【正文】 ure 166 ?分布式系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有什么區(qū)別呢？ ? 如果用戶能說明他在使用哪一個計算機 ， 則他是在使用一個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而不是分布式系統(tǒng) 。一個真正的分布式系統(tǒng)的用戶不必知道他的程序在哪個機器上運行 ， 他的文件在哪里存放 ， 等等 。使分布式系統(tǒng)具有這種性質(zhì)的是它的軟件：分布式操作系統(tǒng) 。 ? 從計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上所運行的操作系統(tǒng)軟件來分 ，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展可分為三個階段：無操作系統(tǒng)階段 、 運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)階段和運行分布式操作系統(tǒng)階段 。 Lecture 167 ?從文件系統(tǒng)的訪問方法上區(qū)分 ： 1) 沒有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的訪問方法 。 計算機 A上的程序?qū)上的文件復(fù)制到 A上來 ， 然后再在 A上訪問此文件 。 2) 有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的訪問方法 。 這種方法是把不同的文件系統(tǒng)連接起來 ， 一個機器上的程序可以使用路徑名打開另一個機器上的文件 ， 只是這個路徑名中包含了另一個機器的信息 。 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 。 在這種方法中 ， 所有各子系統(tǒng)的文件系統(tǒng)組成一個整體文件系統(tǒng) 。 Lecture 168 ? 從訪問控制方面區(qū)分 UNIX和其他許多操作系統(tǒng)給每個用戶賦予一個唯一的內(nèi)部標(biāo)識符 （ UID, 如 Unix中的磁盤 inode） ， 以利于訪問控制 。 1) 沒有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下的情況 。 這種辦法要求所有要訪問機器 X上的文件的用戶先使用屬于機器 X的用戶名在機器 X上登錄 。 2) 有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下的情況 。 在這種辦法中 ， 由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對不同機器上的 UID進行變換 。 3) 在分布式操作系統(tǒng)下的情況 。 在分布式系統(tǒng)中 ， 對每個用戶只設(shè)一個 UID， 使用它可以訪問任何機器 ， 不必經(jīng)過變換 。 Lecture 169 ?是否區(qū)分本地執(zhí)行和遠程執(zhí)行方面判斷 ： 1) 在沒有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 ， 用戶要遠程執(zhí)行一個程序時 ， 該用戶先遠程登錄到一個遠程機器上 ， 然后在那里運行作業(yè) 。 2) 在有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 ， 用戶在自己的終 端上輸入一個特殊的命令 ， 指定一個機器運行一個程序 。 如： remote vax4 who， 這個命令是讓遠程計算機 vax4運行 程序 who。 3) 在分布式系統(tǒng)中 ， 用戶執(zhí)行一個程序時 ， 只需簡單的給出要執(zhí)行的程序的程序名和相關(guān)的參數(shù) ， 并不指出在何處執(zhí)行這個程序 ， 何處執(zhí)行由操作系統(tǒng)決定 。 Lecture 170 ?基于中間件的分布式系統(tǒng) 機器 A 機器 B 機器 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。 中間件的一個重要目標(biāo)是為應(yīng)用程序隱匿底層平臺的異構(gòu)性。許多中間件系統(tǒng)提供某種程度的全局服務(wù)集成，并且只為用戶或應(yīng)用程序提供使用這些服務(wù)的接口。 Lecture 171 中間件例子 ? 典型例子 : Sun RPC, CORBA, DCOM, Java RMI ? 實現(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)計語言的異構(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)庫應(yīng)用 ) –面向消息傳送 (可靠的異步通信 ) –遠程過程調(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對待 。 