【正文】 。 33 DOS中的同步 ? 分布式系統(tǒng)中的進程通信 ? 消息傳遞（ Send、 Receive、 Replay等原語） ? RPC ? 組通信 ? 這并不是分布式系統(tǒng)的全部內(nèi)容。 ? 用 復(fù)制方式 時，每個場點都有一個名字服務(wù)器的副本，用以管理該場點上的所有服務(wù)程序及本場點與其他場點間相互請求的服務(wù)信息。 ? 用 中央方式 設(shè)計時，全系統(tǒng)僅有一個 (中央 )名字服務(wù)器，系統(tǒng)中的所有服務(wù)程序都由它來尋址和定位。不過，出于保護原因，這類命令只能由系統(tǒng)管理人員使用。若在，它就返回所指服務(wù)程序的所在處理機編號、用于編址它的端口和相應(yīng)的協(xié)議等。 ? 例子： 30 （續(xù)） ? 劍橋大學(xué)設(shè)計 CDCS中的服務(wù)程序族利用其 名字服務(wù)器 來尋址和定位。 29 ? 名字服務(wù)器 (name server)的 主要功能 ：將一個符號串名 (一個整數(shù)串名或字符串名 )映射成系統(tǒng)內(nèi)唯一的物理地址。 ? UID通常是定長、壓縮形式的 (一般有 64~128位 )，這就有利于系統(tǒng)級的構(gòu)造、使用和管理； ? 字符串名一般較長且往往是可變長的 (如 10100字節(jié) )，這對用戶是方便的，但不太適合在系統(tǒng)級使用。 27 三、唯一標(biāo)識符和字符串名（續(xù)） ? 字符串名 (簡稱串名 )具有如下特征： ? 同一串名可由不同的用戶用來訪問不同的對象； ? 不同的串名可由 (不同的 )用戶用來訪問相同的對象； ? 對象可以在場點間遷移不必改變其串名。 ? 為了使 UID 在全系統(tǒng)范圍內(nèi)唯一， 也可以將局部宿主ID作為它的一部分 。 ? 一個 UID是相關(guān)對象的絕對名字 ，它通常是利用系統(tǒng)時鐘 產(chǎn)生的。一個對象的 UID 在其整個 生命期內(nèi)決不改變 。 ? 但在依賴于位置的命名方案中，就可能出現(xiàn)像 DEC網(wǎng)命名方案的問題。 ? 在不依賴于位置的命名方案中，對象的名字不含其在系統(tǒng)中的位置。 25 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 設(shè)計原則 ? 設(shè)計命名方案的一個 基本觀點 ：名字是依賴于位置還是獨立于位置。 ? 系統(tǒng)的某些細(xì)節(jié) (如場點 ) 對用戶是可見的 。但存在下面的問題： ? 由于文件的位置事實上已作為文件名的一部分，那么當(dāng)一文件從一場點遷移到另一場點時，意味著該 文件的名字也必須改變 ，從而導(dǎo)致凡涉及到訪問該文件名的所有操作也不得不作相應(yīng)的修改。 ? 例如，在 sitel上的文件 sitel::userdisk:[dir2. me]. 24 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 實例 2（續(xù)） ? DEC網(wǎng)命名方案中， 場點名必須唯一 ，且每個場點必須知道系統(tǒng)中所有其他場點的名字。文件 的完全路徑名是 Userdisk: [] . 23 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 實例 2 ? DEC網(wǎng)命名方式 ：把類似 VMS的命名體系再向上擴充一層，使之 包含場點名 ，如圖 223所示。 ? 圖 222展示了 VMS中兩個設(shè)備 Userdisk 和 Sysdisk的目錄結(jié)構(gòu)。 21 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 （續(xù)） ? 