網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)概述網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)在概念上的主要區(qū)別是，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可以構(gòu)架于不同的操作系統(tǒng)之上，也就是說它可以在不同的本機(jī)操作系統(tǒng)上，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一配置，在大范圍內(nèi)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中并不要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行透明的訪問，即需要指明資源位置與類型，對(duì)本地資源和異地資源訪問區(qū)別對(duì)待。分布式比較強(qiáng)調(diào)單一性，它是由一種操作系統(tǒng)構(gòu)架的。在這種操作系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的概念在應(yīng)用層被淡化了。所有資源（本地的資源和異地的資源）都用同一方式管理與訪問，用戶不必關(guān)心資源在哪里，或者資源是怎樣存儲(chǔ)的。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)事理系統(tǒng)。有人參與和受人的影響的系統(tǒng)稱為事理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃屬于系統(tǒng)工程范疇，是人類改造客體系統(tǒng)有用的工程技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接受人（應(yīng)用者）的影響，因而是一個(gè)事理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的輸入端（開始節(jié)點(diǎn)）可視為信源、系統(tǒng)的內(nèi)態(tài)可視為信道，系統(tǒng)的輸出端（結(jié)束節(jié)點(diǎn)）可視為信宿。應(yīng)當(dāng)特別指出的是，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)事理系統(tǒng)，因此，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信宿本質(zhì)上就是系統(tǒng)的操作者（人類）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是是一個(gè)開放系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)，自然就是一個(gè)開放系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)有序強(qiáng)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沿著時(shí)間的方向演化，元素和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)環(huán)境要素的相互作用、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要素和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要素的相互作用、網(wǎng)絡(luò)相容性貫穿于系統(tǒng)運(yùn)行的全過程，在這個(gè)過程的各個(gè)發(fā)展階段上，系統(tǒng)自組織、自優(yōu)化，這些充分表明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)有序強(qiáng)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)符號(hào)化系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)能指和網(wǎng)絡(luò)所指兩部分構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)能指是一個(gè)結(jié)構(gòu)符號(hào)化系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)所指是一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)化系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)符號(hào)化系統(tǒng)和數(shù)學(xué)符號(hào)化系統(tǒng)之間具有相容性，統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)符號(hào)化系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)形式系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件中的重要一環(huán)是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，有人也將它稱為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)的單機(jī)操作系統(tǒng)有所不同，它是建立在單機(jī)操作系統(tǒng)之上的一個(gè)開放式的軟件系統(tǒng)，它面對(duì)的是各種不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連操作，面對(duì)不同的單機(jī)操作系統(tǒng)之間的資源共享、用戶操作協(xié)調(diào)和與單機(jī)操作系統(tǒng)的交互，從而解決多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶（甚至是全球遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)用二分布式操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件組成的。從硬件上看主要由下列組成部分：終端：用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)所用的設(shè)備，如電傳打字機(jī)、鍵盤顯示器、計(jì)算機(jī)等。在局域網(wǎng)中，終端一般由微機(jī)擔(dān)任，叫工作站，用戶通過工作站共享網(wǎng)上資源。主機(jī)：有于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理和網(wǎng)絡(luò)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中包括外部設(shè)備、操作系統(tǒng)及其它軟件。在局域網(wǎng)中，主機(jī)一般由較高檔的計(jì)算機(jī)擔(dān)任，叫服務(wù)器，它應(yīng)具有豐富的資源，如大容量硬盤、足夠的內(nèi)存和各種軟件等。通信處理機(jī)：在接有終端的通信線路和主機(jī)之間設(shè)置的通信控制處理機(jī)器，分擔(dān)數(shù)據(jù)交換和各種通信的控制和管理。在局域網(wǎng)中，一般不設(shè)通訊處理機(jī)，直接由主機(jī)承擔(dān)通信的控制和管理任務(wù)。本地線路：指把終端與節(jié)點(diǎn)與主機(jī)連接起來(lái)的線路，其中包括集中器或多路器等。它是一種低速線路，費(fèi)用和效率均較低。分布式系統(tǒng)大量的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)被連接在一起，可以獲得極高的運(yùn)算能力及廣泛的數(shù)據(jù)共享。這種系統(tǒng)被稱作分布式系統(tǒng)。而分布式操作系統(tǒng)擁有四大特征：統(tǒng)一性 即它是一個(gè)統(tǒng)一的操作系統(tǒng)；共享性 即所有的分布式系統(tǒng)中的資源是共享的；透明性 其含義是用戶并不知道分布式系統(tǒng)是運(yùn)行在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上，在用戶眼里整個(gè)分布式系統(tǒng)中的許多計(jì)算機(jī)就像是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，對(duì)用戶來(lái)講是透明的；獨(dú)立性 即處于分布式系統(tǒng)的多個(gè)主機(jī)都處于平等地位，在物理上獨(dú)立。