分布式操作系统 - 1.分布式系统概论
文章目录
- 1.概念和特点
- 1.1 概念
- 1.2 需解决问题
- 1.3 中间件
- 1.4 分布式系统特点
- 2.设计目标
- 2.1 支持资源共享
- 2.2 透明性
- 2.3 开放性
- (1)Open System
- (2)特点
- 2.4 可伸缩性
- (1)规模可伸缩性
- (2)地理位置可伸缩性
- (3)管理可伸缩性
- (4)实现可伸缩性采用的技术
- 减少通信延迟
- 将服务分割并分布化部署
- 副本( replication) 与 缓存( caching)
- (5)易犯错误
- 2.5 高性能
- 3.类型
- 3.1 高性能计算分布式系统
- 3.2 分布式信息管理系统
- (1)事务管理系统
- (2)企业应用集成(EAI)
- 3.3 分布式普适计算系统
- (1)普适计算设备
- (2)普适应用系统的需求【2004】
- (3)普适应用系统的需求【2009】
1.概念和特点
1.1 概念
一个分布式系统是若干个独立的计算机的集合, 但是对该系统的用户来说, 感觉该系统就像一台计算机一样。
A distributed system is a collection of autonomous computing elements that appears to its users as a single coherent system.
1.2 需解决问题
- 时钟同步问题(射击游戏)
- 容错性(打印机)
- 文件定位
1.3 中间件
无中间件系统
存在中间件系统
阿里云中间件:
- 分布式关系型数据库 DRDS
- 企业级分布式应用服务 EDAS
- 全局事物服务GTS
- 性能测试服务PTS
- 消息队列MQ
- 云总线服务CSB
1.4 分布式系统特点
优点:性价比高、可扩展性强、可以应对应用的固有的分布性、可靠性高
缺点:复杂性、受到网络限制、安全性和可信性
2.设计目标
2.1 支持资源共享
2.2 透明性
- 访问透明性: 用户不必知道数据表示和访问方法
- 位置透明性: 用户不必知道资源位于何处
- 迁移透明性: 资源可以不改名, 而随意移动
- 重定位透明性: 资源可在使用中移动位置
- 复制透明性: 用户不必知道有多少个备份存在
- 并发透明性: 多个用户可以自动地共享资源
- 故障透明性: 用户不必了解故障恢复处理
2.3 开放性
通过一系列的接口来提供服务, 而这些接口的定义是符合某个标准的。
(1)Open System
- 它可以提供组件为其他系统所用;
- 它经常会用到其他系统提供的组件。
(2)特点
- 互操作性: 不同系统依靠共同的标准, 可以依赖彼此的组件共同工作
- 可移植性: 应用程序可在具备相同接口的、 不同分布式系统上运行
- 灵活性: 可配置不同开发者的组件
- 可扩展性: 可增减组件
2.4 可伸缩性
当系统的运行环境或者需求改变的时候, 能够不影响系统正常运行的能力。
(1)规模可伸缩性
当用户数量、 资源数量改变的时候不影响系统的使用
(2)地理位置可伸缩性
当用户、 资源距离很远的时候不影响使用。
- 原因1: 在同步通信时, 由于距离带来的网络延时。
- 原因2: 在广域网中通信可靠性不如局域网。
- 原因3: 在广域网中多播手段较少。
(3)管理可伸缩性
使分布式系统能够方便的在多个管理域中使用。
(4)实现可伸缩性采用的技术
减少通信延迟
在web应用中,将表单校验的工作放在客户端来做。
将服务分割并分布化部署
副本( replication) 与 缓存( caching)
![]](https://img-blog.csdnimg.cn/9a1329309854412aa217c5b47c632ef8.png)
(5)易犯错误
- 网络事可靠的
- 网络事安全的
- 网络是同构的
- 网络拓扑不会改变
- 没有网络延迟
- 带宽无限
- 没有复制成本
- 会有一个系统管理员
2.5 高性能
3.类型
3.1 高性能计算分布式系统
以提高性能为目标
3.2 分布式信息管理系统
以满足某种特定的业务逻辑为目标
如事务管理系统、企业应用集成(EAI)
(1)事务管理系统
事务的ACID性质: 原子性、 一致性、 隔离性和持久性
分布式或嵌套式事务: 一个全局事务加上多个子事务组成
(2)企业应用集成(EAI)
对应用程序进行集成, 使其完成某一个业务
这个业务的完成, 需要各个程序进行协作
3.3 分布式普适计算系统
(1)普适计算设备
移动设备,如手机
(2)普适应用系统的需求【2004】
- 接受上下文环境变化
- 鼓励即席( Ad hoc) 组合
- 认可共享是缺省值
(3)普适应用系统的需求【2009】
- Distribution 设备是分布的
- Interaction 人与设备的交互不张扬
- Context awareness 上下文感知
- Autonomy 高度自治
- Intelligence 能自动处理大量事务
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