層次式命名方案 用如下方式組織系統(tǒng)中的對象名： ? 對象被分劃成若干組； ? 每組給定全局唯一的組名； ? 每組中的每個對象在組內(nèi)給定唯一的名字； ? 一個組中對象名還可按此方式進一步分劃成若干子組。 ? 由 相對命名方案 命名的名字依賴于使用它的上下文。 ? 由 絕對命名方案 命名的名字是全系統(tǒng)范圍唯一的、無二義性的。 ? 以下討論分布式環(huán)境下的 ? 名字管理器的主要功能 ? 命名方案 ? 標(biāo)識符和字符串名 18 一、名字管理器的主要功能 ? DOS中名字管理部分的功能： ? 通過管理名字在系統(tǒng)的地址去 定位命名過的對象 ； ? 創(chuàng)建、刪除、改變對象的名字； ? 改變對象的位置，以支持對象在系統(tǒng)中的遷移； ? 利用對象名字來支持對象的共享； ? 創(chuàng)建一個對象組； ? …… 19 一、名字管理器的主要功能（續(xù)） ? …… ? 從組中刪除成員或?qū)⒊蓡T加入其中； ? 枚舉組中的成員； ? 測試組中成員之間的關(guān)系； ? 借助組名共享資源或共享服務(wù)程序； ? 支持對象組的遞歸結(jié)構(gòu)； ? 完成外部名 (符號名 )到內(nèi)部名 (系統(tǒng)名 ) 的映射工作。 ? 一個例子： ? 假定 A設(shè)置它的默認(rèn)目錄為 root:A， 當(dāng)用戶使用文件名 ，操作系統(tǒng) 就自動地把默認(rèn)目錄名作為 ，形成完全路 徑名 root: A: my. c。 ? 一個例子： 完全路徑名是 root: A:。 15 （續(xù)） ? 由于系統(tǒng)可以有多個用戶，因此， 目錄常常組織成層次結(jié)構(gòu) 。 ? 不同的文件名也可以指稱同一個文件 。 ? 這里， 相同的文件名可用來指稱不同的文件 。 ? 通過某種映射，系統(tǒng)可把用戶定義的符號名轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的內(nèi)部名。 ? DNS： Inter域命名系統(tǒng) (DNS)使用得非常廣泛，它命名 Inter上的對象 (用戶和計算機 )。 ? 故障隔離 ：局部故障不會導(dǎo)致整個名字服務(wù)系統(tǒng)失效。 12 三、名字服務(wù)的一般要求（續(xù)） ? …… ? 長生命期 ：在其生命期中，名字空間的組織和實現(xiàn)名字服務(wù)的一些組件將會發(fā)生許多變化。 11 三、名字服務(wù)的一般要求 ? 名字服務(wù)越來越復(fù)雜。有時候，需要共享和命名在不同管理域中創(chuàng)建的資源，這可能會引起問題， ? 例如，合并兩個用戶集，分配給每個用戶的登錄名可能會發(fā)生沖突。此外，一些“文件”的名字涉及到本地設(shè)備或命名過的管道。 9 二、名字服務(wù)系統(tǒng)（續(xù)） ? 名字管理從其他服務(wù)中獨立出來的原因： ? 很大程度上是因為分布式系統(tǒng)的 開放性 ； ? 一致性 (unification) ：讓不同的服務(wù)器或服務(wù)系統(tǒng)管理的資源出現(xiàn)在同一命名方案中似乎比較方便的。其 支持的操作 有： ? 解析一個名字 —— 在該數(shù)據(jù)庫中查找給定名字的相關(guān)屬性； ? 為新名字生成新的聯(lián)編； ? 刪除聯(lián)編； ? 列出已聯(lián)編的名字等操作。 ? 例如，在電子郵件系統(tǒng)中， Inter域名系統(tǒng) (DNS)用來從電子郵件地址中查找郵件主機地址，但由另外的軟件來傳遞和存儲郵件消息。 ? 最終，所有的名稱被簡化成基本值或不能再進一步“查找”的基本名。 ? 特定服務(wù)名被服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)編到相關(guān)對象或資源的實際表示上 ? 