一个基于操作系统的分布式多媒体系统的架构
前言
分布式多媒体应用程序引入了新的在所有系统设计挑战水平从网络协议和操作系统应用程序支持平台。本文描述了一种面向对象的体系结构整合网络服务和操作系统支持分布式多媒体系统。体系结构,称为动态对象体系结构(DOA),是基于开放的分布式处理(ODP)、国际标准在分布式系统和客户机-服务器体系结构。DOA利用面向对象的技术来满足需求分布式多媒体系统如连续媒体,自然同步、动态的质量服务(QoS)和组通信。架构还提供了一个路径使用成熟的行业标准开发新的应用程序,同时保留旧应用程序的兼容性。
1介绍
分布式多媒体应用程序引入了新的在所有系统设计挑战水平从网络协议和操作系统应用程序支持平台。早期的多媒体系统(彩信)提供了一个硬件前端支持传输和表示不同的媒体类型这样的作为视频和音频。然而,现在认识到这是不够的,一个类的应用程序这需要直接访问连续媒体数据类型的存在。它一直是公认的操作系统是需要促进多媒体应用程序,此外,它也被认出这微内核,用户级线程和分裂水平调度都扮演着重要角色,在支持连续媒体。小研究,但是,完成了在网络操作系统集成服务功能来支持分布式多媒体系统(DMS)。这一集成的主要目标是保持透明度之间的网络通信协议和应用程序从而允许程序员使用熟悉的概念而调用远程操作。
彩信有一定的特点,现有的支持传统的系统在技术上是无法解决的。这些包括连续媒体、自然同步,动态服务质量(QoS)和组通信[2]。例如,由于连续性质的多媒体数据、缓存不能被有效地用于提高数据访问速率彩信。此外,这个连续的数据的特性使静态语义的传统的遥控器过程调用(RPC)在彩信不合适。尽管并行I/O技术已经有效地用于提高I/O速率在传统的系统同步延迟需求的多媒体应用介绍另一个维度的问题。具体来说,套实时演示设备在多媒体系统必须绑在一起所以,他们消耗的数据在固定比率甚至当他们的输入数据来源于不同的来源。虽然数据传输在传统的应用程序强调只有数据的可靠性,同步延迟需求的多媒体系统需要的数据传动不仅是可靠的,但也不太敏感。
OS1的参考模型和协议还展示某些局性多媒体应用。特别是,在传统的应用程序的值QoS参数是静态的生命周期中一个连接。然而,在多媒体应用,它是可取的可以重新磋商QoS 参数的值在运行时(1)。这是不可能的当前OS1协议。此外,点对点OS1参考模型的特点也让它不适合组通信[15]。集团沟通——一个典型的多媒体应用,是典型的是多媒体会议。
分布式多媒体环境通常会是异构的,由许多不同的工作站各组件由一个或多个类型的网络。这个固有的非均质性,它是重要的是DMS是开放的。方式的担保需要互联互通、互操作性和可移植性。尽管客户端-服务器的分布式系统支持一个级别的互操作性,经验这样的系统一直主要由当地区域网络(lan)。基本的客户机-服务器模型不太可能提供完整的解决方案DMSs。因为迁移的复杂性从本地吗分布式系统更多的全球系统[9]。这个面向对象的方法在解决了希望这种复杂性。因此,我们采用标准化工作开放分布式处理(ODP)的IS0和使用封装和继承的财产面向对象来提高互操作性。
在本文中,我们发展动态对象体系结构(DOA)作为一个架构整合网络服务与操作系统。这种架构基于开放的分布式处理(ODP),国际标准分布式系统和客户机-服务器体系结构。利用面向对象的DOA技术解决新的需求分布式多媒体系统如连续媒体,自然同步、动态QoS 和组通信。体系结构还提供了一个路径,建立良好的行业标准可以用来开发新的应用程序方便吗与旧应用程序的兼容性。本文的其余部分组织如下。第二节调查相关工作在这个区域。
第三节提出了一个简单的概述OSI和ODP标准。第四节给出我们的动态对象体系结构(DOA)基于ODP和参考模型面向对象技术。第五部分论述了实现DOA的关键组件。我们——“得出摘要在第六节简要注意正在进行的工作。
2相关工作
在这一节中,我们回顾一些以前的工作在这区域。研究在操作系统支持多媒体应用迄今落入两大类别。在第一个类别,努力执导主要是在构建定制软件运行在专门的硬件支持多媒体应用程序。典型的努力在这个方向包括潘多拉系统5,飞马座项目[6]和IBM BeiTS系统11 4。在第二个类别,现有的操作系统修改为包括支持多媒体应用程序。例子包括IJNIX工作调度器[8]SVR4,扩展到合唱微核[3]和线程实现在艺术操作系统的线程中执行系统伊利诺伊州。
