【正文】 對(duì)象 ， 該對(duì)象執(zhí)行所請(qǐng)求的方法并回送結(jié)果 ?！癟entative” version before lecture 187。 通過(guò)一個(gè)鏈接 ， 這個(gè)鏈接所指定的文檔會(huì)被從它存放的位臵取到用戶的機(jī)器上并顯示到用戶的顯示器上 。 這種模型主要集中在隱匿網(wǎng)絡(luò)通信 ， 隱匿網(wǎng)絡(luò)通信的方式是允許一個(gè)進(jìn)程調(diào)用在一個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的過(guò)程 。 Lecture 171 中間件例子 ? 典型例子 : Sun RPC, CORBA, DCOM, Java RMI ? 實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上 ? 隱蔽網(wǎng)絡(luò)、硬件、操作系統(tǒng)以及程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的異構(gòu)性 ? 提供標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)界面 ? 三種典型的中間件 : –面向事務(wù)處理 (分布式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用 ) –面向消息傳送 (可靠的異步通信 ) –遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用 (RPC) （客戶 /服務(wù)器模型） Lecture 172 Middleware and Openness In an open middlewarebased distributed system, the protocols used by each middleware layer should be the same, as well as the interfaces they offer to applications. Lecture 173 ?中間件模型一般包括如下一些類型： 1) 將任何資源作為文件來(lái)對(duì)待 。 在分布式系統(tǒng)中 ， 對(duì)每個(gè)用戶只設(shè)一個(gè) UID， 使用它可以訪問(wèn)任何機(jī)器 ， 不必經(jīng)過(guò)變換 。 如： open(―/machine_name/pathname‖,READ)； 或： machian_name:pathname‖,READ)； 或： open(―/../ machian_name:pathname‖,READ)； 3) 分布式系統(tǒng)使用的方法 。 計(jì)算機(jī)硬件 … 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) Lecture 165 NOS之特征 ? 單機(jī)操作系統(tǒng)的擴(kuò)充 ? 為遠(yuǎn)程用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) ? 每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有自己的操作系統(tǒng)（同構(gòu)或異構(gòu)） ? 提供各種通信協(xié)議 ? 提供應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口 （ API） ? 系統(tǒng)容錯(cuò)能力較差 ? 簡(jiǎn)單靈活，可擴(kuò)展性好，但透明性較差 ? 典型例子： UNIX, Windows NT, 2022 Lecture 166 ?分布式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有什么區(qū)別呢？ ? 如果用戶能說(shuō)明他在使用哪一個(gè)計(jì)算機(jī) ， 則他是在使用一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而不是分布式系統(tǒng) 。 7) 測(cè)試問(wèn)題 。 在分布式系統(tǒng)中 ， 由于用于更新和報(bào)告狀態(tài)的報(bào)文具有不可預(yù)知的延遲 ， 合作的各個(gè)進(jìn)程看到的系統(tǒng)狀態(tài)不可能一樣 ， 即使沒(méi)有差錯(cuò)和節(jié)點(diǎn)故障時(shí)也是如此 。 不可能只使用一種差錯(cuò)控制機(jī)構(gòu)來(lái)解決所有層的問(wèn)題 。 用戶很容易在現(xiàn)存服務(wù)上增加新的服務(wù)而不必要求系統(tǒng)程序員增加新的駐存程序 ， 正如在單機(jī)系統(tǒng)上增加新的服務(wù)不必要求修改現(xiàn)有的操作系統(tǒng) 。 分布式操作系統(tǒng)的服務(wù)層。 2) 一套控制這些操作的合法順序的規(guī)則 。 2) 命名方面 。 5) 聚合 (Coherence)法 。 這種方法提供一些設(shè)施 ， 使得用根本不同的語(yǔ)言編寫(xiě)的程序能夠共享 。 4) 在資源操作方面，當(dāng)把一個(gè)操作從一個(gè)地方移到若干其他地方時(shí)沒(méi)有什么影響。 6) 并發(fā)和并行透明 。 