如在 Plan 9中 ， 所有的資源 ，包括鍵盤 、 鼠標(biāo) 、 硬盤 、 網(wǎng)絡(luò)接口等等這些 I/O設(shè)備都被當(dāng)作文件看待 。 無論一個文件是遠程的還是本地的 ， 在本質(zhì)上是沒有區(qū)別的 。 因為一個文件能夠被幾個進程共享 ，進程通信可以簡化到對同一個文件訪問的問題 。 2) 以分布式文件系統(tǒng) (DFS—Distributed File Systems)為中心的中間件模型 。 這種模型類似于第一種模型 ， 但并不像 Plan 9那樣嚴格 。 在許多情況下 ， 這種中間件實際上只在支持傳統(tǒng)文件的分布透明性方面比網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)前進了一步 。 3) 基于遠程過程調(diào)用 (RPC—Remote Procedure Call)的中間件模型 。 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進程調(diào)用在一個遠程機器上實現(xiàn)的過程 。這個過程調(diào)用似乎就發(fā)生在本地 ， 調(diào)用進程不必關(guān)心發(fā)生網(wǎng)絡(luò)通信 。 Lecture 174 4) 基于分布式對象 (Distributed Objects)的中間件模型 。 一個分布式對象往往是在擁有該對象的一個機器上實現(xiàn) ， 而它的接口在許多其他的機器上可用 。 當(dāng)一個進程引用一個方法時 ， 進程所在機器上的接口將此引用轉(zhuǎn)換成一個報文傳送給對應(yīng)的對象 ， 該對象執(zhí)行所請求的方法并回送結(jié)果 。同 RPC的情況一樣 ， 進程完全可以不關(guān)心網(wǎng)絡(luò)通信的細節(jié) 。 5) 基于分布式文檔 (Distributed Documents)的中間件模型 。 如在 Web模型中 ， 信息被組織成文檔 ， 每個文檔透明地存放在某個機器上 ， 文檔里包含有一些指向其他文檔的鏈接(link)。 通過一個鏈接 ， 這個鏈接所指定的文檔會被從它存放的位臵取到用戶的機器上并顯示到用戶的顯示器上 。 Lecture 175 比較指標(biāo) 分布式 DOS 網(wǎng)絡(luò) NOS 中間件系統(tǒng) 多處理器 多計算機 透明度 很高 高 低 高 操作系統(tǒng)同構(gòu) 是 是 否 否 操作系統(tǒng)個數(shù) 1 N N N 基本通信手段 共享內(nèi)存 消息 文件 多樣化 資源管理 全局中央式 全局分布式 由節(jié)點管理 由節(jié)點管理 可調(diào)節(jié)性 很差 適中 很好 較好 開放性 封閉 封閉 開放 開放 不同操作系統(tǒng)之比較 Lecture 176 系統(tǒng)平臺模型 ? 客戶 /服務(wù)器模型：把使用者看成客戶 (client)，把應(yīng)用的具體實現(xiàn)者看成服務(wù)器 (server)，可以幫助人們?nèi)菀桌斫夥植际较到y(tǒng)，也便于人們管理一個復(fù)雜的分布式系統(tǒng)。 ? 瀏覽器 /服務(wù)器模型：為了充分利用互聯(lián)網(wǎng)自由、開放的特征，為了使計算機應(yīng)用尤其是電子商務(wù)的市場范圍擴展到千家萬戶，基于瀏覽器 /服務(wù)器(Browser/Server) 的分布式系統(tǒng)平臺模型浮出水面，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用呈現(xiàn)出全球化、個性化的趨勢。 ? J2EE邏輯結(jié)構(gòu) Lecture 177 J2EE邏輯結(jié)構(gòu) Lecture 178 What assistance is available to you? ? Lectures – lecture slides will be placed at course address “ 2022ds” 187?！癟entative” version before lecture 187?！癋inal” version after lecture ? Textbook – 徐高潮 《 分布計算系統(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 （ 隨堂進行 ） 5％ ? Presentation （ 列出若干主題 ， 每人選擇其中一個主題 ， 查找相關(guān)文獻 ， 然后在最后階段集中介紹自己所閱讀的文獻 ， 要求上交文字版并將電子版發(fā)到主講教師郵箱 ） 25％ ? Final Exam 70％ （ open） Lecture 180 Topic of Presentation 1. 分布式系統(tǒng)模型 2. 分布式對象和遠程調(diào)用： RMI、 RPC 3. 分布式系統(tǒng)中的通信 4. 分布式程序設(shè)計語言 5. 分布式系統(tǒng)中的命名服務(wù) 6. 分布式系統(tǒng)的安全性 7. 分布式協(xié)同處理：同步和互斥 8. 分布式系統(tǒng)中的死鎖 9. 分布式系統(tǒng)中的容錯技術(shù) Lecture 181 Topic of Presentation （ Con.）