潘多拉[5],一个实验系统网络多媒体应用程序,使用一个子系统来处理多媒体外围设备。它使用transputers,奥卡姆相关代码来实现时间至关重要函数。流实现基于独立的数据段包含信息交付、同步和错误恢复。缓冲区分配方案允许运输音频和视频格式的数据。这是通过使用两个专业类型的缓冲区:解耦的缓冲区进程之间或硬件单元,不同步运行,使流和追回缓冲区随着抖动是本地时钟同步。
在飞马座项目[6],试图设计和实现一个通用的操作系统支持分布式多媒体应用。主要目标之一是该项目的促进用户级的多媒体交互式处理数据同时维护所有的理想的属性的一个分布式系统如资源共享、数据共享、安全性和容错。飞马座使用一个共享地址空间为当地组相互信任的机器,分享相同的数据表示。对象存储我的定制来有效管理的持久化对象和多媒体数据和文件系统是日志结构。
IBM已经开发了一种新一代的端到端通信系统称为HeiTS[4]。HeiTS是设计用于处理高速数据应用程序以及多媒体应用程序在IBM ' s小系统线(PS / 2在OS / 2和RlSC系统/6000年在AIX)。两个有许多吸引人的特性在HeiTS是满足实时要求和高效的数据处理能力。HeiTS使用线程来处理视听数据流与实时需求。一个资源管理系统在HeiTS实施支持这个吗种调度。它允许最大的努力和保证连接,和提供调度程序的必要的信息实时调度。与尊重高效的数据处理、高性能缓冲区管理系统已经实现了它支持的数据分段和重组单位、链接和锁定的缓冲区。净效应这些特性是降低费用和减少许多不必要的数据系统中运动。HeiTS还实现了较低的四层OS1的参考模型,允许多播的网络层、多路复用的数据链路层,分割,端到端流控制。
在[8]一个方法使用现有的操作系统加工连续媒体数据是提供。结果表明,现有的调度器在UNIX SVR4中当处理连续的媒体应用程序是不能接受的。一个新的调度类SVR4在性能上提供了显著的提升，超过现有的UNIX SVR4的调度和分析。
一个微内核基础的方法来处理需求的持续媒体也被提议[3]。具体来说,在[3],它扩展了合唱微内核体系结构支持端到端质量服务(QoS)的建议。关键的概念处理代表QoS控制通信用户级线程之间可能存在的不同机器上,分割级的调度架构和一个进程基础水平调度架构传输协议。
用户级线程的一个实现的ARTS操作系统讨论了[11]。对两个典型的线程周期和非周期线程进行了描述。周期性线程,被定义为开始时间，期间,期限和最差情况下的执行时间,而非周期性线程被定义为最后期限,最糟糕的情况执行时间和最坏情况间隔时间。ARTS支持分裂级别用户调度方案解决用户级线程调度管理水平在一个高级别调度器需要一个全局视图在所有过程中。一个期限处理程序也可以被定义在一个线程-线程基础来解决服务质量退化的问题。这些作品证明使用微内核，用户级线程和分裂级调度方案在支持连续媒体时扮演着重要角色。然而,大量的工作是必需的操作系统的功能整合与网络服务。
DOA是一个分层架构的为集成网络服务与操作系统为了支持DMS。它支持机制,隐藏底层系统的异构性从用户和应用程序。这些机制不仅解决这些在网络服务一般问题作为访问,位置,迁移,同时发生,失败,和透明度,但还支持多媒体应用的特点,如连续媒体、自然同步,动态QoS和组通信。这个最基本的架构概念,我们使用是动态对象的概念。动态对象利用面向对象技术和提供网络服务与动态功能和语义来满足新的需求的DMS。
构造的DOA完全根据ODP系统的总体架构。因为ODP是一个国际标准在分布式系统,DOA基于ODP适当的反映分布式应用程序的性质和维护跨系统的一致性,尽管异质性在硬件、操作系统、网络编程语言、数据库和管理当局。因此,集成了分布、互操作性DOA 和可移植性,并提供一个开放的基础设施对于DMS。包括四个对象的DOA Xayc ' rs作为图2所示。这些都是：计算对象,工程对象,透明度对象和细胞核对象层。
4.1计算对象层
计算对象层指定计算结构和声明的属性对象之间的交互。它聚焦于结构对应用程序组件和交流数据和控制在他们中间。这是一个典型的应用程序平台基于客户机/服务器模型。计算对象层包括客户机和对象的实体。
