分布式系统概念与设计.ppt

1.分布式系统概念与设计，讲座：戴亚飞，2。教师，讲座：戴亚飞教授助理苏冰62751799-8002苏冰陈东62751799-8028陈东 3。主要教材，分布式系统-概念和设计分布式系统概念和设计的复印件。第四版机械工业出版社ISBN:711117366，第三版机械工业出版社ISBN: 71112956，4，网站：评级方案20%阅读评估40%课程项目40%期末考试预先要求：原则网络操作系统面向对象的编程，5，第一章分布式系统的基本特征，介绍目标，定义，分布式系统的特征，示例，挑战，总结，课程，经验交流共享服务共享媒体流(动态资源形式)协作计算并行计算，分布式计算，7，简介，什么是分布式系统？ADISTRIBUTEDSYSTEMS DEFINED dasoneinwhich COMPONENT tsat network EDCOMPUTER communication AND COORDINATIONS sonly bypassing MESSAGES。简介，8，分布式应用电信计费，银行结算，网络游戏，p2p文件共享，网络存储，在线大学课程，搜索引擎，中间件，分布式核心层RMI，CORBA，DCOM，网络：互联网、手机网络、社区治理网络、企业网络、校园网络、家庭网络、9，引言，分布式系统的问题来源于以下三个特点：多个程序(进程，线程)的并发执行，共享资源没有全局时钟，每台机器都有自己的时间，没有办法实现统一，程序之间的协调依赖于消息的交换，独立的失败，某些进程的失败，并不保证其他进程能知道，10，第1章分布式系统的基本特征，引言：分布式系统的例子互联网/内部网/移动计算迷宫/实时课程/上行挑战总结课程经验交流， 11、分布式系统示例、最大分布式系统互联网典型分布式系统域名服务分布式文件系统全球时间计时系统新领域分布式系统移动计算P2P应用(BT，eMule)分布式系统迷宫、真实法庭、商店、12、分布式系统示例、13、分布式系统示例、14、分布式系统，例如互联网内部网困难：可扩展性(DNS，IP)资源定位异构成就：TCP/IP协议是互联网最重要的技术成就。 例如，分布式系统、移动计算、移动设备、笔记本电脑、手持设备、PDA、手机、照相机、数码相机、可穿戴设备、计算机手表、数字眼镜、家用电器、16、分布式系统，例如，移动计算在移动时执行计算任务的能力、对互联网资源的访问、位置计算：在移动环境中，可以找到并位于附近的资源。自组织网络(AdHoc)要解决的问题是避免需要重新配置，由于移动(DHCP)无线带宽有限，需要考虑服务质量隐私和安全问题来解决自组织网络的路由问题，17、分布式系统，例如、笔记本电脑、移动、打印机、摄像头、互联网、主机内部网、家庭内部网、无线局域网、电话、网关、主机站点、移动计算、泛在计算、普及计算意味着各种小型计算设备最终将普及到当前的日常用品而不会被注意到。知识产权、知识产权、IPv6移动计算和普适计算一些技术可能是通用的，例如，普适计算环境可能是无线的。然而，这两种计算的应用目标完全不同。例如，Maze10k用户共享的唯一文件的数量(用户总数的1/10)是43，757，418。迷宫10K用户共享的唯一文件大小为173TB。设计和实施？实现可扩展的用户体验，21，22，分布式课程示例，23，逻辑操作模式，课程视频文件，视频文件属性元数据，按需，每台服务器独立并定期运行文件备份和冗余删除及系统修复程序，上传，按需，更多用户，24，主节点分布图，北京大学，清华，北航，北邮，上海交通大学，华南理工大学，中山大学，华中科技大学，电子科技大学，西北工业大学，Xi交通大学，东南大学2000多个小时的课程视频，25，大学在线课程：进程间通信当一个节点上传一个程序时，它需要通知其他节点。如果另一个节点的服务器关闭了呢？在线文件格式：原始文件、复制文件、缓存文件、索引文件。当程序内容更新时，如何保证每个文件的一致性？在本文中，作者介绍了Upstore存储系统的基本原理、分布式系统的示例、Upstore的冗余策略、分布式系统的基本特征、分布式系统示例的介绍、总结经验教训的挑战、经验交流、假设：如果网络能够确保信息不丢失，如果所有传出的消息都能在预期的时间内到达，如果每台机器上的时钟都是准确的，如果机器没有停机，该过程不会失败。没有实际经验的开发人员通常会在上述假设下理想化系统的实现。只注意应用需求，忽略实践中会出现什么问题。这种系统实际上根本不能使用。你想到以下问题了吗？什么样的结构是合适的？