分布式系统之7、同步1

分布式系统复习I1.分布式系统目标：资源共享、协同计算。

2.分布式系统问题源于三大特点：并发性、无全局时钟、故障独立性。

3.Internet & Intranet 难点：可扩展性（DNS、IP）、资源的定位、异构。

4.移动计算要解决的问题：避免由于移动需要重新配置的问题（DHCP）；无线带宽有限，需要考虑QoS；私密和安全问题；Ad hoc网络的路由问题。

5.P2P定义：计算机借助直接交换实现资源共享。

6.P2P与C/S的区别：P2P网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务同时也是资源或服务的提供者，即兼具client和sever双重身份。

7.挑战：异构性、开放性、安全性、故障处理、可扩展性、并发性、透明性（访问、位置、并发、复制、故障、移动、性能、扩展）。

II1.结构模型：构成系统各部分的位置、角色、它们之间的关系。

C/S、P2P、C/S变种2.基础模型：为分布式系统设计者揭示若干关键问题。

交互模型：处理消息发送的性能问题，解决分布式系统中设置时间限制的难题。

故障模型：试图给出对进程和信道故障的一个精确的约定，它定义了什么是可靠的信道和正确的进程。

安全模型：讨论对进程和信道的各种可能的威胁，引入了安全通道的概念，它可以保证在存在各种威胁的情况下通信的安全。

3.中间件：软件层，一组计算机上的进程和对象，它们相互交互，实现分布式系统的通信和资源共享。

为系统开发者屏蔽系统的异构性，提供更方便的编程模式。

4.交互模型：进程之间通过消息传递进行交互，实现系统的通信和协作功能；有较大的时延；时间是进程间进行协调的参考，在分布式系统中，很难有相同的时间概念；独立进程间相互配合的准确性受限于上面两个因素。

5.故障模型：计算机和网络发生故障，会影响服务的正确性；故障模型的意义在于定义可能出现的故障形式，为分析故障带来的影响提供依据；设计系统时，知道如何考虑容错需求。

6.安全模型：分布式系统的模块特性及开放性，使它们暴露在内部和外部的攻击下；安全模型的目的是提供依据，以此分析系统可能受到的侵害，并在设计系统时防止这些侵害的发生。

一.什么是RAID:RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。

冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。

RAID磁盘阵列（Redundant Array of Independent Disks）简单地解释，就是将N台硬盘通过RAID Controller（分Hardware，Software）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant，所以RAID是当成平时主要访问Data的Storage不是Backup Solution。

在RAID有一基本概念称为EDAP（Extended Data Availability and Protection），其强调扩充性及容错机制，也是各家厂商如：Mylex，IBM，HP，Compaq，Adaptec，Infortrend等诉求的重点，包括在不须停机情况下可处理以下动作：RAID 磁盘阵列支援自动检测故障硬盘；RAID 磁盘阵列支援重建硬盘坏轨的资料；RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘备援 Hot Spare；RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘替换 Hot Swap；RAID 磁盘阵列支援扩充硬盘容量等。

一旦RAID阵列出现故障，硬件服务商只能给客户重新初始化或者REBUILD，这样客户数据就会无法挽回。

因此对RAID0、RAID1、RAID5以及组合型的RAID系列磁盘阵列数据恢复，出现故障以后只要不对阵列作初始化操作，就有机会恢复出故障RAID磁盘阵列的数据。

二.关于RAID的技术规范介绍（1）RAID技术规范简介冗余磁盘阵列技术最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用，同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术，并且能适当的提升数据传输速度。

