第九章-網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)優(yōu)秀文檔

第九章:網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)算模型分布協(xié)同事件排序互斥死鎖進(jìn)程同步與進(jìn)程通訊分布式資源管理分布式文件系統(tǒng)動(dòng)機(jī)資源共享遠(yuǎn)程共享和打印文件在分布式據(jù)庫中處理信息使用遠(yuǎn)程指定硬件設(shè)備計(jì)算加速foronetask,multipleprocessesofthreadsscatteredonmultiplenodes負(fù)載平衡多任務(wù)，進(jìn)程遷移提高可靠性detectandrecoverfromsitefailure,functiontransfer,reintegratefailedsite通訊–消息傳遞9.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的概念網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)的分類網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?.1.1網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)利用通訊設(shè)備和通訊線路將地理上分散而且具有相對(duì)獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照某種原則相互連接在一起構(gòu)成的計(jì)算機(jī)體系.局域網(wǎng)(LAN)–通常覆蓋較小的地理區(qū)域.利用通訊設(shè)備和通訊線路將地理上分散而且具有相對(duì)獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照某種原則相互連接在一起構(gòu)成的計(jì)算機(jī)體系.通訊速度快通訊速度:與連接情況有關(guān)ISO/OSI模型ftpremote_host_name租賃電話公司線路,微波電路,衛(wèi)星線路.可靠性一般(非葉結(jié)點(diǎn)失效分割網(wǎng)絡(luò))可靠性低:中心結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)癱瘓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)站點(diǎn)在物理上可以采用不同的方式聯(lián)結(jié)在一起通訊速度中(最多n-1步)通訊速度較快(最多n/2步)通常的工作站和/或個(gè)人電腦租賃電話公司線路,微波電路,衛(wèi)星線路.可靠性：如果一個(gè)通訊鏈或一個(gè)站點(diǎn)失效，是否影響其余站點(diǎn)之間的通訊?可靠性：如果一個(gè)通訊鏈或一個(gè)站點(diǎn)失效，是否影響其余站點(diǎn)之間的通訊?少量(通常一到兩個(gè))小型機(jī).總線型,環(huán)形,或者星形網(wǎng)絡(luò).結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式有的作業(yè)需要某些站點(diǎn)處的特別軟件9.1.1概念與組成組成

站點(diǎn)計(jì)算機(jī)

通訊處理機(jī)通訊用線路總體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)…磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)2結(jié)點(diǎn)N磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)1磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)3無公共內(nèi)存,無全局時(shí)鐘結(jié)點(diǎn)類型主機(jī)(IBM3090,等.)應(yīng)用實(shí)例:航班預(yù)定銀行系統(tǒng)大量附屬磁盤工作站(Sun,Apollo,Microvax,RISC6000,等.)應(yīng)用實(shí)例:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)辦公信息系統(tǒng)私人數(shù)據(jù)庫0，1，2個(gè)中等容量磁盤結(jié)點(diǎn)類型(續(xù).)個(gè)人計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)例:辦公信息系統(tǒng)小型私人數(shù)據(jù)庫0個(gè)或者1個(gè)小型磁盤9.1.3網(wǎng)絡(luò)分類局域網(wǎng)(LAN)–通常覆蓋較小的地理區(qū)域.總線型,環(huán)形,或者星形網(wǎng)絡(luò).速度100兆/秒,或者更高.傳輸速度快，成本低.結(jié)點(diǎn):通常的工作站和/或個(gè)人電腦

少量(通常一到兩個(gè))小型機(jī).局域網(wǎng)是構(gòu)造(松散耦合)分布式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)分類(續(xù).)典型局域網(wǎng)描述:網(wǎng)絡(luò)分類(續(xù).)廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)–連接地理區(qū)域分散的結(jié)點(diǎn).通訊手段:租賃電話公司線路,微波電路,衛(wèi)星線路.速度較慢100千比特/秒.可靠性較低.目的:通訊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)由相同類型(系列)計(jì)算機(jī)構(gòu)成,分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng).異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)類型不同,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng).兩類分布式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程登陸遠(yuǎn)程文件傳輸get,put,ls,cd,...分布式操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移計(jì)算遷移作業(yè)遷移(負(fù)載平衡)進(jìn)程遷移結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式站點(diǎn)計(jì)算機(jī)類型不同,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng).有的作業(yè)需要某些站點(diǎn)處的特別軟件ftpremote_host_name基本成本低基本成本較低作業(yè)劃分為若干個(gè)在不同站點(diǎn)處并行執(zhí)行的步驟基本成本較低基本成本低有的作業(yè)需要某些站點(diǎn)處的特別軟件第九章:網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)4計(jì)算模型(續(xù).網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)站點(diǎn)在物理上可以采用不同的方式聯(lián)結(jié)在一起第九章:網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)基本成本:與結(jié)點(diǎn)數(shù)成線性關(guān)系get,put,ls,cd,.RPC方式:執(zhí)行一個(gè)遠(yuǎn)程過程調(diào)用,調(diào)用一個(gè)對(duì)所需文件進(jìn)行適當(dāng)計(jì)算的過程，然后將結(jié)果發(fā)送給進(jìn)程。主機(jī)(IBM3090,等.9.1.4網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?/p>

