11دلیل برای اجرای محاسبات علمی در محیط لینوکس/یونیکس

توضیحات

منتشر شده در دوشنبه, 14 فروردين 1396 08:48

نوشته شده توسط حسین حجی آبادی

بازدید: 6771

برای اکثر ما آشنایی با کامپیوتر به معنی یادگیری یکی از نسخه های سیستم‌عامل ویندوز و یا سلف آن داس بوده است. حتی برای بسیاری از کاربران کهنه ‌کار این ماشین، کامپیوتر معنایی جز ویندوز ندارد. با اینحال ویندوز تنها سیستم‌عامل موجود برای کامپیوترهای شخصی نیست و نه حتی اولین و یا بهترین آن‌ها است. هرچند ویندوز سیستم‌عاملی کاربر‌پسند با امکانات گرافیکی فوق العاده برای مصارف خانگی و اداری است، اما در دنیای محاسبات تجاری و آکادمیک لینوکس/ یونیکس حکمفرمایی می کند. در این مقاله با هدف ترغیب دانشجویان و اساتید علوم محاسباتی به یادگیری لینوکس/ یونیکس تعدادی از دلایل برتری این پلتفرم نسبت به ویندوز برای انجام محاسبات علمی ذکر شده است.

پ. ن یونیکس اولین سیستم‌عامل کامپیوتری به معنی واقعی است و دارای شاخه های مختلفی است. سیستم‌عامل لینوکس یکی از شاخه های یونیکس است که به صورت متن باز و رایگان منتشر می‌شود. هرچند لینوکس از روی کد یونیکس بازنویسی شده و تمامی ویژهگی های آن را دارد اما از نظر حقوقی ( با توجه به نوع مجوز آن) یونیکس به حساب نمی آید. در این مقاله از عبارت یونیکس/ لینوکس برای اشاره به هر دوی آن‌ها که از نظر فنی یکسان اند استفاده شده است.

۱ سازگاری بیشتر با نرم‌افزارهای علمی

بیش از 90% کدهای محاسبات علمی شیمی، فیزیک و بیوشیمی از ابتدا برای کار در محیط یونیکس/لینوکس نوشته شده‌اند. بسیاری از این کدها هرگز برای استفاده در محیط ویندوز کامپایل و تست نمی‌شوند. در بسیاری دیگر از نرم‌افزارهای علمی نسخه ویندوز قدیمی‌تر است و امکانات کمتری دارد. علاوه بر این اجرای درست بسیاری از نرم‌افزارهای علمی به ابزارهایی نیاز دارد که تنها در محیط یونیکس/لینوکس موجود است.

۲ قدرت بیشتر برای انجام محاسبات

یونیکس/لینوکس ابزارهای بی‌نظیری برای مانیتور کردن و کنترل محاسبات دارد. علاوه بر این خود سیستم‌عامل کمتر از منابع سخت‌افزاری استفاده می کند و سهم بیشتری برای پروسه‌های محاسباتی باقی می گذارد.

۳ پایداری بیشتر

تصور کنید حین یک عمل جراحی یک صفحه آبی روی مانیتور دستگاه ثبت‌کننده علائم حیاتی بیمار ظاهر‌شود و اعلام‌کند که ویندوز دچار خطا شده است! هرچند نسخه های امروزی ویندوز پایدارتر از نسخه های قدیمی‌اند با اینحال هنوز هم سیستم‌عامل یونیکس/لینوکس پایدارتر از ویندوز است. به همین علت است که در دستگاه های حساس پزشکی، نظامی و بسیاری از کامپیوترهای سرور معمولاً یکی از اعضاء خانواده یونیکس استفاده می‌شود. محاسبات علمی معمولاً سنگین و طولانی مدت اند. مطمئناً ناپایداری و ریستارت‌شدن دستگاه قبل از اتمام یک محاسبه سنگین چند هفته‌ای اتفاق خوشایندی نیست.

۴ امنیت بیشتر

نفوذ و خرابکاری در یک کامپیوتر با سیستم‌عامل ویندوز ساده‌تر از چیزی است که به نظر می‌رسد. یک بد‌افزار می‌تواند اطلاعات با‌ارزش شما را پاک‌کرده و یا گروگان بگیرد. از سوی دیگر خرابکاری در سیستم‌عامل یونیکس/لینوکس اگر غیر‌ممکن نباشد بسیار مشکل است. پ. ن سامانه‌های هدایتگر تأسیسات هسته‌ای بوشهر که به ویروس استاکس نت آلوده‌شده‌بودند، برپایه سیستم‌عامل ویندوز بودند و ما فاصله زیادی با فاجعه نداشتیم.