fastdfs同步原理(一)FastDFS同步操作FastDFS是一个开源的分布式文件系统，具有高可靠性、高扩展性和高效性的特点。

在FastDFS中，同步是一个非常重要的操作，它确保了分布式文件系统中所有节点之间的数据一致性。

本文将从浅入深地解释FastDFS同步的相关原理。

1. 同步的概念和作用•同步是指将数据在不同节点之间进行一致性复制的过程。

•FastDFS的同步机制确保了分布式文件系统中的数据副本是一致的，避免了数据丢失和错误。

2. 同步方式FastDFS同步操作主要有三种方式：同步方式一步骤：1.被动同步：主节点将数据发送给从节点，从节点接收并保存数据。

同步方式二步骤：1.主动同步：主节点将数据发送给从节点，并等待从节点确认保存成功。

同步方式三步骤：1.并行同步：主节点将数据同时发送给多个从节点，所有节点接收并保存数据。

3. 同步原理FastDFS的同步原理主要包括以下几个关键步骤：数据切片1.系统将待上传的文件进行切片，生成多个数据块。

定位存储节点1.系统根据一定的算法，定位存储节点，确定主节点和从节点。

数据发送1.主节点将数据块发送给从节点，使用TCP/IP协议进行数据传输。

数据接收1.从节点接收主节点发送的数据块，并保存到本地存储设备中。

确认保存1.从节点保存数据块成功后，发送确认信息给主节点。

一致性校验1.主节点收到所有从节点的确认信息后，进行一致性校验，确保所有节点数据的一致性。

4. 同步策略FastDFS提供了多种同步策略，用于满足不同的业务需求。

同步延迟1.同步延迟是指主节点发送数据到从节点的时间。

2.同步延迟较低的情况下，数据副本的一致性较好，但对主节点的性能要求较高。

同步次数1.同步次数是指主节点发送数据到从节点的次数。

2.同步次数较高的情况下，数据副本的一致性较好，但对网络带宽和节点性能要求较高。

同步范围1.同步范围是指主节点与从节点间数据复制的范围。

2.同步范围可以是局部范围，也可以是全局范围。

2024年秋国开电大《企业信息管理》形考任务1-4形成性考核（一）一、简答题2.数据、信息与知识的涵义及信息的价值属性是什么？参考答案：数据是信息的表现形式和载体，可以是符号、文字、数字、语音、图像、视频等。

信息是数据的内涵，信息是加载于数据之上，对数据作具有含义的解释。

知识是符合文明方向的，人类对物质世界以及精神世界探索的结果总和。

信息的价值属性可以从内容、时间以及形式三个方面来描述。

信息内容方面的价值属性包括正确性、相关性和完整性。

信息时间方面的价值属性包括及时性和现时性。

形式是指信息的实际结构。

3.什么是信息系统？信息系统的功能及其对组织的影响是什么？参考答案：信息系统(information systems，IS)是由人员、数据、反映业务活动的软件、网络和计算机硬件5个构件组成的一个集成系统。

信息系统都具备以下五个方面的功能：信息采集；信息存储；信息加工；信息传输；信息提供。

用来支持和提高企业的日常业务运行，以及满足管理决策人员解决问题和制定决策的信息需求。

4.企业如何通过信息技术形成自己的竞争优势。

参考答案：首先，企业可以通过建立健全的信息系统来收集、分析和利用大量的市场信息、竞争对手信息和客户信息，从而更好地了解市场需求和趋势。

其次，企业可以利用信息技术来提高生产效率和降低成本，比如实施ERP系统、自动化生产线等。

再者，企业可以通过信息化来改善客户体验，比如建立客户关系管理系统，提供个性化的服务。

此外，企业还可以利用信息优势来进行创新，比如利用大数据分析来发现新的商机，利用互联网技术开拓新的销售渠道等。

总之，信息优势可以帮助企业更好地了解市场、提高效率、改善客户体验和实现创新，从而获取竞争优势。

5.企业数字化转型的意义及趋势是什么参考答案：意义：1.提升劳动生产率。

数字化转型可以有效地提升劳动生产率，降本增效。

数字化转型，如业务流程的自动化，专业工作的智能化（如基于人工智能的创成式设计，基于区块链的智能合约），能够极大地减少不必要的低效率项目管理和专业工作，优化产能，实现降本增效的目标。

《计算机网络基础》第五版习题答案第1章计算机网络概论一、选择题二、1、一定数量能独立工作的计算机、通过通信介质连接起来、共同遵守相应的标准、资源共享2、独立功能、通信介质、通信线路、网络软件、资源共享3、具有通信功能的4、ARPAnet，分组交换网5、资源共享、数据通信、通信子网、资源子网6、CHINAPAC7、中国公用计算机互联网、中科院科技网、国家教育和科研网、中国金桥网8、钱天白9、分布式处理10、数据通信、资源共享11、分布式输入、分布式计算、分布式输出12、局域网、城域网、广域网、总线型、环型、星型13、单播、组播、广播14、延长通信线缆长度，分布式访问控制策略15、集中式通信、线路交换、报文交换16、具有较高的传输速率、具有较低的误码率17、网络资源、网络管理作用18、城域网19、点、线20、服务器、客户机、网络集线设备、传输介质三、判断题四、问答题1．什么是计算机网络？将地理位臵不同但具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路连接起来，在功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统、网络应用软件等）的协调下实现网络资源共享的计算机系统的集合。

