DistributedSystemsPrinciplesandParadigms中文版书名分布

1、DistributedSystemsPrinciplesandParadigms中文版书名：?分布式系统原理与范型?Author:AS.TanebaumAS.Tanebaum是我喜欢的一名计算机学者,有理论,有实践,这才是计算机的正道.纯理论,那是数学研究者；而纯实践,那是工程师的活.又没有理论,有无实践,那是什么人呢？分布式系统：点对点计算、传感器网络、虚拟化计算、效劳器集群、网格计算、Web效劳非集中式系统.所引出的新问题：分布式系统的一致性模型、时钟同步算法等.第一章概述计算技术自80年代两大开展：高性能CPUNetwork物理上分散的计算机系统,借助于Network互联,在逻辑层面集成

2、为一个整体,即透明化计算.分布式系统特性：隐藏各计算机系统的异构性中间件,Middleware使用者以统一一致的方式与分布式系统交互.例如,Web分布式系统四目标：资源远程访问透明化计算用户只关心是否使用方便开放性效劳由接口标准,如可用函数的名称、参数等,关键在于说明效劳所要执行的任务,即接口语义.可扩展性SaaS集中式效劳：DNS-瓶颈Floyd或Dijkstra算集中式算法：路由问题从理论而言,收集各节点和通信线路的状态信息,利用法计算最优路径.问题在于收集相关状态信息并上传会导致网络过载.分散式算法,其特性：没有分布式系统整体状态信息,而基于局部信息决策不存在全局性时钟,而是局部时钟时钟

3、误差扩散可扩张性：缓存,一致性问题consistency不同一致性模型分布式系统类型:集群计算(clustercomputing):同构性网格计算(gridcomputing):异构系统关键问题：如何将异构计算机系统集成,方法之一是虚拟集成分布式并行数据库企业应用集成PRC(RemoteProcedureCall)、RMI(RemoteMethodInvocation)Middleware)移动计算SoftwareArchitecture:软件构件组织和交互关系.(virtualorganization)、MOM(Message-Oriented分布式系统：中间件别离应用程序和底层平台,以提供

4、分布式透明性.(AutonomicSystems)集中式体系结构：C/S分布式体系结构：点对点系统(peer-peersystem):DHT(distributedhashtable),随机图(randommap)另一方面,自治系统例如Chord混合体系结构：协作分布式系统BitTorrent、Globule自适应软件技术：要点别离计算映像基于组件的设计分布式系统的自治计算(autonomiccomputing):反应限制系统虚拟化(virtulization):并行运行环境独立于底层硬件和操作平台.TinyDB线程的实现:用户级线程内核级线程混合级线程虚拟机四层次：机器指令(MachineI

5、nstruction)ISA系统调用(SystemCall)API虚拟化实现：ISA仿真虚拟监视器(VirtualMachinemonitor,VMM)代码迁移processmigration根本思想：调整和优化各节点进程负荷状态,以提升系统整体性能.局部性原理代码迁移模型第6章同步化进程间如何协作和同步？物理时间同步逻辑时间同步Guerraoui,IntroductiontoReliableDistributedProgramming关注实现可靠性的分布式算法Lynch,DistributedAlgorithmRaynalaLogicalTime:CapturingCausalityinDi

6、stributedSystemsTel,IntroductiontoDistributedAlgorithms第7章一致性和复制分布式系统的一重要问题：数据复制.对数据复制一般可增强系统的可靠性或提升性能.但随之产生的问题是：难以保持各个副本的一致性,即当更新一个副本时,必须保证同时更新其他副本,否那么数据各个副本不相同.副本治理-副本效劳器的布置,其内容如何在多个效劳器之间分发如何实现一致性J如何保证多个副本的一致性特殊一致性-缓存协议一致性模型-关键于：复制数据的访问和更新模式数据为中央的一致性模型：从数据存储的角度提供系统级一致性,可结合粒度计算L顺序一致性q因果一致性、入口一致性客户为

7、中央的一致性模型：最终一致性I单调读/写一致性1 读写一致性L写读一致性复制治理关键问题：何时、何地、有谁、何种机制保持副本的一致性？而副本的放置问题本身又分为两个问题：副本效劳器的放置？内容放置？Adve:SharedMemoryConsistencyModels:ATutorialGray.J.,“TheDangersofReplicationandaSolution1996Saito,“OptimisticReplicationSivasubramanian,aReplicationforWebHostingSystemsWiesmann,M.,UnderstandingReplicat

8、ioninDatabaseandDistributedSystems2000Lamport,L.:“HowtoMakeaMultiprocessorComputerthatCorrectlyExecutesMultiprocessorPrograms.IEEETComp.,1979Hutto,P.:SlowMemoryWeakeningConsistencytoEnhanceConcurrencyinDistributedShareMemories.1990第8章容错性分布式系统区别于单机系统一个特性是：它容许局部失效.其设计目标：可从局部失效环境中自动恢复,且不影响整体性能,即使在发生故障时