用戶名、計算機名和服務(wù) (系統(tǒng) )名被聯(lián)編到命名對象的 屬性上，所有這些對象都把地址作為屬性之一。 ? 考慮到 Inter 提供的連接能力， 這些命名要求在范圍上應(yīng)該是全球的。典型例子包括： ? 用戶 (帶有專用名、邏輯名、用戶標(biāo)識符和電子郵件地址等 ) ? 計算機 (帶有名字 — 宿主名，如 mac41) ? 服務(wù)系統(tǒng)本身 (如文件服務(wù)、打印服務(wù)等 )。 ? 這樣一些名稱僅用在管理這些命名對象的服務(wù)系統(tǒng)的上下文 (共享對象除外 ) 中。 ? 若系統(tǒng)管理很多對象，那么每個對象都得命名，考慮到效率，這個名稱應(yīng)能直接映射它所代表的對象。 3 一、名字與屬性 ? 名字，統(tǒng)稱為名稱 (name) ? 人們可讀的文本名，便于人們識別和記憶 ? 系統(tǒng)標(biāo)識符，軟件用來對資源進行解釋和存儲的名字形式，是一個定長的位串 ? 下面是 幾種名稱 ： ? 物理網(wǎng)址和邏輯網(wǎng)址：這類名稱可視為名字的位置或地址 ? 端口、進程和組標(biāo)識符：這類名稱可視為消息的目的地 ? 資源標(biāo)識符：由服務(wù)器和內(nèi)核管理的資源的低層獨立定位的標(biāo)識符 ? 文件：使用人們可讀的文本名字進行存取的信息集 4 一、名字與屬性（續(xù)） ? 客戶用文本名對資源的操作過程 (Amoeda) ? 存取一個資源涉及到將其文件名映射成對應(yīng)的資源標(biāo)識符， ? 再將該資源標(biāo)識符映射成一個端口標(biāo)識符和一個特定服務(wù)的標(biāo)識符； ? 然后將這個端口標(biāo)識符映射成一個網(wǎng)絡(luò)地址，將這個特定服務(wù)的標(biāo)識符映射到相關(guān)服務(wù)器中的資源。1 命名服務(wù) ? 概述 （名字、屬性、名字服務(wù)系統(tǒng)、名字服務(wù)的要求） ? 一般的命名方式 ? 分布式系統(tǒng)中的命名方式 ? 名字服務(wù)器的設(shè)計 2 ? 在一個分布式系統(tǒng)中，名字 可用于指稱或索引各種類型的資源 ，包括計算機、 服務(wù)、端口、個體對象以及用戶。 ? 分布式系統(tǒng)中 資源的共享與通信 需要名字； ? 用戶 (客戶 ) 請求計算機操作諸多資源中的 某特定的對象 時需要使用名字； ? 進程之間不能共享由計算機系統(tǒng)管理的資源，除非它們能協(xié)調(diào)一致地對資源進行命名； ? 用戶之間也不能通過分布式系統(tǒng)相互通信，除非他們能對其他用戶進行命名。 5 一、名字與屬性（續(xù)） ? 分布式系統(tǒng)中使用的許多名稱都是有特定含義的，客戶 (用戶或進程 ) 使用這樣的名稱請求 服務(wù)系統(tǒng)對它管轄的命名對象和資源進行操作 。 ? 例如，當(dāng)要求刪除一個文件時，該文件的名稱就被傳遞給文件服務(wù)系統(tǒng)；請求向一個進程發(fā)信號時，該進程的標(biāo)識符被提供給進程管理系統(tǒng)。 6 一、名字與屬性（續(xù)） ? 引用 超出任何單一服務(wù)系統(tǒng)范圍的實體時 ，也要命名。 ? 所有這些名稱必須是有意義的、可讀的 ? 因為用戶和系統(tǒng)管理員需要通過這些名稱訪問分布式系統(tǒng)的主要組件和配置，程序員在編程過程中需要這些名稱去訪問相應(yīng)的服務(wù) (系統(tǒng) ) ，用戶借助它們進行通信。 7 一、名字與屬性（續(xù)） ? 名稱和對象之間的聯(lián)結(jié)稱為 聯(lián)編 (binding)。 ? 一般而言， 屬性值 ? 或是基本值，如整數(shù)； ? 