分布式计算技术-实验指导书

分布式计算环境实验报告实验名称：在虚拟机下安装Linux系统和Hadoop专业班级：网络1101学生学号：3110610007学生姓名：平淑容目录实验目的..............................................................................P 实验仪器...............................................................................P 实验内容和步骤...................................................................P 安装过程的问题以及解决方法............................................P 代码运行以及实验结果.......................................................P 运行过程中的问题................................................................P 实验总结................................................................................P一、实验目的在虚拟机上安装CentOS系统并在Linux系统上安装Hadoop单机模式并且执行一个Java程序。

二、实验仪器硬件：虚拟机CentOS软件：Windows 7操作系统三、实验内容及步骤实验内容一、安装虚拟机二、安装Linux操作系统三、设置静态ip四、修改主机名四、绑定ip和主机五、关闭防护墙六、关闭防火墙的自动运行七、设置ssh八、安装JDK九、安装Hadoop十、在单机上运行Hadoop十一、Hadoop执行Java程序实验步骤：一、安装虚拟机此处安装的虚拟机是VMware Workstation版本，直接从压缩包里面解压安装即可，此处不做过多介绍。

分布式计算实验指导书第一个实验：仿真组件对象一．实验目的1.学习掌握开发编译器中性、可维护、可升级的组件对象的基本原理、基本方法；2.学习分别使用异种编译器开发组件的服务器端和客户端。

二．实验内容使用VC开发一个以DLL作为载体的仿真COM对象, 此对象支持多个接口.每个接口支持不同的功能. 使用BC开发一个客户,创建此仿真COM对象,并调用它的不同接口的功能. 要求在试验过程中主要完成如下工作:1.验证名字改编造成的编译器依赖性.2.验证头文件的改变带来的DLL升级的问题.3.验证接口类带来的升级便利.4.验证普通析构函数带来的编译器依赖性..5.验证普通析构函数带来的内存泄漏.6.验证虚拟析构函数带来的编译器依赖性.7.验证RTTI的编译器依赖性.8.验证引用计数带来的客户端的便利.三．实验环境1．Windows 2000，或Windows 2003 或Windows XP2．VC 6.0 或者 2002 或2003 或20053．C＋＋Builder 6.0 或者BC 4.0 或5.0或其他。

（注：组件对象和调用该对象的客户端的开发可以不必选用vc，bc，也可以选择其他编译器，但必须使用不同的环境）四．实验要求1．自行拟定组件的业务功能，但应与讲义中例程不同。

2．逐步完善其结构，记录下在此过程中客户端的症状。

（比如以屏幕截屏的方式）3．分析原因, 提出解决方法4．记录试验过程,以及主要源代码5．撰写实验报告.五．实验步骤1．使用VC建立一个DLL，输出一个类。

在VC客户端使用此类。

2．验证bc的客户端无法使用此类3．以避免名字改编的方式输出一个函数以代替构造函数。

4．验证功能函数被名字改编导致无法链接5．将功能函数改为虚函数并验证虚函数可以顺利调用6．验证虚析构函数的编译器依赖性7．以虚功能函数的方式来完成对象的释放工作8．验证数据成员的存在导致升级困难。

9．验证参数入栈方向不一致所导致的错误10．从实现类中分离出接口类。

《云计算与分布式系统》实验指导书《云计算与分布式系统》课程是计算机专业的一门选修课程。

开设云计算与分布式系统实验，目的就是为了学生能够更好的掌握云计算与分布式系统的应用，使课堂教学与实践环节紧密结合。

希望学生能够充分利用实验条件，认真完成实验，从实验中得到应有的锻炼和培养，为今后进一步学习和应用云计算与分布式技术打下坚实的基础。

《云计算与分布式系统》课程实验的目的：是为了使学生在课程学习的同时，通过实验教学验证课堂教学的理论，理解和掌握云计算与分布式系统中最基本、最广泛应用的概念、原理、理论和算法以及基本技术和方法，更好地掌握《云计算与分布式系统》课程教学大纲要求的内容。