一个客户端是一个实体,希望调用一个操作在一个目标对象的实体。一个对象是一种可识别的封装的实体提供一个或吗Computauonal维e lComputauonalObjecls计算对象层Engmeenng模型核对象打开分布式处理的参考
模型。在左边显示动态对象体系结构(DOA)和th。e的权利是对应的参考模型的分布式处理的开放(RM - ODP)。更多的服务,客户端可以请求。一个cllient可以识别对象,并知道服务的对象可以提供,但不能访问内部一个对象的结构。一个对象可以创建和摧毁了由于执行对象请求。对于举个例子,在一个多媒体会议上,当一个人加入会议,一个对象实体被创建。当人退出会议,cortesponding对象实体被摧毁。
4.2工程对象层
工程对象1 a。你关注的机制确保实现应用程序的性能组件的结构中界定的计算对象层。在工程对象层,组件的客户端实体包括动态对象接口(DOI),该接口库(IR)和接口定义语言(IDL),虽然组件的一个对象实体包括IDL和对象适配器(OA)。
4.2.1动态接口（DOI）
一个客户端程序使用DOI到名称请求的目标对象并调用对象上的沟通支持(OCS)服务,以添加所需的参数请求。当一个客户端程序调用一个操作在一个对象, 相应的DOI被称为目标对象。这个DOI负责组织所需的信息来执行操作在呼吁一个传输机制,如RPC,套接字来说,中华语文研习所,或NetBIOS、交付请求到目标对象来执行。在传统的电话,每个DOI对象对应一个特定的操作在一个特定的目标。我们把它叫做静态调用接口。
由于多媒体动态需求沟通、静态cad界面是装备不良动态对象接口(DOI)59处理多媒体通信。例如,在一个多媒体会议,要求系统资源是动态的。这可能导致的成员加入或离开一个会议在会话。一个结果可能是,服务质量(QoS)协商会议开始的时候不再是适当的。因此,一个需要重新磋商&OS的。传统上,这将由终止当前会话和启动一个完全新会话。这种技术显然是不合适的,因此,需要能够动态地重新谈判获取QoS的方式,是透明的当事人在正在进行的会议。
也有其他动机动态接口在多媒体应用程序。比如,考虑一个典型的getvideo()函数和一个静态接口这将检索一个视频节目点播。两主要问题与这种类型的静态接口是: 1．大量的视频数据将被转移到客户端在一次饱和网络。
2．之间的同步和媒体内一个动态接口将解决这些问题。
在我们的DOA,DO1用于实现动态接口。它的主要功能是两个褶皱:
1．接口重建:客户端调用重构以满足动态语义。例如,GetVideo的是,通常情况下,添加所需的限制媒体同步。这个过程对客户机隐藏起来。一旦它构造新请求,OCS提供它一个对象适配器之前,解析请求安排其执行。
2．接口继承:这是用于传统数据通信接口和固定多媒体应用程序接口。通常,接口对于数据通信可以是静态的。因此,如果我们对所有接口调用动态调用的效率接口将会降低,因为一个动态调用的开销显然比一个静态调用。换句话说,它是可取的使动态调用只在需要的地方。我们使用接口继承直接利用现有的接口而不是重建的请求对象的实体。另一方面,我们也可以节省一些呼吁多媒体通信的接口库从而提高系统效率。这是通过使用继承在当前的接口而不是构建一个新的接口。
4.2.2接口存储库
接口库支持DO1通过存储对象代表IDL信息以一种使用在运行时。在收到一个应用程序的请求,一个客户端通常质问该接口存储库这个DO1确定接口能够满足请求。如果需要,客户端可以使用动态调用接口原语构建论点一个请求的列表选中的目标对象。一旦它构造请求,通信支持把它交付给一个对象适配器,解析请求之前安排其执行。这个客户机可以调用接口库直接和决定满足要求的接口。然后它使用DO1原语构建请求。
第4.2.3接口定义语言(IDL)
IDL描述了操作和相关的属性一个对象接口的其他方面该系统可以理解。IDL也成为可能翻译的资源所提供的功能面向对象的接口。事实上,它是用来定义DO1和提供信息,现有的编程语言不提供。从IDL,DO1和对象适配器可以自动生成通过一个IDL编译器。IDL是来自c++和添加额外的信息包括方向在哪些参数旅行,鉴别器和如此对。
4.2.4对象适配器
