《分布式系统之通信》PPT课件.ppt

1、通信(2),四、面向消息的通信,主机通过网络相连的通信系统的一般组织结构,1、通信的持久性和同步性,持久通信：需要传输的消息在提交之后由通信系统的来存储，直到将其交付给接受者为止。 典型的例子：电子邮件系统、手机短消息系统。,暂时通信：通信系统只在发送和接收消息的应用程序运行期间存储消息。,驿马快递时代的持久通信,同步和异步通信,异步通信：发送者把要发送的消息提交之后继续执行其他程序。 *必须有缓冲区存储消息,同步通信：发送者提交消息后要被阻塞，直到消息送达或处理完毕后解除阻塞。 *不同程度的同步： 基于接收 基于交付 基于响应,在实际系统中，持久通信、暂时通信与同步通信、异步通信是可以组合的

2、。,a 持久异步通信b 持久同步通信,问题：消息存储在什么地方？ 谁返回接收确认？,电子邮件与手机短信属于这种通信吗？,c 暂时异步通信d 基于接收的暂时同步通信,e 基于交付的暂时同步通信f 基于响应的暂时同步通信,2、面向消息的暂时通信,典型例子：Berkeley套接字 套接字：一种通信端点，一种网络编程模型，基于特定的传输层协议。一般作为操作系统的网络组件。 应用程序通过套接字发送和接收网络数据，套接字控制低层网络通信。,TCP/IP套接字原语,使用套接字实现的面向连接的通信模型,为什么这是个同步点？,消息传递接口（MPI）,随着高性能多计算机系统的出现，套接字变得不再适用： 所在的抽象

3、层不对 基于通用的协议栈（TCP/IP），不适用于高速网络的专用协议 MPI（message-passing interface）：专为并行应用程序设计，也是典型的暂时通信。,MPI中一些最直观的消息传递原语,3、面向消息的持久通信,消息队列系统（message-queuing system）：又称面向消息的中间件（message-oriented middleware）。这类系统的本质是，提供消息的中介存储能力。应用程序可以通过在特定队列中中插入消息来进行通信。 消息队列系统的重要特征：通常只能确保消息最终能够插入到接收者的队列中，并不保证消息到达的时间，甚至不保证消息一定会收到。,使用队列

4、的松散耦合通信的4中组合方式,消息队列模型,消息内容：可以包含任何数据 发送目标：编址 编址方式：在实际系统中，消息的编址是通过给出目的消息队列的名字来实现的。,消息队列系统中队列的基本接口,消息队列系统的一般结构,在消息队列系统中，消息只能放入发送者本地队列。同样消息的读取也只能是从本地读取。这种本地队列称为源队列。 对整个系统来说，所有队列的集合是分布在多台机器上的。所以，必须有一个队列到其网络位置之间的映射，类似于DNS。,队列级地址与网络级地址的关系,问题：网络级地址是指什么？,队列由队列管理器来管理。 一般来说，队列管理器与发送和接收程序进行交互。 在复杂的消息队列系统中，有些特殊的

5、队列管理器发挥了路由器或者中继器的作用，它们将输入的消息转发给其他队列管理器。,含有消息路由器的消息队列系统的一般组织结构,五、面向流的通信,1、流（stream）,目前为止，我们讨论的通信： 对独立且完整的信息单元进行交换。 典型特征是它并不在乎通信在哪个确切时间发生。 例如：邮件、QQ消息、手机短信,在某些通信中，同步有着至关重要的地位 音频流的传输 视频流的传输 对时间敏感,数据流,数据流：数据单元的系列 离散数据流。例如：命名管道与TCP/IP连接 连续数据流。音频与视频 流一般可以看作信源和信宿之间的虚拟连接 连续数据流：对时间敏感，同步至关重要。,三种传输模式： 异步传输模式：数据

6、逐项传输，但对具体项在何时传输没有限制。适用于离散数据流。 同步传输模式：数据流中每个单元都定义了端到端最大延迟时间。 等时传输模式：数据单元端到端延迟必须同时严格受上限和下限限制。,从复杂程度上分 简单流：只包含单个数据序列 复杂流：由若干个相关的简单流子流（substream）构成,流分类,从参与通信者分 单个信源和信宿 多方通信：即多个信宿连接到单个流上，称为多播或者组播,思考：因特网电影点播属于什么类型流？,流对多个接收者进行组播,2、流同步,离散数据流与连续数据流之间的同步。 连续数据流之间的同步。 在数据单元层次上实现同步。 提供专门的中间件接口控制音频流和视频流。 多个流合并成单个流。,在数据单元层次上显式同步,通过高级接口进行同步,作业,手机短消息和QQ即时文件传输属于持久通信还是暂时通信，是同步通信还是异步通信？为什么？ 通过网络发送消息时，消息级地址和网络级地址是