《云计算与分布式系统》课程实验的注意事项：在《云计算与分布式系统》的课程实验过程中，要求学生做到：(1)预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。

(2)认真书写实验报告。

实验报告包括实验目的和要求，程序设计说明，给出源程序清单。

(3)遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。

(4)实验课程不迟到。

如有事不能出席，所缺实验一般不补。

《云计算与分布式系统》课程实验的验收：实验的验收将分为两个部分。

第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。

第二部分是提交书面的实验报告。

实验目录实验一构建在虚拟化数据中心上的云平台体系结构一实验目的和要求1) 了解什么是IaaS、PaaS、SaaS平台。

2) 通过一些实际应用了解IaaS、PaaS、SaaS平台的运作模式。

3) 调研分析IaaS、PaaS、SaaS的定义及特征。

二预备知识云计算将基础设施、平台和软件作为服务发布，使得用户能够以即用即付的模式使用基于定阅的服务。

在云上提供的服务通常可以分为三个不同的服务模型，即IaaS、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）。

SaaS由用户或客户使用特殊的接口，用在应用程序端；在PaaS 层，云平台必须进行计费服务，处理作业队列，启动和监视服务；底层是IaaS服务，需要配置数据库、计算实例、文件系统和存储以满足用户需求。

实验一、基于TCP的套接字编程一、实验目的用C或JAVA语言编写客户端、服务器端程序，实现基于TCP或UDP 的网络通信或数据传输服务，熟悉基于TCP或UDP的Socket编程原理。

二、实验环境建立在TCP/IP网络结构之上计算机网络实验环境。

计算机具备Windows环境中套接字socket的编程接口功能，可为用户提供全网范围的进程通信功能。

三、实验要求要求学生使用Linux或Windows平台下的套接字实现方式完成TCP客户端与服务器端的通信实现，无界面化要求，功能实现即可。

四、实验内容基于TCP的socket编程的大致实现过程如下--1、编写服务器端程序如下：import java.io.*;import .*;public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws Exception{ ServerSocket server=null;Socket client=null;server=new ServerSocket(8888);client=server.accept();PrintWriter out=null;out=new PrintWriter(client.getOutputStream());out.println("Hello 阙凤林！");out.close();client.close();server.close();}}2、编写客户端程序如下：import java.io.*;import .*;public class TCPClient {public static void main(String[] args)throws Exception { Socket client=null;BufferedReader buf=null;client=new Socket("localhost",8888);buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));System.out.println();System.out.println(buf.readLine());buf.close();client.close(); }}3、在DOS命令行下分别编译上述.java文件，生成对应的.class文件，如下图所示：4、打开主机端口：在“运行”框中输入Telnet，进入如下画面：5、键入o localhost 8888 执行完上述结果后得到下图所示界面：6、最后重新打开一个界面（服务器server保持运行状态），输入cmd，执行客户端程序，得到运行结果如下：实验二、一个RMI实例开发一、实验目的用C或JAVA语言编写客户端、服务器端程序，模拟实现不同操作系统之间程序的方法调用。

《分布式计算机技术》实验报告一、分布并行计算环境的安装和设置1．实验目的：掌握分布并行计算环境ProActive的安装和设置，理解客户-服务器模式以及涉及到的各种概念：分布式计算技术、通信与命名。

2．实验内容：①熟悉ProActive软件，完成JDK和ProActive在PC机上的安装和基本配置。

②理解ProActive的活动对象的概念和基本原理。

③理解客户-服务器模式，并且独立运行实例。

3．实验步骤及结果：①安装JDK1.4或者高于1.4的版本。

安装过程和配置过程略。

②ProActive安装过程和基本配置过程略。

③运行例子例子的运行除了运行例子的主类以外，ProActive为例子的运行提供了了脚本程序，scripts 所在的目录在：④Tiny版本的“HelloWorld”例子的运行，运行脚本程序：输出：⑤Reader(读者写者)例子的运行⑥Philosopher（哲学家）例子的运行（1）结果：（2）（3）（4）（5）4．归纳总结，撰写心得体会：在经过本次实验课的内容操作之后，我对分布并行计算环境ProActive有了一些基本的理解以及一些常用操作，也让我们了解客户-服务器模式，了解分布式计算技术、通信与命名等概念。