分布式多媒体系统成为可能这个合成的现有对象存在整个系统。这些对象实体可以有不同的建筑。对象适配器提供了对象交流平台,为便携式对象实现。
对象适配器具有双重目的。首先,他们提供主要的接口,通过该对象实现调用对象通信支持服务。其次,他们增加了基本的对象通信支持模型通过实现支持对于富裕对象建模功能。此外,对象适配器提供一个通用的接口的所有对象实体。通用接口支持的参考对于新对象实体,同时提供兼容性对于老对象的实体。通过继承,一个对象适配器可以扩展到一个库的对象适配器为了支持不同的对象实体。图3显示了组件和接口的DOA。特别注意这个回调函数调用接口从对象适配器对象的实体。这是类似于回调函数在X f窗口。
4.3透明度对象层
一个计算对象可以拜访一个号码透明度对象的透明对象层。每个对象代表了一个系统的透明度财产要求实现分布的透明度。在每一个终端系统的透明度对象要求服务的核对象层，一个抽象的本地主机环境，和所述通信服务所必需的核间的相互作用。透明度对象层包括OCS。业主立案法团提供的服务之间传递请求客户端和对象。
这些服务包括源谈判、目标定位、消息交付和方法绑定。在这里,方法绑定意味着这一个虚拟的调用绑定到多媒体语义与混凝土网络连接。在另一方面,主机环境和通信协议分布的可能不同,因为分布式系统的性质。OCS提供了接口这面具差异的机制发现在不同分布。
而动态对象接口提供了一个客户端和多媒体语义接口,OCS是完全透明,客户端。
4.4细胞核对象层
细胞核对象层包括cornmunication协议栈。通信协议堆栈提供网络服务的依赖。endsystem。传输层,顶部拉,你的通信协议栈,提供网络和通信服务的商务透明度对象层。原因在于,许多异构系统可以通过TCP / IP是相互关联的这通常提供了传输层服务。这将促进使用事实上的行业标准在开发新的服务,以满足DMS的要求。服务接口通信协议栈提供包括RPC,套接字来说,中华语文研习所或NetBIOS。这些广泛使用的工业标准促进新应用程序之间的兼容性和老的应用程序。此外,他们还提供一个路径平稳过渡的从传统的数据DMS的通信服务,新服务。
分布式汽车电气电子系统设计和实现 架构
分布式汽车电气/电子系统设计和实现架构在过去的十几年里，汽车的电气和电子系统已经变得非常的复杂。今天汽车电子/电气系统开发工程师广泛使用基于模型的功能设计与仿真来迎接这一复杂性挑战。新兴标准定义了与低层软件的标准化接口，最重要的是，它还为功能实现工程师引入了一个全新的抽象级。 这提高了软件组件的可重用性，但不幸的是，关于如何将基于模型的功能设计的结果转换成高度环境中的可靠和高效系统实现方面的指导却几乎没有。 另外，论述设计流程物理端的文章也非常少。本文概述了一种推荐的系统级设计方法学，包括、分布在多个ECU中的网络和任务调度、线束设计和规格生成。 为什么需要AUTOSAR? 即使在同一家公司，“架构设计”对不同的人也有不同的含义，这取决于她们站在哪个角度上。物理架构处理系统的有形一面，如布线和连接器，逻辑架构定义无形系统的结构和分配，如软件和通信协议。当前设计物理架构和逻辑架构的语言是独立的，这导致相同一个词的意思能够完全不同，设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。
图1：物理和逻辑设计流程。 这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它能够将物理和逻辑设计流程紧密相连，并依然允许不同的设计团队做她们的工作。 新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表示她的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准打开了一个巨大的、统一的市场，它使得能够创立合适的设计工具。