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)站點(diǎn)在物理上可以采用不同的方式聯(lián)結(jié)在一起評(píng)估和比較標(biāo)準(zhǔn)：基本成本：將系統(tǒng)中各站點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來所花費(fèi)的代價(jià)如何？通訊成本：把一個(gè)信息由站點(diǎn)A傳送到站點(diǎn)B有多長距離？可靠性：如果一個(gè)通訊鏈或一個(gè)站點(diǎn)失效，是否影響其余站點(diǎn)之間的通訊?

2.部分連通結(jié)構(gòu)AE

D

CBAE

D

CB基本成本高基本成本:中通訊速度快

通訊速度:與連接情況有關(guān)可靠性高(任一結(jié)點(diǎn)失效不影響其它結(jié)點(diǎn))可靠性:中

BC

F

EADAE

D

CBF基本成本較低基本成本低通訊經(jīng)過父結(jié)點(diǎn)(祖先結(jié)點(diǎn))中心結(jié)點(diǎn)是通訊瓶頸可靠性一般(非葉結(jié)點(diǎn)失效分割網(wǎng)絡(luò))可靠性低:中心結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)癱瘓：(a)單向

.(b)雙向

(a)(b)基本成本低基本成本較低通訊速度中(最多n-1步)通訊速度較快(最多n/2步)可靠性一般(任一結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)失效)可靠性:中基本成本:與結(jié)點(diǎn)數(shù)成線性關(guān)系通訊成本:小(除非總線成為瓶頸)站點(diǎn)失效不影響系統(tǒng),但總線故障網(wǎng)絡(luò)失效(b)

…

(a)

:(a)直總線

.(b)環(huán)總線9.2通訊與協(xié)議

ISO/OSI模型

:(a)直總線.ftpremote_host_nameISO/OSI模型少量(通常一到兩個(gè))小型機(jī).主機(jī)(IBM3090,等.基本成本高基本成本:中局域網(wǎng)(LAN)–通常覆蓋較小的地理區(qū)域.第九章:網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)get,put,ls,cd,.基本成本較低基本成本低可靠性一般(非葉結(jié)點(diǎn)失效分割網(wǎng)絡(luò))可靠性低:中心結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)癱瘓2同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式9.3網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

遠(yuǎn)程登錄

遠(yuǎn)程文件傳輸

ftpremote_host_name9.4計(jì)算模型

數(shù)據(jù)遷移

結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式

整個(gè)文件都傳送

將文件的一部分傳送

計(jì)算遷移

結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式

RPC方式:執(zhí)行一個(gè)遠(yuǎn)程過程調(diào)用,調(diào)用一個(gè)對(duì)所需文件進(jìn)行適當(dāng)計(jì)算的過程，然后將結(jié)果發(fā)送給進(jìn)程。消息方式:發(fā)一個(gè)消息到站點(diǎn)A，由A的操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行所指定任務(wù)的代理進(jìn)程，然后通過消息系統(tǒng)將結(jié)果返回。9.4計(jì)算模型

(續(xù).)作業(yè)遷移

負(fù)載平衡

作業(yè)或作業(yè)步可以在網(wǎng)絡(luò)上分布以均衡工作負(fù)載

計(jì)算加速

作業(yè)劃分為若干個(gè)在不同站點(diǎn)處并行執(zhí)行的步驟硬件優(yōu)選

有些作業(yè)只適合于在專用處理機(jī)上運(yùn)行軟件優(yōu)選

有的作業(yè)需要某些站點(diǎn)處的特別軟件

進(jìn)程遷移

將正運(yùn)行于某一站點(diǎn)上的進(jìn)程遷移到另一站點(diǎn)進(jìn)程遷移的目的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡減少通訊開銷利用特定資源進(jìn)程遷移涉及的內(nèi)容進(jìn)程地址空間進(jìn)程控制