ProActive 是一个由法国的INRIA机构开发的并行分布式计算的Java 中间件，使用ProActive 能方便地开发网格和网络环境下的应用。

ProActive 是一个支持开发网格和网络环境下并行、分布及并发计算的Java 库。

具有如下特点：(1)纯Java 编写；(2)迁移性；(3)类型组通信和组件编程模式，支持面向对象的SPMD 程序设计；(4)支持Globus、PBS、LSF、SSH 和RSH等网络网格环境和中间件的接口；(5)强大的XML 部署描述器和安全机制。

Hello world ! 是一个最小的Proactive程序。

这是用主动对象概念写的最简单的程序。

为的是用尽量少的API知识快速展示一下怎样编写这类代码。

实验二Web数据库访问一、实验目的1. 了解MVC模式的基本原理和编程方式；2. 了解DAO模式的基本原理和编程方法；2．掌握使用JDBC访问数据库的一般方法；3．掌握MySql数据库的基本操作。

二、实验内容（一）、MVC模式MVC模式是最近几年被推荐为JEE的设计平台，他主要将输入、处理和输出分开。

MVC即，M（Modle）：主要是业务逻辑的处理，接受视图请求的数据，返回最终的处理结果。

V（View）：表示用户交互界面，对于Web应用来说，可以是HTML界面，也可能是XHTML、XML、AppletC（Controller）：从用户接受请求，将模式与视图结合在一起，共同完成用户的请求。

可以给你一段简单的代码：mvc_login.htm<form action="mvcdemo.mldn" method="POST">输入姓名：<input type="text" name="uname"><input type="submit" value="提交"></form>mvcdemo.jsp<h1>MVCDEMO</h1><h1><%=request.getAttribute("name")%></h1>mvc_success.jsp<%@page contentType="text/html;charset=gb2312"%><h1>输入成功！！！</h1><h2>欢迎：<%=request.getAttribute("name")%>光临！！！</h2>mvc_failure.jsp<%@page contentType="text/html;charset=gb2312"%><h1>输入失败！！！</h1><h2><a href="mvc_login.htm">重新登陆</a></h2>MVCCheck.javapackage cn.mldn.lxh.bean ;public class MVCCheck{private String name ;public void setName(String name){ = name ;}public String getName(){return ;}// 验证public boolean isValidate(){if(==null||"".equals()){return false ;}else{return true ;}}};MVCServlet.javapackage cn.mldn.lxh.servlet ;import java.io.* ;import javax.servlet.* ;import javax.servlet.http.* ;import cn.mldn.lxh.bean.MVCCheck ;public class MVCServlet extends HttpServlet{public void doGet(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp) throws IOException,ServletException{this.doPost(req,resp) ;}public void doPost(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp) throws IOException,ServletException{String name = req.getParameter("uname") ;MVCCheck mc = new MVCCheck() ;// 将请求内容设置到mc对象之中mc.setName(name) ;String path = null ;if(mc.isValidate()){// 保存名字在request范围之中req.setAttribute("name",mc.getName()) ;path = "mvc_success.jsp" ;}else{path = "mvc_failure.jsp" ;}// 进行跳转req.getRequestDispatcher(path).forward(req,resp) ;}};/*<servlet><servlet-name>mvc</servlet-name><servlet-class>cn.mldn.lxh.servlet.MVCServlet</servlet-class></servlet><servlet-mapping><servlet-name>mvc</servlet-name><url-pattern>/mvcdemo.mldn</url-pattern></servlet-mapping>*/要求：创建项目，建立上面的文件，调试并运行程序，记录运行结果。

