8.3分布式系统解读.ppt

8.2 分布式系统 数据分布和计算节点分布使得利用网络进行计算的要求日益迫切。 通信体系结构、网络操作系统和分布式操作系统在其中发挥了重要的作用 通信体系结构：提供了一个与机器无关的网络层次结构，如TCP/IP。以支持分布式应用。 网络操作系统：是本地操作系统的一个扩展，支持分布式交互。每个计算机都有自己的操作系统，用户显式地处理与其他机器的交互，目前多数的商业操作系统都是网络操作系统。 分布式操作系统：网络上的一组机器共享一个公共的操作系统，它提供用户对网络资源的透明存取。目前完整的分布式操作系统仍处于实验阶段。 8.2.2几种分布式应用模型一、客户/服务器模型 客户/服务器环境中的基本元素 客户：通常是PC或工作站，为端用户提供友好的界面，向服务器发送请求并接收来自服务器的处理结果 服务器：运行着为一组共享客户提供的服务程序，接收来自客户的请求并将相应的处理结果返回客户端 网络：位置分布的客户机与服务器通过局域网、广域网或Internet连接起来 通常可以将一个应用划分为表现逻辑、计算逻辑和数据逻辑这三个层次。 表现逻辑提供用户交互界面，负责接收用户请求，向计算逻辑层转发请求，并将计算逻辑提供的结果显示给用户； 计算逻辑负责具体的应用计算行为，在接收到请求后访问数据逻辑层以获得数据并计算出结果（也可能不访问数据逻辑层而直接进行计算），再将结果交给表现层。 数据逻辑负责数据资源的组织和维护，提供接口供计算逻辑访问数据，通常以数据库的形式存在。 传统的分布处理（基于主机系统） 客户/服务器模型（1） 客户/服务器模型（2） 客户/服务器模式与传统的分布处理相比，有以下特点 应用是分布的。在客户机系统中为用户部署界面友好的应用程序。 资源是集中的。强调公司和机构数据库的集中以及网络管理和控制功能的集中。 系统的开放性与模块化。使用户在选择产品和运行环境时有了很大的灵活性。 网络的互通互联是客户/服务器计算模式的基础。 三层客户/服务器模型 J2EE体系结构（多层C/S） 中间件（Middleware） 为了支持多个系统的互操作，必须有一组工具，为跨越所有平台访问系统资源提供唯一的方法和形式 。 中间件是在上层应用程序和下层通信软件及操作系统之间提供的标准编程接口和协议。 屏蔽底层异构网络平台的细节 为分布式应用软件提供通用的高级管理服务以及与应用领域相关的增强服务。 例：MQSeries 、Weblogic、Tuxedo 集群的组织与分类 按是否共享使用磁盘以存取数据来划分 不共享磁盘的集群系统 采用高速链接实现互联，并通过消息交换来协调集群内各节点的行动 共享磁盘的集群系统 在节点之间除了存在高速消息链接，还有一个磁盘子系统直接与集群中的多台计算机直接相连 8.2.3分布式系统实现模型 一、网络操作系统模型 8.2.5 通讯协议层次简介 OSI模型是国际标准化组织（ISO）1974年给出的一个系统之间信息传输的软件模型。它包含了7个层次的定义，每一层对上层提供服务，而对下层的实现加以屏蔽和抽象。 互连网络层：该层在功能上等同于OSI模型中的网络层。通常网络之间通过路由器实现互连，而路由器就工作在该层，负责转发来自不同网络的分组 网际协议（IP） 地址解析协议（ARP） 反向地址解析协议（RARP） 互连网差错控制协议（ICMP） 传输层：主要负责建立和维护两个主机之间的端到端通信。提供数据传送的确认、流控制、分组的排序及其重传。 TCP协议、UDP协议 二、 远程过程调用 基本特点是允许不同机器上的进程使用简单的过程调用/返回语义进行交互，就像两个程序在同一台机器上进行过程调用一样。这是属于会晤层协议。 优点 过程调用是被广为接收、使用和理解的概念 远程过程调用将要访问的远程接口定义成一组指定了类型的具名操作 应用程序的通信代码可以自动生成 开发者编写的源程序在不同的计算机和操作系统之间移植时几乎无须修改 远程过程调用的整体结构 远程过程调用中的几个问题（1） 参数的表示与传递 数据格式的转换问题 通过值调用 通过引用调用 客户/服务器的绑定 绑定（Binding）说明了在调用程序和远程过程之间将怎样建立联系 非永久绑定 永久绑定 远程过程调用中的几个问题（2） 同步与异步 类似于消息传递中的阻塞与非阻塞问题 传统的远程过程调用是同步的，要求调用进程等待，直到被调用进程返回一个值。因此并发性受到限制。 异步的远程过程调用机制 。不阻塞调用进程的执行，应答可以在需要时再安排接收。 一、TCP/IP简介 TCP/IP协议簇是基于Internet的概念，它是在ARPANET基础上进行协议研究与开发的结果。TCP/IP参考模型具有无缝连接多个网