dağıtık çalışma ortamları, dağıtık veri analizi ve benzerlerini kapsamaktadır.
Şebekelerin yararlandığı hesaplama kaynakları ise genellikle hızlı bağlantılarla ulaşılabilen bilgisayar veya sunuculardır. Bu bilgisayar ve sunucular farklı üreticilere ait olabileceği gibi üzerlerinde tamamen farklı işletim sistemleri de kurulu olabilir. Aslında paylaşılan kaynaklar her zaman donanım olmak zorunda da değildir, NFS, DFS vb. kaynaklar da paylaşılabilir.
Dağıtımlı Hesap Birimleri :
1. Hesaplama Uç Birimi
Gerçekte hesaplamaların yapıldığı uç birimlerdir.
2. Hesaplama Yönetim Birimi
Uç birimlere hesaplanacak verileri gönderen, sonuçları alan, dinamik olarak uç birimlerini yöneten merkezi birimdir.
Dağıtımlı hesaplama sistemleri genel olarak üç mantıksal seviyeye ayrılır:
1. Küresel (Global) Dağıtımlı Hesap
2. Girişimci (Enterprise) Dağıtımlı Hesap
3. Kümelenmiş (Cluster) Dağıtımlı Hesap
Küresel dağıtımlı hesap, girişimci ve kümelenmiş dağıtımlı hesapların çeşitli kombinasyonlarından oluşur. Bu oluşumda coğrafi olarak dağıtımlı hesaplar, birbirinden bağımsız ve dağınık kaynakların genel olarak belirlenmiş politikalar ile kaynak paylaşımından oluşur. Küresel dağıtımlı hesap şeklinde çalışan sistemlerde güvenlik politikalarının dikkatle düzenlenmesi gerekmektedir.
Girişimci dağıtımlı hesaplama, çoklu proje veya kampüs uygulamalarının temel olan biçimidir. Bu tip dağıtımlı hesaplarda güvenlik politikaları küresel dağıtımlı hesaplardaki gibi değildir. Genelde aynı alt ağ seviyelerinde bulunulduğundan güvenlik politikaları genel hatları ile kolayca belirlenebilir.
Kümelenmiş dağıtımlı hesaplama sistemi en basit şekildir. Bu tip dağıtımlı hesaplar, genelde bir bölüm veya sadece birkaç bilgisayardan oluşur. En basit dağıtımlı hesaplama, sistemin şekli ve küçük ağlar üzerinde çalıştığından güvenlik politikası ve ayarları oldukça kolay yönetilir.
- Dağıtımlı Hesap Kavramları ve Bileşenleri
Kaynak Tipleri: Bir dağıtımlı hesaplama sistemi; düğümler, kaynaklar, üyeler, veriler, istemciler, ev bilgisayarları ve arama motorlarının birinin veya birkaçının birleşmesinden oluşabilir. Bunlardan herhangi bir ya da birkaçı bir araya gelerek kaynakları oluşturabilirler.
Hesaplama : Birçok kaynak dağıtımlı hesaplama sistemi üzerindeki bilgisayar işlemcileri tarafından desteklenir. İşlemciler; mimari, yazılım platformu, bellek, depolama ve bağlantı elemanları ile ilgili diğer faktörlere bağlı olarak değişik hızlarda olabilirler.
Hesaplama kaynağı üç ana kaynak tarafından istismar edilebilir. Birincisi ve en önemlisi, yerel bilgisayarda çalışması gereken program veya uygulama dağıtımlı hesaplama üzerinde çalışabilir. İkincisi, parçalara bölünerek çalıştırılması tasarlanan uygulamalar değişik işlemcilerde paralel olarak çalıştırılabilir. Üçüncüsü, uygulamalar değişik bilgisayarlarda çok fazla çalıştırmak ihtiyacı olabilir.