這樣一來(lái) ， 當(dāng)該資源在系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí) ， 在資源名字保持不變的情況下 ， 原有的程序都可正常運(yùn)行 。 ? 分布式系統(tǒng)的透明性：用戶或程序員看不見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的存在 。 Lecture 133 分布式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和新問(wèn)題 ? 分布式系統(tǒng)的新問(wèn)題： 構(gòu)建能正確運(yùn)行的系統(tǒng)相當(dāng)困難 ? 資源的多重性帶來(lái)的問(wèn)題。 ? 高的性能 /價(jià)格比。 Lecture 131 分布式系統(tǒng)的相關(guān)概念 ?為什么分布式系統(tǒng)的異構(gòu)性是不可避免的？ 1) 分布式系統(tǒng)已成為資源共享的重要形式 。 系統(tǒng)的所有任務(wù) ， 也可動(dòng)態(tài)地被分配到各個(gè)處理單元上去 ， 使它們并行執(zhí)行 ， 實(shí)現(xiàn)分布處理 。 分布式操作系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)的核心 。 Lecture 19 集中式計(jì)算 終 端 大型機(jī) ? 用戶共享一臺(tái)計(jì)算機(jī) ? 可以訪問(wèn)所有資源 ? 單一時(shí)鐘 ? 單一系統(tǒng)控制 ? 單一地理位置 ? 單一故障點(diǎn) Lecture 110 ? 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 –以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為中心的計(jì)算，它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將地理上分散的、異構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，充分發(fā)揮各個(gè)自治系統(tǒng)的計(jì)算能力，以實(shí)現(xiàn)資源共享、協(xié)調(diào)工作和聯(lián)合計(jì)算，為用戶提供各種基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)。 ?兩大技術(shù)改變了人們使用計(jì)算機(jī)的方式： ?50年代，預(yù)約上機(jī)，占用全部資源； ?60年代，批處理技術(shù)； ?70年代，分時(shí)系統(tǒng)，多用戶同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)； ?80年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)，每個(gè)用戶有專用計(jì)算機(jī)； ?90年代至今，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)。該計(jì)算形式中，并發(fā)用戶可通過(guò)分時(shí)技術(shù)共享使用單臺(tái)計(jì)算機(jī)中的資源。 – 通過(guò)與本地計(jì)算機(jī)及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)交互，用戶可訪問(wèn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的資源，如： WWW Lecture 112 – 一組由網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的、自治的計(jì)算機(jī)和資源 – 資源為用戶所共享 – 可以集中控制，也可以分布控制 – 計(jì)算機(jī)可以同構(gòu)，也可以異構(gòu) – 分散的地理位置 – 分布式故障點(diǎn) – 沒(méi)有全局時(shí)鐘 – 沒(méi)有共享內(nèi)存（大多數(shù)情況） Lecture 113 ? 并行計(jì)算 –亦稱 并行處理 ， 它采用多個(gè)處理器來(lái)并行執(zhí)行單個(gè)程序 –并行計(jì)算通常在一臺(tái)多處理器計(jì)算機(jī)上執(zhí)行 –并行計(jì)算也可 “ 通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)上互連多個(gè)計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行并行處理 （ PC Cluster） ， 但這種類型的計(jì)算需要非常復(fù)雜的分布式并行處理軟件來(lái)支持 –采用并行計(jì)算 ， 可以解決那些通過(guò)單臺(tái)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的問(wèn)題 ， 或那些采用別的方式會(huì)導(dǎo)致高代價(jià)的計(jì)算敏感型問(wèn)題 。 