分布式系統(tǒng)（distributedsystem）是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)。正是因?yàn)檐浖奶匦?，所以分布式系統(tǒng)具有高度的內(nèi)聚性和透明性。因此，網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)之間的區(qū)別更多的在于高層軟件（特別是操作系統(tǒng)），而不是硬件。在一個(gè)分布式系統(tǒng)中，一組獨(dú)立的計(jì)算機(jī)展現(xiàn)給用戶的是一個(gè)統(tǒng)一的整體，就好像是一個(gè)系統(tǒng)似的。系統(tǒng)擁有多種通用的物理和邏輯資源，可以動(dòng)態(tài)的分配任務(wù)，分散的物理和邏輯資源通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換。系統(tǒng)中存在一個(gè)以全局的方式管理計(jì)算機(jī)資源的分布式操作系統(tǒng)。通常，對(duì)用戶來(lái)說，分布式系統(tǒng)只有一個(gè)模型或范型。在操作系統(tǒng)之上有一層軟件中間件（middleware）負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)這個(gè)模型。一個(gè)著名的分布式系統(tǒng)的例子是萬(wàn)維網(wǎng)（WorldWideWeb），在萬(wàn)維網(wǎng)中，所有的一切看起來(lái)就好像是一個(gè)文檔（Web頁(yè)面）一樣。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，這種統(tǒng)一性、模型以及其中的軟件都不存在。用戶看到的是實(shí)際的機(jī)器，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并沒有使這些機(jī)器看起來(lái)是統(tǒng)一的。如果這些機(jī)器有不同的硬件或者不同的操作系統(tǒng)，那么，這些差異對(duì)于用戶來(lái)說都是完全可見的。如果一個(gè)用戶希望在一臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)器上運(yùn)行一個(gè)程序，那么，他必須登陸到遠(yuǎn)程機(jī)器上，然后在那臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行該程序。分布式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的共同點(diǎn)是：多數(shù)分布式系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之上的，所以分布式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在物理結(jié)構(gòu)上是基本相同的。他們的區(qū)別在于：分布式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是不同的，這決定了他們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、工作方式和功能上也不同。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)用戶在使用網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)首先必須了解網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)用戶必須知道網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算機(jī)的功能與配置、軟件資源、網(wǎng)絡(luò)文件結(jié)構(gòu)等情況，在網(wǎng)絡(luò)中如果用戶要讀一個(gè)共享文件時(shí)，用戶必須知道這個(gè)文件放在哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)的哪一個(gè)目錄下；分布式操作系統(tǒng)是以全局方式管理系統(tǒng)資源的，它可以為用戶任意調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，并且調(diào)度過程是“透明”的。當(dāng)用戶提交一個(gè)作業(yè)時(shí)，分布式操作系統(tǒng)能夠根據(jù)需要在系統(tǒng)中選擇最合適的處理器，將用戶的作業(yè)提交到該處理程序，在處理器完成作業(yè)后，將結(jié)果傳給用戶。在這個(gè)過程中，用戶并不會(huì)意識(shí)到有多個(gè)處理器的存在，這個(gè)系統(tǒng)就像是一個(gè)處理器一樣。分布式軟件系統(tǒng)(DistributedSoftwareSystems)是支持分布式處理的軟件系統(tǒng),是在由通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的多處理機(jī)體系結(jié)構(gòu)上執(zhí)行任務(wù)的系統(tǒng)。它包括分布式操作系統(tǒng)、分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其編譯(解釋)系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。分布式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理分布式處理系統(tǒng)資源和控制分布式程序運(yùn)行。它和集中式操作系統(tǒng)的區(qū)別在于資源管理、進(jìn)程通信和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面。分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用于編寫運(yùn)行于分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的分布式程序。一個(gè)分布式程序由若干個(gè)可以獨(dú)立執(zhí)行的程序模塊組成,它們分布于一個(gè)分布式處理系統(tǒng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上被同時(shí)執(zhí)行。它與集中式的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相比有三個(gè)特點(diǎn)：分布性、通信性和穩(wěn)健性。分布式文件系統(tǒng)具有執(zhí)行遠(yuǎn)程文件存取的能力,并以透明方式對(duì)分布在網(wǎng)絡(luò)上的文件進(jìn)行管理和存取。Assistant以及RecoveryManager）將發(fā)現(xiàn)集群數(shù)據(jù)塊中所有不同的節(jié)點(diǎn)并以它們?yōu)槟繕?biāo)分配給想得到的任務(wù)。通過為特定的管理操作選擇多個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，管理任務(wù)在數(shù)據(jù)庫(kù)集群中多個(gè)節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。這為電子商務(wù)管理其環(huán)境帶來(lái)了極大的可伸縮性上的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。例如，向數(shù)據(jù)庫(kù)集群添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)只會(huì)增加最小的管理任務(wù)。這樣，RealApplicationClusters支持在線電子商務(wù)應(yīng)用和決策支持之類的應(yīng)用，并且為數(shù)據(jù)訪問和管理提供了單一的虛擬高性能服務(wù)器。結(jié)論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)由于各自特點(diǎn)在計(jì)算機(jī)的世界里面扮演著不同的角色。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要作用是使得計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間存在信息通訊的可能，而在計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊變?yōu)榭赡苤?，?jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間又怎么來(lái)進(jìn)行合作就變成了分布式系統(tǒng)需要解決的事情了。好的分布式