Depolama: Dağıtımlı hesaplama sistemi üzerinde ikinci olarak üzerinde durulması gereken kaynak depolamadır. Bir dağıtımlı hesaplama sistemi veri depolamasını sağlayan araçların görünümüne veri şebeke denir. Dağıtımlı hesaplama sistemi içinde ikinci depolama alanları, belirlenen alan veya kapasiteye göre arttırılabilir. Dosya sistemleri AFS (Andrew File System), NFS (Network File System) ve DFS (Distributed File System) 'den biri seçilebilir. Seçilen dosya sistemleri sistem performansını direk olarak etkilemektedir. Çok gelişmiş dosya sistemleri dağıtımlı hesaplama sistemlerindeki verileri çoklayabilir veya otomatik olarak yedeğini alır, örneğin RAID sistemlerinde belirlenen seviyeye göre verilerin çoklanması mümkündür.
Sıralı veya ulaşılabilen veri katarları için bu teknik depolama cihazları üstünde sanal disk etkisi yaparak veriyi daha hızlı ve güvenli olarak aktarabilir. Bu tipteki dosyalar, veriler için çok önemlidir. Çoklu ortam veri dosyaları boyut olarak büyük ve işlem algoritması olarak hızlı sistemler gerektirirler.
Haberleşme: Bilgisayarlar arasındaki haberleşme hızının günümüzde çok hızlı olarak gelişmesi dağıtımlı hesaplama sistemini pratik olarak uygulamayı mümkün hale getirmektedir. Diğer önemli dağıtımlı hesaplama sistemi kaynaklarına göre veri aktarma hızı kapasitesinin yüksek olması, kaynakların çalışma yükünü de dengelemeyi sağlamaktadır. Artan ağ haberleşme hızı potansiyel ağ arızalarını, aşırı veri ve ağ trafiğini engellemektedir. Bazı durumlarda yüksek hızda ağlar büyük veri isteği ile karşılaştığında bunu sağlamak zorundadır. Dağıtımlı hesaplama sistemi yönetimi, haberleşme dar boğazlarını ve dağıtımlı hesaplama sistemi topolojisini çok iyi gösterebilmektedir. Bu durum sistem planlaması için çok önemlidir.
Yazılım ve Lisanslar: Dağıtımlı hesaplama sistemi uygulama yazılımlarının lisansları her bilgisayara yüklenmesi durumunda oldukça pahalıya mal olmaktadır. Dağıtımlı hesaplama sistemi kullanılması sırasında uygulama veri parçacığını hangi bilgisayarın nasıl göndereceğini yüklenen yazılım belirlemektedir. Her bir bilgisayar için bu yazılım büyük lisans ücretlerini ortaya çıkarmaktadır. Bazı lisans anlaşmaları lisans yöneticisi yazılımı yardımıyla çok sayıdaki bilgisayara yazılımı yükleyerek, eş zamanlı olarak kısıtlı sayıda çalışmasına izin vermektedir. Coğrafi olarak değişik bölgelerde olan bilgisayarlar iş günü haricinde bekleme durumuna geldiğinde lisans yöneticisi bu bekleme durumuna gelen bilgisayarların lisans bilgisini diğer çalışacak bilgisayara göndererek lisanslama işlemini gerçekleştirebilmektedir. Lisans yöneticisi sistemde kaç bilgisayar olduğunu takip etmekte ve belirlenen lisans sayısı üzerine çıkmasını engellemektedir. Diğer bir yöntemde çeşitli grup ve dernek gibi kuruluşların GNU-FSF altında lisanssız olarak bu yazılımın çalışmasına olanak sağlamaktadır. Kullanıcı belirlenen bu sayıları çeşitli izinleriyle düzenleyebilmektedir.
Özel Donanımları, Kapasite, Mimari, Politika : Dağıtımlı hesaplama sisteminde platformları değişik mimari, işletim sistemi, cihaz, kapasite ve ekipmanlarla çok sık karşılaşılmaktadır. Sunulan her kaynak için ayrı bir iş ataması yapılabilir. Bazı donanımlar x86, Pentium mimarisinde olabildiği gibi bazıları PowerPC, Alpha mimarisinde veya SPARC mimarisinde de olabilir. Değişik mimari gruplarına ayrı işler atanabildiği gibi aynı işlerin parçaları da atanabilir. Bazı durumlarda yöneticiler yeni yapay kaynaklar oluşturarak bu yapay kaynaklara belirlenen çizelgelemeler yardımıyla iş / görev ataması yapılabilir. Örneğin: Bazı kaynaklar sadece tıp alanındaki işler için ayırabilirken bazıları ise sadece mühendislik alanındaki çalışmalara ayrılabilir.