4) 一個(gè)程序可分散到各個(gè)計(jì)算資源上運(yùn)行； 5) 各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地位平等 ， 除了受全系統(tǒng)的操作系統(tǒng)控制外 ， 不存在主從控制和集中控制環(huán)節(jié) 。 ? 對(duì)于異構(gòu)型分布式系統(tǒng)而言 ， 組成該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的硬件或軟件是不同的 ， 或者組成該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件或軟件也是不同的 。在這樣的系統(tǒng)中，如果配臵一些專門為某種目的設(shè)計(jì)的具有特殊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的處理器，則普通的計(jì)算機(jī)也可以共享這些功能。分布式系統(tǒng)具有在系統(tǒng)中當(dāng)某個(gè)部分出現(xiàn)了故障的情況下繼續(xù)運(yùn)行的潛力。 ? 系統(tǒng)的異構(gòu)性帶來(lái)的問(wèn)題。 這樣一來(lái) ， 在系統(tǒng)中移動(dòng)一個(gè)程序不影響它的正確性 。 遷移透明需要名字透明的支持 。 2) 系統(tǒng)的某些資源變動(dòng)時(shí)不影響或較少影響應(yīng)用軟件。 這種系統(tǒng)不具有透明性 。 這種方法就是在本地系統(tǒng)上攔截操作系統(tǒng)的調(diào)用 ， 并將相應(yīng)的調(diào)用傳遞給遠(yuǎn)程系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)程付諸實(shí)現(xiàn) 。 1) 資源控制方面 。 Lecture 141 分布式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ?分布式系統(tǒng)的分層體系結(jié)構(gòu) ? 分布式系統(tǒng)可以分成若干邏輯層 ， 層與層之間稱為接口 ，每層有兩個(gè)接口 。 Lecture 154 機(jī)器 A 機(jī)器 B 機(jī)器 C 網(wǎng)絡(luò) ?分布式系統(tǒng)的組成 DOS內(nèi)核 DOS內(nèi)核 DOS內(nèi)核 DOS服務(wù)層 分布式應(yīng)用 硬核 硬核 硬核 硬件 /固件層 (硬核 )。 2) 在性能方面 ， NOS結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)是有效的 、 可用的 。 命名直接影響透明性 。 要同時(shí)達(dá)到報(bào)文低延遲和高吞吐量的目標(biāo)則要求長(zhǎng)期保留某些狀態(tài)信息以及資源與功能在各層上進(jìn)行預(yù)分配 。 6) 對(duì)象表示 、 編碼和轉(zhuǎn)換問(wèn)題 。 可是在任何一個(gè)應(yīng)用程序的眼光里 ， 整個(gè)系統(tǒng)就好象屬于它自己 。 計(jì)算機(jī) A上的程序?qū)上的文件復(fù)制到 A上來(lái) ， 然后再在 A上訪問(wèn)此文件 。 2) 有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下的情況 。 Lecture 170 ?基于中間件的分布式系統(tǒng) 機(jī)器 A 機(jī)器 B 機(jī)器 C 硬核 硬核 硬核 本地 OS 本地 OS 本地 OS 分布式應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò) NOS服務(wù) NOS服務(wù) NOS服務(wù) 中間件服務(wù) 直接利用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的服務(wù)編制的應(yīng)用程序很難具有很高的透明度。 這種模型類似于第一種模型 ， 但并不像 Plan 9那樣嚴(yán)格 。同 RPC的情況一樣 ， 進(jìn)程完全可以不關(guān)心網(wǎng)絡(luò)通信的細(xì)節(jié) ?！癋inal” version after lecture ? Textbook – 徐高潮 《 分布計(jì)算系統(tǒng) 》 ， 高等教育出版社 ， 2022 ? Remended Books – Andrew S. Tanenbaum《 Distributed Systems: Principles and Paradigms》 , 5nd edition, Prentice Hall – Gee Coulouris et al.《 Distributed Systems: Concepts and Design》 , 3nd edtion， AddisonWesley， 2022 – 李西寧 《 分布式系統(tǒng) 》 ， 科學(xué)出版社 ， Lecture 179 Grading Policy (subject to minor changes) ? attendance and participation ? Quizzes （ 隨堂進(jìn)行 ） 5％ ? Presentation （ 列出若干主題 ， 每人選擇其中一個(gè)主題 ， 查找相關(guān)文獻(xiàn) ， 然后在最后階段集中介紹自己所閱讀的文獻(xiàn) ， 要求上交文字