分布式系统原理

分布式系统讲座: 曹生教科书《分布式系统-概念与设计》，分布式系统概念与设计中文版，原书第四版，由机械工业出版社，金北洪，曹冬雷等译. 分布式系统原理和范例中文版，第一版清华大学出版社第二版，辛春生，陈宗斌等翻译成绩构成平时成绩的10％，主要作业的20％，期末考试第一班的70％: 计算机网络操作系统面向对象程序设计第1章分布式系统的基本特征简介分布式系统的目标，定义分布式系统原理 视频，特征，分布式系统的示例，挑战，摘要，介绍，分布式系统的目标资源共享，一些计算机通过网络连接，在此范围内，可以有效地共享资源. 硬件共享，软件共享，数据共享，服务共享媒体共享（动态资源形式）协作计算（协作计算）并行计算，分布式计算简介什么是分布式系统？计算机分布式应用程序软件（中间件）计算机分布式应用程序软件（中间件）计算机...计算机分布式网络分布式系统定义为其中联网计算机上的组件仅通过传递消息来通信和协调其动作的系统. 分布式系统的问题源于以下三个特征: 并发性: 并发执行多个程序（进程，线程），共享资源没有全局时钟（全局时钟），每台机器都有自己的时间，没有实现一致性的方法程序之间的协调取决于消息的交换. 独立性（独立失败）某些进程失败，并且不能保证其他进程会了解第1章的基本特征. 分布式系统. 简介分布式系统示例Internet / Intranet /移动计算迷宫/真实课程/ Upstore挑战摘要分布式系统示例典型的分布式系统Internet Intranet用于移动计算和普适计算的分布式系统的新应用P2P计算云计算CPS（网络物理系统）分布式系统示例Intranet ？？ ISP？ ？backbonesatellite链接台式计算机: 服务器: 网络链接: 分布式系统示例电子邮件服务器打印和其他服务器局域网台式计算机Web服务器电子邮件服务器文件服务器打印其他服务器Internet路由器/防火墙分布式系统示例的其余部分Internet和Intranet困难: 可用的可伸缩性（DNS，IP）资源定位异构成果: TCP / IP协议是Internet上最重要的技术成果.

分布式系统示例: 移动计算（移动，游牧计算）移动设备，膝上型计算机，手持设备，PDA，手机，摄像机，数码相机，可穿戴设备，计算机手表，数字眼镜，家用电器，分布式系统示例，移动计算，移动计算任务的能力，访问Internet资源，位置感知计算的能力: 在移动环境中，资源可以被发现并位于附近. 解决Ad Hoc网络问题，避免由于移动（DHCP）无线带宽有限而需要重新配置，需要考虑QoS隐私和安全性问题来解决Ad Hoc网络的路由问题分布式系统示例InternetHost intranet无线LANWAP GatewayHome intranet打印机CameraMobile电话LaptopHostHost站点分布式系统示例普适计算（普适计算，普适计算）无处不在是指这样一种事实，即各种小型计算设备最终将传播到当前的日常对象，而未被注意到. IP，IP ...，IPv6移动计算和普适计算之间的区别一些技术可能很常见，例如，无处不在的计算环境可能是无线的.

但是，两次计算的应用目标完全不同. 分布式系统示例迷宫客户端用户迷宫文件搜索服务步骤1文件上传服务器步骤2笔记本电脑步骤3索引服务器（1）索引服务器（2）索引服务器（3）索引服务器（4）索引服务器（5）计算机第四步第五步搜索服务器（1）搜索服务器（2）Internet LAN第1章分布式系统的基本特征简介分布式系统示例挑战摘要假设网络是否可以确保信息不会丢失如果所有发送的消息都可以在预期的时间内到达如果每台计算机上的时钟都是准确的，如果机器不会停机，则该过程不会失败. 没有实践经验的开发人员通常会根据上述假设来理想化系统的实现. 仅关注应用程序需求，而忽略在实践中会出现什么问题. 这样的系统不能在实践中使用. 您是否考虑过以下问题？哪种结构合适？该模型中的两台机器将发送消息. 我如何知道对方是否收到了我的消息？我正在等待答复，但是已经晚了，我该怎么办？异构机器如何在进程之间的通信网络上进行互操作？分布式对象（中间件）其他人可以访问我的文件吗？分布式系统中的安全性您是否想到以下问题？可以像资源管理器一样管理远程文件吗？文件服务器如何分配资源以及如何找到它们？如果服务器不堪重负，该怎么办？名称服务会通知其他计算机我已经上传了新资源. 我如何知道其他节点是否收到了它们？我收到一条消息，我怎么知道它是否正确？我协调并同意将文件上传或下载到操作的中间. 我不想做我可以删除影响吗？分布式事务和持续维护的挑战---异构网络协议以太网，令牌环等硬件大端/小端操作系统Unix和Windows编程语言的不同API数据结构的表示形式不同无应用程序标准的挑战-异构中间件（中间件）应用于软件层以屏蔽潜在的异构性.

