简易多机协同计算原型系统设计python

多机协同计算是指利用多台计算机协同工作来完成一个计算任务。下面是一个简易的多机协同计算原型系统设计，基于 Python 编程语言实现。

系统架构：

1. 主节点：负责任务分配和结果合并。
2. 工作节点：负责接收任务并计算，将计算结果返回给主节点。

系统流程：

1. 主节点将计算任务分配给多个工作节点。
2. 工作节点接收到任务后进行计算，并将计算结果返回给主节点。
3. 主节点收集工作节点的计算结果，并将结果合并。

代码实现：

主节点代码：

import socket
import pickle

# 定义任务
task = [1, 2, 3, 4, 5]

# 定义工作节点地址和端口
workers = [("192.168.0.2", 5000), ("192.168.0.3", 5000), ("192.168.0.4", 5000)]

# 创建 TCP 套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(("192.168.0.1", 5000))
sock.listen(5)

# 循环向工作节点分配任务
for i, worker in enumerate(workers):
    # 连接工作节点
    worker_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    worker_sock.connect(worker)
    # 发送任务
    data = {"id": i, "task": task[i]}
    worker_sock.send(pickle.dumps(data))
    worker_sock.close()

# 循环接收工作节点的计算结果并合并
results = []
for i in range(len(workers)):
    # 接收计算结果
    worker_sock, addr = sock.accept()
    data = worker_sock.recv(1024)
    result = pickle.loads(data)
    results.append(result)

# 打印计算结果
print("计算结果：", sum(results))

工作节点代码：

import socket
import pickle

# 创建 TCP 套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(("192.168.0.2", 5000))
sock.listen(5)

# 循环接收任务并计算
while True:
    # 接收任务
    client_sock, addr = sock.accept()
    data = client_sock.recv(1024)
    task = pickle.loads(data)
    # 计算任务
    result = task["task"] * 2
    # 发送计算结果
    data = pickle.dumps(result)
    client_sock.send(data)
    client_sock.close()

上述代码中，主节点和工作节点通过 TCP 套接字进行通信，使用 pickle 模块将数据序列化和反序列化。主节点负责将任务分配给工作节点，并接收工作节点的计算结果，最后将结果合并。工作节点接收任务后进行计算，并将计算结果返回给主节点。