2．计算机网络的发展经历了哪几个阶段？第一阶段是具有通信功能的多机系统阶段第二阶段以通信子网为中心的计算机网络第三阶段网络体系结构标准化阶段第四阶段网络互连阶段3．简述计算机网络的主要功能？资源共享、数据通信、均衡负载相互协作、分布处理、提高计算机系统的可靠性4．按地理位臵来划分，计算机网络可以分为哪几类？局域网、城域网、广域网5．计算机网络的主要拓扑结构有哪些？星型、环型、总线型6．简述星型拓扑结构的特点？星型拓扑结构主要具有以下的一些优点：⑴易于故障的诊断与隔离⑵易于网络的扩展。

⑶具有较高的可靠性。

但其缺点也很明显，主要有：⑴过分依赖中央节点。

⑵组网费用高。

⑶布线比较困难。

7．什么是对等网？什么是C/S网？“对等网”也称“工作组网”，对等网上各台计算机的有相同的地位，无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源；任一台计算机均可同时兼作服务器和工作站，也可只作其中之一。

《⼤型⽹站系统与JAVA中间件实践学习笔记》-1第⼀章：分布式系统介绍 定义：分布式系统是⼀组分布在⽹络上通过消息传递进⾏协作的计算机组成系统。

分布式系统的意义升级单机处理能⼒的性价⽐越来越低单机处理器能⼒存在瓶颈处于稳定性和可⽤性考虑阿姆达尔定律：s(P)=1/((1-p)+p/N) 其中P指的是程序中可并⾏的部分的程序在单核上执⾏的时间的占⽐，N表⽰处理器的个数（核⼼数）。

S(N)是指程序在N个处理器相对单个处理器的提升速度⽐。

单进程多线程和多进程的区别 线程是属于进程的，⼀个进程内的多个线程共享进程的内存空间；⽽多个进程之间的内存空间是相对独⽴的，因此多个进程间通过内存共享、交换数据的⽅式与多个线程间的⽅式就有所不同。

多进程相对于单进程多线程的⽅式来说，资源控制更容易实现，此外多进程中单个进程出现问题不会造成整体不可⽤。

分布式系统的难点1. 缺乏全局时钟2. ⾯对故障的独⽴性。

在分布式系统，整个系统的⼀部分有问题⽽其它部分正常是经常出现的情况，我们称之为故障的独⽴性。

3. 单点故障。

在整个分布式系统中，如果某个⾓⾊或者功能只有单台机器在⽀撑，那个这个节点称为单点，发⽣的故障称为单点故障。

在分布式系统中要尽量避免出现单点。

如果不能把单机实现变为集群实现，那么⼀般还有两种选择：给这个单点做好备份，能够在出现问题是进⾏恢复，并且尽量做到⾃动恢复，降低恢复所需要使⽤的时间。

降低单点故障的影响范围。

4.事务的挑战。

第⼆章：⼤型⽹站及架构的演进过程1.从⼀个单机交易⽹站说起 所有的功能模块和数据在单台服务器上，通过各个模块之间通过JVM内部的⽅法调⽤来进⾏交互，⽽应⽤和数据库之间是通过JDBC进⾏访问的。

2.单机负载告警，数据库与应⽤分离 随着访问量的增加，服务器负载持续升⾼，考虑将应⽤服务器和数据库服务器分离。

3.应⽤服务器负载告警，如何让应⽤服务器⾛向集群 应⽤服务器压⼒变⼤时，根据对应⽤服务器的监测结果，可以考虑将服务器从⼀台变为两台，增加服务器后急需解决如下连个问题：1. ⽤户对于应⽤服务器的选择问题，可以通过在应⽤服务器前增加负载均衡设备来解决。

分布式系统题库1-0-4问题：[单选]在分布式数据库中，（）是指各场地数据的逻辑结构对用户不可见。

A.分片透明性B.场地透明性C.场地自治D.局部数据模型透明性在分布式数据库中，分布透明性指用户不必关心数据的逻辑分片，不必关心数据物理位置分配的细节，也不必关系各个场地上数据库数据模型。

分布透明性可归入物理独立性的范围，包括3个层次：分片透明性、位置透明性和局部数据模型透明性。

分片透明性是最高层次的分布透明性，即用户或应用程序只对全局关系进行操作而不必考虑数据的分片。

位置透明性是指用户或应用程序应当了解分片情况，但不必了解片段的存储场地。

位置透明性位于分片视图与分配视图之间。

局部数据模型透明性位于分配视图与局部概念视图之间，指用户或应用程序要了解分片及各片段存储的场地，但不必了解局部场地上使用的是哪种数据模型。

问题：[单选]对与在船上工作的人员而言：（）A.有压力是好事，没有压力人就没有上进的动力；B.长期生活在压力中对人的精神面貌是有积极的作用的；C.人对压力的反应是不同的，如不能适应会导致身体损耗和疾病；D.压力会使人成熟起来，使人能够冷静的对待自己周围所发生的事情。