例如，Java的RMI提供了用于远程调用的接口，并且可以在任何操作系统上运行. 移动代码（Mobile code）移动代码需要在不同的机器之间移动和执行，并且必须解决各种问题. 虚拟机在不同的计算机或系统上运行，代码在虚拟机上运行. 挑战开放性（开放性）是否可以以不同的方式扩展和重新实现计算机系统的开放性. 例如: UNIX分布式系统的开放程度在多大程度上增加了新的资源共享服务. 例如: WEB，插件RFC挑战性开放性（开放性）关键接口是开放性（API）挑战性开放性（开放性）统一通信机制（例如XML-RPC）挑战性安全性（安全性）机密性（机密性）防止未授权个人访问资源，例如Unix文件系统中的ACL完整性（Integrity）防止数据被篡改和破坏，例如校验和可用性（Availability）防止对所提供服务的干扰，例如拒绝服务Challenge-Scalability（可扩展性）即使系统规模已达到在一定规模上，无论是资源还是用户，系统的性能都保持在一定水平. 例如，互联网设计挑战了控制物理资源的成本，例如，随着用户数量的增加，服务器的增长成本不能超过O（n）控制性能损失分布式系统原理 视频，例如DNS不比O（logn）控制软件资源差. 例如IP地址用尽，可以防止性能瓶颈，例如DNS的名称表分区，高速缓存和复制挑战—可伸缩性挑战-失败处理（失败处理），用于检测失败，例如校验和以检测数据，但是在分布式系统中很难准确知道远程服务器是否发生故障.

屏蔽故障例如重新发送未收到的消息，备份服务器的容错能力等. 无法屏蔽故障，至少让用户知道存在问题，让用户自由选择是否继续请求服务. 故障恢复例如操作日志，恢复. 冗余策略IP路由，DNS质询名称的复制名称表-并发（并发）准确性多个进程同时访问共享资源，以确保所访问数据的准确性，不得有任何不一致之处. 性能多个并发操作可确保性能Maze Index Server根据UID将任务分配给10个逻辑进程进行处理. 挑战—透明度访问透明性使用相同的操作来访问本地和远程资源. 例如. NFS / Windows文件共享位置透明性位置透明性在访问资源时，无需知道资源的位置. 例如，URL并发透明性几个进程可以同时访问资源而不会互相干扰—透明复制透明性使用多个资源副本来提高可靠性和性能. 用户或应用程序开发人员无需了解复制技术.

故障透明性（Failure transparent）在存在故障的情况下，用户和应用程序仍可以完成其任务，例如，电子邮件质询-透明性（Transparency）移动性透明性资源或客户端移动不会影响用户和程序的操作. 例如. 移动电话的性能透明性（Performance透明性）允许重新配置系统以提高性能，例如更改负载. 扩展透明性允许系统和应用程序扩展而无需更改系统的结构和算法. 第1章分布式系统的基本特征分布式系统简介示例挑战和结论摘要分布式系统无处不在构建分布式系统的主要动机是资源共享和协作计算. 分布式系统的特征和没有全局时钟故障的发行独立摘要构建分布式系统所面临的挑战异构性开放性安全性安??全可伸缩性故障处理并发透明性END

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