9、,系统可继续提供效劳.一关键：使用冗余来掩盖故障.ByzantineFailure问题：Pease,M.,ReachingAgreementinthePresenceofFaultsJ.ACM,1980Lamport,L.:ByzantineGeneralsProblem.ACMTProg.Lang.syst.1982Fischer,M,aImpossibilityofDistributedConsensuswithoneFaultyProcessorJACM,1985Barborak,M.,“TheConsensusProbleminFault-TolerantComputing.ACMCo

10、mput.Surv,1993Turek,J.,“TheManyFacesofConsensusinDistributedSystemsIEEEComputer,1992容错机制,进程恢复方法一：多个相同进程组织到一组中,用一个容错的组取代一个脆弱的进程.问题是：组治理组成员之间的关系I组成员参加组成员离开或失效I组在故障后重建J故障检测：故障检测是容错的基石-要很好屏蔽故障,先要检测出故障可靠通信点对点通信-失败时RPC义组通信多播分布式提交两阶段提交协议一检查点+日志三阶段提交协议恢复：使发生故障的进程恢复到正确状态Floyd,S.,“AReliableMulticastFrameworkf

11、orLight-weightSessionsandApplicationLevelFramingIEEE/ACMTNetw,1997Levine,B.:“AComparisonofReliableMulticastProtocolsACMMultimediaSystemsJournal,1998Jalote,P,:FaultToleranceinDistributedSystems,1994Shooman,M.L:ReliabilityofComputerSystemsandNetworks:FaultTolerance,Analysis,andDesign.2002Tanisch,P.,“A

12、tomicCommitinConcurrentComputing.IEEEConcurrency,2000Zhuang,S.Q.,OnFailureDetectionAlgorithmsinOverlyNetworks2005Marcus,Sten:BlueprintsforHighAvailablityBirman,ReliableDistributedSystemsCristian,Fetzer,“TheTimerdAsynchronousDistributedSystemModelGuerraoui:aSoftware-BasedReplicationforFaultTolerantce

13、第9章平安性进程间平安通信广加密DDESRRSAIMD5平安通道身份认证消息的完整性和机密性访问限制【平安治理I密钥治理I授权治理Anderson,SecurityEngineering:AGuidetoBuildingDependableDistributedSystemsKuufman,NetworkSecuritySchneider,F:ImplementingFault-TolerantServicesUsingtheStateMachineApproach:ATutorialACMComput.Surv,1990Schneider,B:AppliedCryptography.Rive

14、st,R:TheMD5MessageDigestAlogrithm第10章基于对象的分布式系统尸数据/状态对象操作/方法L接口一绑定bindJavaBean(EnterpriseJavaBean,EJB)Globe分布式共享对象进程iPRC通信LRMI(RemoteMethodInvocation)JavaRMI/CORBA命名同步一致性&复制容错性平安性Emmerich,EngineeringDistributedObjectsFleury,“TheJBossExtendsibleServerHenning,“TheRiseandFallofCORBAHenning,AdvancedCORB

15、AProgrammingwithC+Henning,M.,ANewApproachtoObject-OrientedMiddleware第11章分布式文件系统NFS(NetworkFileSystem):远程访问模型体系结本GFS(GoogleFileSystem)l对称式体系结构(如Ivy)通信RPC命名：为各用户提供自己的名字空间uUNIX语义(UnixSemantics)文件共享语义语义(SessionSemantics)1事务L不可改变文件方式同步集中式锁机制一致性&复制容错T七Byzantime故障处理t对等系统高度可用性平安性Blanco,“ASurveyofDataManagem

16、entinPeer-to-PeerSystemsCallaghan,NFSIllustratedCasstro,M.,Srie:ALarge-ScaleandDecentralizedApplication-LevelMulticastInfrastructureCohen,E.,ReplicationStrategiesinUnstructuredPeer-to-PeerNetworksDaberk.F.,“Eide-areaCooperativeStoragewithCFSGhemawat,S.,“TheGoogleFileSystemMuthitacharoen,a.,Ivy:ARead

17、/WritePeer-to-PeerFileSystemPate,UNIXFilesystems:Evolution,Design,andImplementationRisson,J.,SurveyofResearchtowardsRobustPeer-to-PeerNetworks:SearchMethodsSatyanranyanan,TheEvolutionofCoda第12章基于Web的分布式系统Web效劳,分布透明性-Web浏览体系结构-WSDL描述效劳-Web效劳.UDDI：发布、查询-SOAP通信效劳组合ApacheWebWeb效劳集群-HTTP通信SOAP命名同步JTI复制容错

18、性We谖存WebW主系统复制Web应用程序复制CDNContentDeliveryNetwork平安性效劳组合关键问题：如何协调异构Web效劳组件？如何正确组成所需QoS效劳?Alonso,WebServices:Concepts,ArchitecturesandApplicationsFielding,PrincipledDesignoftheModernWebArchitecturePodling,ASurveyofWebCacheReplacementStrategiesAron,M.,ScalableContent-wareRequestDistributioninServers好入门书Cluster-basedNetworkRabinovich,WebCachingandReplicationWeb内容分布性Sivasubramanian,S.,Replic