Sıralı veya ulaşılabilen veri katarları, bu teknik depolama cihazları üstünde sanal disk etkisi yaparak veriyi daha hızlı ve güvenli olarak aktarabilir. Bu tipteki dosyalar, veriler için çok önemlidir. Çoklu ortam veri dosyaları boyut olarak büyük ve işlem algoritması olarak hızlı sistemler gerektirirler.
İşler ve Uygulamalar:
Dağıtımlı hesaplama sistemi üzerinde değişik kaynaklar paylaşılıp kullanılacaksa da genellikle uygulamalara veya işlere çalıştırılarak ulaşılır. Genellikle uygulama terimi dağıtımlı hesaplama üzerinde çalışan yüksek seviyeli işler için kullanılmaktadır. Uygulamalar değişik sayıda işlere sıralı numaralar ile bölünür. Bunlara alt işler denir. Dağıtımlı hesaplama sistemi terminolojisinde bu alt işlere transaction iş birimi veya alt görev denilebilir. Dağıtımlı hesaplama sistemi üzerinde uygun noktalarda çalıştırılan programlara iş denir. İşler hedeflenen bazı şeyleri hesaplayabildiği gibi bir yada birkaç sistem komutunu da çalıştırabilir. Dağıtımlı hesaplama sistemi üzerinden veri toplayabilir, bilgisayar çalıştırabilir veya veri toplayabilir, toplanan verileri gruplayarak depolayabilir. Bir dağıtımlı hesaplama sistemi uygulaması şebeke üzerinde değişik bilgisayarlarda paralel olarak çalıştırılabilen çeşitli işlerin birleşiminden veya organizasyonundan oluşabilir. Paralel olarak çalışanlar ise diğer paralel işlemlere özel durumları dolayısıyla bağlı olabilir. Örneğin paralel olarak çalışan işlerin sonuçları diğer işlerin girdileri olabilir. Böyle durumlarda girdi verisini işleyecek işler kendileri için girdi diğer işler için çıktı olan işlemlerin sonuçlarını bekleyecektir. Sonucunda bütün işlerin sonucu, toplanacak olan veriler birleştirilecek ve uygulamaya cevap olarak gönderilecektir.
- Çizelgeleme
Dağıtımlı hesaplama sistemi çizelgeleme sistemi çalıştırmak için bilgisayarlara gönderilen işlerinden sorumludurlar. En basit dağıtımlı hesaplama sisteminde uygun olan kullanıcı çalıştırılacağı bilgisayarı ve komutu seçebilir. Gelişmiş dağıtımlı hesaplama sistemlerinde verilmiş olan işleri çalıştıracak bilgisayarlar iş çizelgeleyici tarafından otomatik olarak iş bekleyen bilgisayarlara gönderilir. Çizelgeleyiciler sistem üzerindeki dağıtımlı hesaplama sistemi kaynaklarının hangisinin boş olduğunu tutarlar. Çizelgeleme kavramı rezervasyon ile karıştırılmamalıdır. Bazı durumlarda kaynak istemcisi çizelgeleyici yerine kullanılabilir. Fakat bu değişim kabiliyet çeşitliliği yerine terim çizelgelemeyi etkilemektedir.