分布式实验报告在当今数字化和信息化的时代，分布式系统的应用越来越广泛，其在处理大规模数据、提供高可用性服务等方面发挥着重要作用。

本次分布式实验旨在深入研究分布式系统的工作原理、性能特点以及面临的挑战，并通过实际操作和测试来验证相关理论和技术。

一、实验背景随着互联网的快速发展，用户数量和数据量呈爆炸式增长，传统的集中式系统在处理能力、可扩展性和可靠性等方面逐渐难以满足需求。

分布式系统通过将任务分布在多个节点上协同工作，能够有效地解决这些问题。

然而，分布式系统也带来了一系列新的技术挑战，如数据一致性、网络延迟、节点故障等。

二、实验目的本次实验的主要目的包括：1、深入理解分布式系统的架构和工作原理。

2、掌握分布式系统中的数据分布、副本管理和一致性算法。

3、评估分布式系统在不同负载情况下的性能表现。

4、分析分布式系统在面对节点故障时的容错能力和恢复机制。

三、实验环境为了进行本次实验，我们搭建了一个由多台服务器组成的分布式集群环境。

具体配置如下：服务器数量：5 台操作系统：CentOS 7CPU：Intel Xeon E5-2620 v4 ＠ 210GHz内存：32GB存储：1TB SATA 硬盘网络：千兆以太网在每台服务器上，我们安装了所需的软件和依赖，包括分布式系统框架（如 Hadoop、Zookeeper 等）、数据库（如 MySQL）、监控工具（如 Nagios）等。

四、实验内容1、数据分布策略实验我们首先研究了不同的数据分布策略，如哈希分布、范围分布和随机分布。

通过在分布式系统中插入和查询大量数据，比较了不同策略下的数据均衡性、查询效率和数据迁移成本。

实验结果表明，哈希分布在数据均衡性方面表现较好，但在处理范围查询时效率较低；范围分布适用于范围查询，但容易导致数据倾斜；随机分布的性能较为不稳定。

2、副本管理实验接着，我们对副本管理进行了实验。

设置了不同的副本数量（如 1 个副本、2 个副本和 3 个副本），并模拟了节点故障的情况，观察系统在数据可用性和恢复时间方面的表现。

分布式课程设计实验一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握分布式系统的基本概念，理解其在现代科技中的应用；2. 帮助学生了解分布式课程设计的流程与关键环节；3. 引导学生掌握至少一种分布式计算技术，并能运用到实际项目中。

技能目标：1. 培养学生独立分析分布式系统问题的能力，能提出合理的解决方案；2. 提高学生团队协作能力，学会在分布式项目中分工合作；3. 培养学生动手实践能力，能独立完成分布式课程设计实验。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对分布式计算技术的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生积极向上的团队合作精神，树立团队协作意识；3. 引导学生认识到分布式技术在国家战略和未来发展中的重要性，增强国家使命感。

课程性质：本课程为实验课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实践能力和创新精神。

学生特点：学生具备一定的计算机科学基础知识，对分布式计算技术有一定了解，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究分布式计算技术，注重实践操作，确保学生能够将所学知识应用于实际项目中。

在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生提问、讨论，提高学生的主动学习能力。

通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 分布式系统基本概念：介绍分布式系统的定义、特点、分类及发展历程，对应课本第二章内容。

2. 分布式课程设计流程：讲解分布式课程设计的步骤、方法与注意事项，对应课本第三章内容。

a. 需求分析b. 系统设计c. 系统实现d. 测试与优化3. 分布式计算技术：学习以下一种或多种分布式计算技术，对应课本第四章内容。

a. Hadoop框架b. Spark计算c. 分布式数据库d. 虚拟化技术4. 实践项目：根据课程设计要求，学生分组完成以下分布式项目，对应课本第五章内容。

a. 项目选题b. 项目分析与设计c. 项目实现与测试d. 项目总结与评价5. 教学大纲：a. 第1周：分布式系统基本概念b. 第2周：分布式课程设计流程c. 第3-4周：分布式计算技术学习d. 第5-8周：实践项目实施e. 第9周：项目总结与评价教学内容安排注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生在掌握基本理论知识的基础上，能够实际操作分布式项目，提高学生的实践能力。