或是自身的名稱，如 Inter 地址 。與名稱相關(guān)的 屬性不僅對用戶而且對其他服務(wù)都是有用的 。 8 二、名字服務(wù)系統(tǒng) ? 名字服務(wù)系統(tǒng)管理著一個聯(lián)編數(shù)據(jù)庫，其中存儲著文本名 (可讀的 )及其相關(guān)的屬性。 ? 注意：雖然把聯(lián)編集看作一個數(shù)據(jù)庫，但一般說來名字不是簡單鍵，常常由若干部分組成 (例如，)，這些部分需在數(shù)據(jù)庫的不同區(qū)域中分別查找，這些不同區(qū)域即上下文 (context)。 ? 例如在 UNlX中的 NFS中，一些文件在本地磁盤上管理，而另一些則在遠程服務(wù)器上，所有的文件出現(xiàn)在單一的名字空間層次結(jié)構(gòu)中。 ? …… 10 二、名字服務(wù)系統(tǒng)（續(xù)） ? …… ? 集成 (integration)：在分布式系統(tǒng)中，不一定總能預(yù)測共享的范圍。更壞的情況是，這兩組用戶可能有完全不同的命名規(guī)則。 ? 幾個例子： ? Grapevine： 最早的可擴充多域名字服務(wù)系統(tǒng)之一 ? Global Name Service： DEC系統(tǒng)研究中心開發(fā)的全球名字服務(wù) ，是 Grapevine的下一代， 目標(biāo) 為： ? 處理任意數(shù)量的名字并為任意數(shù)量的管理組織服務(wù) ：例如，該系統(tǒng)應(yīng)能處理世界上所有計算機用戶的 Email地址。 ? 高可靠性 ：絕大多數(shù)服務(wù)系統(tǒng)依賴于名字服務(wù)系統(tǒng)，一旦它崩潰了，其他服務(wù)系統(tǒng)就無法工作。 ? 容忍懷疑： 在一個較大的開放系統(tǒng)中，不存在所有客戶都信賴的組件。 13 ? 在計算機系統(tǒng)中，每個對象一般有 兩個名字 ： ? 由用戶識別的文本名 (符號名 ) ? 由系統(tǒng)使用的內(nèi)部名 ? 內(nèi)部名可以是該對象的實際位置， ? 也可以是查詢該對象的地址的一種表示形式。 ? 名字和對象之間的 關(guān)系 ： ? 同一對象可能有多個名字； ? 同一名字也可用來代表不同的對象 (在不同的作用域內(nèi) ) 14 （續(xù)） ? A、 B各有三個文件，其目錄包含了每個文件的文件名及指向?qū)?yīng)文件在磁盤上地址的指針。例如，兩個目錄中都含有 s. pas，但它卻代表兩個不同的文件。例如， A目錄中的 B 目錄中的 指向“文件 1”。 ? 文件名的含義： ? 不僅指文件名本身 ? 而且也應(yīng)包括它與根之間所有目錄的名字 (路徑名 )。 16 （續(xù)） ? 大多數(shù)系統(tǒng)允許用戶設(shè)置一個默認(rèn)目錄或當(dāng)前目錄，此時用戶不必寫出完全路徑名。 17 ? 分布式系統(tǒng)中的命名更 復(fù)雜 ： ? 由于分布式環(huán)境中的名字可用來指稱不同場點或不同場點的不同層次結(jié)構(gòu)上的對象，因此與單機系統(tǒng)相比，其命名和名字的映射工作更加復(fù)雜。 20 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 ? 分布式系統(tǒng)中常用的命名方案有絕對命名、相對命名和層次式命名 三種 。在機內(nèi)，這類名字通常是由時鐘或計數(shù)器之值產(chǎn)生的位串。對于不同的使用者，一個對象的名字可以是不同的，或者說，一個對象的名字不唯一。 22 二、分布式系統(tǒng)中的命名方案 實例 1 ? VMS的命名體系 ：層次式，完全路徑名由一個 設(shè)備名接任何個數(shù)的目錄名再接文件名和擴展文件名 構(gòu)成。 ? Userdisk有兩個目錄 dirl和 dir2。 ? 遠程