Çöpçü dağıtımlı hesaplama sistemlerinde herhangi bir bilgisayar bekleme durumuna geldiğinde tipik olarak dağıtımlı hesaplama sistemi yönetim düğümüne bekleme raporu gönderir. Yönetim düğümü bekleyen bilgisayarlara kaynaklarına uygun olanı yapar. Çöpçü genellikle engelleyici olmayan bilgisayarlara uygulanır. Eğer dağıtımlı hesaplama sistemi olmayan çalışması yerel bilgisayarın ise dağıtımlı hesaplama sistemi işlemi iptal edilir veya ertelenir. Bu durum dağıtımlı hesaplama sisteminde tahmin edilemeyen / beklenmeyen bitirme zamanı oluşmasına neden olur. Bu işlem yıkıcı olmamasına rağmen dağıtımlı hesaplama sistemi kaynaklarını geri kazandırır. Davranışı daha belirgin veya daha tahmin edilir olması için dağıtımlı hesaplama sistemi bilgisayarları atanmış olabilir. Çizelgeleyici etkin olduğunda işleri için yaklaşık olarak hesap zamanı çalışma karakteristiği belli olduğunda kesin olur. Daha iler adımda dağıtımlı hesaplama sistemi kaynakları iş kümeleri için ayrılabilir. Bu durumda rezervasyon işi kesin olduğundan rezervasyon herhangi iş çalışacağı bilindiğinden işin başlangıcı bitişi belirlidir. Bu durum servis kalitesini arttırır.Rezervasyon işleminde eğer öncelikli işler varsa yüksek öncelikli iş çalıştırılır daha sonra düşük öncelikli iş çalıştırılır. Atama işlemleri karışık hale getirebilir veya değişik kombinasyonlarda oluşabilir, böylece dağıtımlı hesaplama sistemi kullanım oranı daha yukarıya çıkmış olur.
- Yerel Dağıtımlı Hesaplama Sisteminden Genel Dağıtımlı Hesaplama Sistemi Yönetimine
Dağıtımlı hesaplama sisteminin kesin tanımlamalarla ifade edilebildiği görüldü. Gerçekten de dağıtımlı hesaplama sistemi hesaplama kavramı devamlı gelişmekte ve değişik tanımların hangisinin bunu geliştirmeye yönelik olduğu bilinmektedir.
Dağıtımlı hesaplama sistemi, birkaç bilgisayardan oluşabileceği gibi yeryüzünde coğrafi olarak birbirinden bağımsız yerlerdeki bilgisayarlardan oluşabilir. Bu bölümde bazı örnekler vererek dağıtımlı hesaplama sistemi topolojisininin hangi aralıklarda oluşacağı tanımlanacaktır. 
Yukarıdaki şekilde en basit dağıtımlı hesaplama sistemi görülmektedir. Bu sistemlerde dağıtımlı hesaplama sistemi kaynakları aynı yerel ağda olabildiği gibi aynı sistem kaynaklarını da kullanabilmektedir. Bu tip sistemlerde ağ üzerinde paylaşılmış kaynaklardan yararlanılmaktadır. Bu tip sistemlerdeki bilgisayarlar bir kurum içerisinde değişik bilgisayarlardan oluşabilmektedir. Kullanım sırasında herhangi bir güvenlik açığı veya boşluğu olmaması için kurum içerisinde bu sistem için ayrılan kaynaklar için özel yetkilendirme ve güvenlik ayarları yapılmaktadır. Bazı dağıtımlı hesaplama sistemlerinde, kurum içerisindeki aynı işletim sistemlerini kullanan bilgisayarlarda kümeleme işlemi ile sistem kolay kullanılabilir hale gelmektedir.
Dağıtımlı hesaplama sistemi değişik şekillerde organizasyonlardaki işlemler ile büyümektedir. Atanmış haberleşme bağlantıları bu işlemleri ve dağıtımlı hesaplama sistemi arasındaki bağlantıyı sağlamaktadır. Bazı durumlarda VPN (Virtual Personal Network - Sanal Özel Ağ) teknolojileri veya diğer bağlantı teknolojileri, İnternet bağlantıları, kurumlar veya organizasyonlar arasındaki bu işlemleri yapabilmektedir. Güvenlik, haberleşme işlemleri karmaşıklaştıkça artmaktadır. Dağıtımlı hesaplama sistemleri, geliştirilen projelere ve kaynak ihtiyaçlarına veya ilgi alanına göre değişmektedir.
Yarar Hesaplaması
Dağıtımlı hesaplamanın geleceği; hesaplanması istenilen bir veri olduğunda onu internet üzerinden ilgili dağıtımlı hesaplama servisine gönderip sonuç alınabilinecektir. Dağıtımlı hesaplama konusunda, elektrik şebekesinin enerji konusunda gördüğü işlevi yerine getirecek.