۵ عدم نیاز به نصب آنتی‌ویروس

سیستم‌عامل لینوکس مقررات سفت‌و‌سختی برای دسترسی به فایل‌های اصلی سیستم دارد. این مقرارت باعث می‌شوند احتمال اینکه شما به صورت اتفاقی یک ویروس یا بدافزار را نصب کنید کاهش‌یابد. از طرف دیگر 99% ویروس ها برای محیط ویندوز نوشته‌شده‌اند و در محیط لینوکس قادر به انجام کاری نیستند. علاوه بر اینها بسیاری از توزیع های لینوکس همراه با نرم‌افزار‌های امنیتی منتشر می شوند که شما را از نصب آنتی‌ویروس بی‌نیاز می کنند.

۶ حجم کمتر نرم‌افزارها

‌در محیط یونیکس/لینوکس نرم‌افزارها از قطعاتی تشکیل می شوند که بین تمام نرم‌افزارها به اشتراک گذاشته‌شده‌است. این سیستم اشتراکی باعث می‌شود نرم‌افزارها حجم بسیار کمتری اشغال‌کنند. هنگامی که یک نرم‌افزار جدید نصب می‌شود، بسیاری از قطعات آن قبلا روی حافظه سیستم ریخته شده و تنها لازم است تا قسمت های جدید ذخیره شوند.

۷ چند‌کاربره و چند‌وظیفه ای بودن

سیستم‌عامل یونیکس/لینوکس از ابتدا به صورت یک سیستم‌عامل چند کاربره و چند وظیفه‌ای (قابلیت انجام چندیدن پروسه به صورت همزمان) طراحی شده‌است. درست است که نسخه های جدید ویندوز هم چند‌کاربره و چند‌وظیفه‌ای اند ولی این مفاهیم در یونیکس/لینوکس بسیار بهتر اجرا شده‌است.

۸ امکانات شبکه بیشتر و بهتر

سیستم‌عامل یونیکس خواستگاه پیدایش اینترنت و تقریباً تمامی پروتکل‌های شبکه است. امکاناتی که این سیستم‌عامل برای ایجاد و مدیریت شبکه‌های کامپیوتری در اختیار شما قرار می‌دهد بی‌نظیر است و تمامی این امکانات به‌رایگان در اختیار شما است. اهمیت این امکانات برای انجام محاسبات علمی زمانی آشکار می‌شود که شما قصد داشته باشید چندین سیستم را کلاستر کرده و یا از طریق شبکه آن‌ها را مدیریت کنید. به همین علت است که تقریباً تمامی کلاسترها و ابررایانه‌های بر پایه یونیکس هستند.

۹ تکامل‌یافتن در محیط آکادمیک و تجاری

سیستم‌عامل یونیکس در روزهایی به‌وجود آمده که هنوز کامپیوترهای کوچک خانگی وجود نداشتند. این سیستم‌عامل از ابتدا برای دستگاه‌هایی نوشته‌شده است که محاسبات استراتژیک علمی، نظامی و تجاری انجام می‌دادند. تکامل یافتن در چنین محیطی سبب شده تا این سیستم‌عامل تمامی زیرساخت‌ها و ابزارهای لازم برای انجام محاسبات سنگین علمی را دارا باشد.

۱۰ رایگان‌بودن

بسیاری از توزیع‌های لینوکس و یونیکس به‌صورت کاملاً رایگان منتشر می‌شوند. نه‌تنها خود سیستم‌عامل رایگان است بلکه هزاران نرم‌افزار رایگان و متن‌باز برای آن‌ها وجود دارد. درست است که در ایران معمولاً کسی پولی برای نرم‌افزار به‌خصوص سیستم‌عامل نمی‌پردازد بااین‌حال رایگان بودن یونیکس/لینوکس به معنی عدم نیاز به نرم‌افزارهای قفل‌شکن و غیرفعال کردن آپدیت نرم‌افزار است. نسخه‌های غیر‌اورجینال ویندوز عمر کوتاه و مشکلات بلندی دارند درحالی‌که کارایی یونیکس/لینوکس باگذشت زمان کم نمی‌شود و نیازی به نصب مجدد سیستم‌عامل نیست.

۱۱ دسترسی به فرصت‌های شغلی بیشتر

یونیکس/لینوکس سیستم‌عامل استاندارد کامپیوترهای محاسباتی به‌خصوص کلاسترها و ابررایانه‌ها است. به همین دلیل در بسیاری از مراکز تحقیقاتی و آموزشی خارج از ایران آشنایی با این سیستم‌عامل اگر ضروری نباشد امتیاز بزرگی محسوب می‌شود. بنابراین اگر فرصت‌های شغلی خارج از ایران جزء گزینه‌های شماست توصیه‌می‌کنم حتماً برای یادگیری این سیستم‌عامل اقدام کنید.