第二章模拟两台机器进行信息传输。我如何知道对方是否收到了我的信息？我在等待答复，但为时已晚。我该怎么办？第4章异构机器如何在进程间通信网络上互操作？第5章分布式对象(中间件)我的文件能被其他人访问吗第7章分布式系统中的安全性，31，你考虑过以下问题吗？你能像资源管理器一样管理远程文件吗？第8章文件服务器如何分配资源并找到它们？在资源巨大的情况下，如果服务器不堪重负怎么办？第9章名称服务通知其他机器我上传新资源，我如何知道其他节点是否已经收到？我收到一条信息，我怎么知道它是真是假？第11章在执行过程中协调并同意上传或下载文件。如果你不想做，你能删除影响吗？第13章分布式事务和持久维护，32，挑战-异构性，网络协议以太网，令牌环等硬件双字节序/小字节序操作系统不同双字节序编程语言不同双字节序编程语言不同数据结构不同无应用标准，33。中间件被应用到软件层来屏蔽底层的异构性。例如，Java的RMI为远程调用提供了一个接口，并且可以在任何操作系统上运行。移动代码移动代码需要在不同的机器之间移动和执行，异构问题必须得到解决。虚拟机运行在不同的机器或系统上，代码运行在虚拟机上。挑战-异质性)，34，挑战-开放性，计算机系统的开放性一个系统是否可以用不同的方式扩展和重新实现。例如，新的资源共享服务能在多大程度上被添加到UNIX分布式系统中？例如：网络、插件、挑战-开放性、关键接口是开放的(API)、35、挑战-开放性、统一通信机制(例如，可扩展标记语言-远程过程控制)、36、37、挑战-安全性、机密性防止未经授权的个人访问资源，例如，文件系统完整性防止数据被篡改和破坏，例如，校验和可用性防止对提供的服务的干扰，例如，Denialofservice、38、挑战-可伸缩性。即使系统的规模扩大到一定程度，无论是资源还是用户，系统的性能都保持在一定的水平。互联网设计挑战控制物理资源的成本。例如，随着用户数量的增加，服务器增长的成本不能超过O(n)，以控制性能损失。例如，DNSnowOrTheano(logn)控制软件资源耗尽，例如，IPaddress防止性能瓶颈，例如，分区命名表、缓存和应用、39、挑战-可伸缩性、40、41、42、43、挑战-故障处理、检测故障，例如，使用校验和来检测数据，但是很难确切地知道远程服务器在分布式系统中是否发生了故障。屏蔽故障例如重传它没有接收到的消息，备份服务器和其他容错例如不能屏蔽故障，至少让用户知道存在问题，并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，如ip路由、可复制的可命名数据、44、挑战-并发、正确性多个进程同时访问共享资源，以确保所访问数据的正确性，不会出现不一致。性能多个并发操作保证性能，例如迷宫索引服务器，它通过UID将任务分配给10个逻辑进程。45、挑战-透明、访问透明使用相同的操作来访问本地和远程资源。当E.g.NFS/WindowsFileSharing位置透明访问资源时，它不需要知道资源的位置。几个进程同时访问资源而不相互干扰。46.挑战透明。复制透明度使用多个资源的副本来提高可靠性和性能。用户或应用程序开发人员不需要知道复制技术。失败转移在失败的情况下，用户和应用程序仍然可以完成它们的任务，例如，电子邮件、47、挑战透明、移动透明资源或客户端的移动不会影响用户和程序的操作。例如，移动电话性能透明允许系统重新配置以提高性能，例如改变负载。Scalingtransparency允许系统和应用程序在不改变系统结构和算法的情况下进行扩展。第一章分布式系统的基本特征介绍分布式系统示例挑战总结课程经验交流49总结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独立性的系统的发布50总结，构建分布式系统面临的挑战是异构性、开放性、安全性、可扩展性、故障处理和并发透明性51。Whatwewilllearninnextstep，introductionsystemmodelnetworkinterprocesscommunicationremotevocationoperatingsystemsupportsecurity，p2 pinrodutiondibutedfilesystemnameservicetime coordinativationdistributedtransactionreplication，52，第一章分布式系统的基本特征，介绍分布式系统，示例