问题：[单选]与集中式系统相比，分布式系统具有很多优点，其中（）不是分布式系统的优点。

A.提高了系统对用户需求变更的适应性和对环境的应变能力B.系统扩展方便C.可以根据应用需要和存取方式来配置信息资源D.不利于发挥用户在系统开发、维护、管理方面的积极性与主动精神根据硬件、软件、数据等资源在空间的分布情况，信息系统的结构可分为集中式和分布式两大类。

集中式系统的主要优点是：（1）信息资源集中，管理方便，规范统一。

（2）专业人员集中使用，有利于发挥他们的作用，便于组织人员培训和提高工作。

（3）信息资源利用率高。

（4）系统安全措施实施方便。

集中式系统的不足之处是：（1）随着系统规模的扩大和功能的提高，集中式系统的复杂性迅速增长，给管理、维护带来困难。

分布式单选试题及答案1.在分布式系统中，N1和N2节点上存有相同的数据，当用户A对N1节点的数据进行修改时，正常情况下，N2节点会同步N1节点的数据，但是当出现分区容错时，即N1与N2节点由于某种原因数据无法同步，这时，用户B需要从N2节点获取数据，如果系统返回原来的旧数据给用户B，这个系统满足什么样的CAP条件（） [单选题] *A.选择分区容错性和一致性，放弃可用性B.满足分区容错性，可用性和一致性C.选择分区容错性和可用性，放弃一致性(正确答案)D.选择一致性和可用性，放弃分区容错性2.适合于存储大量复杂、互连接的数据类型，比如人际交往、推荐系统和知识图谱的NoSQL数据库有：（） [单选题] *A.RedisB.HBaseC.MongoDBD.Neo4j(正确答案)3.数据库按逻辑模型进行区分，有关系模型、层次模型、网状模型等，以下哪个是层次模型数据库。

（） [单选题] *A.IMS(正确答案)B.DB2C.MySQLD.Oracle4.HBase、MongoDB分别属于那种类型的NoSQL数据库？（） [单选题] *A.列族数据库、文档数据库(正确答案)B.文档数据库、列族数据库C.文档数据库、文档数据库D.键值数据库、图形数据库5.HBase的技术借鉴了google的以下哪个技术？（） [单选题] *A.MapReduceB.BigTable(正确答案)C.ChubbyD.Google File System6.HBase依赖（）提供消息通信机制 [单选题] *A.Zookeeper(正确答案)B.ChubbyC.RPCD.Socket7.以下与HDFS类似的框架是？（） [单选题] *A.NTFSB.FAT32C.GFS(正确答案)D.EXT38.HBase依赖（）提供强大的计算能力 [单选题] *A.HDFSB.ChubbyC.MapReduce(正确答案)D.Zookeeper9.以下过滤器中，哪个可以针对行键进行过滤？（） [单选题] *A.Rowfilter(正确答案)B.QualifierFilterC.FamilyFilterD.ValueFilte10.以下HBase的说法哪个是不正确的？（） [单选题] *A.在HBase中由行键、列族、列和时间戳来唯一确定一个单元格数值。

操作系统教程第二版课后答案【篇一：《操作系统教程》(第四版)课后答案】目录第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章操作系统概述处理器管理并发进程存储管理设备管理文件管理操作系统的安全与保护网络和分布式操作系统1 7 26 93 103 108113 115【篇二：操作系统教程(第四版)课后习题答案】1、有一台计算机，具有imb 内存，操作系统占用200kb ，每个用户进程各占200kb 。

如果用户进程等待i/o 的时间为80 % ，若增加1mb 内存，则cpu 的利用率提高多少？答：设每个进程等待i/o 的百分比为p ，则n 个进程同时等待刀o的概率是pn ，当n 个进程同时等待i/o 期间cpu 是空闲的，故cpu 的利用率为1-pn。

由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待i/o的时间为80 % , 故：cpu利用率＝l-（80%)4 = 0.59若再增加1mb 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cpu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87故增加imb 内存使cpu 的利用率提高了47 % :87 ％/59 ％=147 %147 ％-100 % = 47 %2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序a 先开始做，程序b 后开始运行。

程序a 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。

程序b 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。

试说明（1 ）两道程序运行时，cpu有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序a 、b 有无等待cpu 的情况？若有，指出发生等待的时刻。

答：画出两道程序并发执行图如下：（1）两道程序运行期间，cpu存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图中有色部分）（2）程序a 无等待现象，但程序b 有等待。