第一章知识点 1.说明分布式系统相对于集中式系统的优点和缺点。从长远的角度看，推动分布式系统发展的主要动力是什么？ 2.多处理机系统和多计算机系统有什么不同？ 3.真正的分布式操作系统的主要特点是什么？ 4.分布式系统的透明性包括哪几个方面，并解释透明性问题对系统和用户的重要性。 5.在分布式操作系统中，为什么采用微内核技术，通常微内核提供哪些服务？ 第二章知识点 6.客户-服务器模式的主要思想及优点。 7.客户为了发送消息给服务器，它必须知道服务器的地址。试给出服务器进程编址的几种方法，并说明如何定位进程。 8.对于接收消息Receive原语，为什么需要缓存, 缓存的作用是什么? 9.说明在C/S模式下解决消息可靠传输的三种方法? 10.说明RPC的主要思想及RPC调用的主要步骤。（远程过程调用函数sum(4,7)为例说明） 11.在RPC调用时，如果服务器或客户机崩溃了，各有哪些解决方法。 12.RPC信包发送可采用爆发协议，但是会产生超限错误(overrun error)，给出解决办法。 13.一个影响RPC执行时间的问题是消息的拷贝问题，试说明在那些环节需要拷贝，并说明减少拷贝次数的方法。 14.在组通信中，给出组编址的的三种方式。 15.用组通信方式时，举例说明消息顺序的重要性，并说明解决方法说明。 第三章知识点 16.实现分布式系统同步的复杂性表现在哪几个方面？说明先发生关系，并说明在LAMPORT算法中怎样给事件分配时间。 17.有三个进程分别运行在不同的机器上，每个机器都有自己的时钟并以不同且不变的速率工作（进程1的时钟嘀嗒了6下时，进程2的时钟嘀嗒了8下，而进程3的时钟嘀嗒了10下）。举例说明进程之间消息传递中违反先发生关系的情况，并说明如何用Lamport方法解决。 18.说明RICART和AGRAW ALE分布式互斥算法；假定A和B是相互独立的两个临界区，进程0要进入A，进程1要进入B，R-A分布式互斥算法会导致死锁吗？说明理由。 19.许多分布式算法需要一个协调者，叙述欺负选举算法。 20.举例说明用私有工作空间实现事务处理时的基本思想。 21.说明在分布式系统中实现原子性提交的两阶段提交协议的基本思想及其优点。 22.举例说明为什么使用集中式的死锁检测算法会产生假死锁，并给出一种解决办法。 23.举例说明分布式死锁检测方法Chandy-Misra-Has算法的思想以及如何解除死锁。 24.说明wait-die和wound-wait分布式死锁预防方法。事务时间戳为50的进程申请事务时间戳为100的进程占用的资源。按以上两种策略，结果会如何? 第四章. 知识点 25、叙述实现线程包的方法及其优缺点。 26、说明发送者发起的分布式启发算法和接收者发起的分布式启发算法及各自的主要缺点。 27、说明主机后备容错方法的主要思想，在主机崩溃后存在的问题及解决方法。 28、多处理机系统中，fail-silent类型和Byzantine类型处理机错误各需要至少多少个处理机才能满足要求？说明理由。 29、举例说明Lamport等人提出的算法是如何解决Byzantine将军问题的。
网络系统与分布式系统 1.概述 网络操作系统与分布式操作系统在概念上的主要区别是，网络操作系统可以构架于不同的操作系统之上，也就是说它可以在不同的本机操作系统上，通过网络协议实现网络资源的统一配置，在大范围内构成网络操作系统。在网络操作系统中并不要求对网络资源进行透明的访问，即需要指明资源位置与类型，对本地资源和异地资源访问区别对待。分布式比较强调单一性，它是由一种操作系统构架的。在这种操作系统中，网络的概念在应用层被淡化了。所有资源（本地的资源和异地的资源）都用同一方式管理与访问，用户不必关心资源在哪里，或者资源是怎样存储的。 2.网络系统 ●网络系统是一个事理系统。有人参与和受人的影响的系统称为事理系统。网络计划 属于系统工程范畴，是人类改造客体系统有用的工程技术。网络系统直接受人（应 用者）的影响，因而是一个事理系统。 ●网络系统是一个信息系统。系统的输入端（开始节点）可视为信源、系统的内态可 视为信道，系统的输出端（结束节点）可视为信宿。应当特别指出的是，网络系统 是一个事理系统，因此，网络系统的信宿本质上就是系统的操作者（人类） ●网络系统是一个复杂自适应系统 ●网络系统是是一个开放系统。网络系统是复杂自适应系统，自然就是一个开放系统。 ●网络系统是一个有序强动力学系统。网络系统沿着时间的方向演化，元素和网络内 环境要素的相互作用、网络系统要素和网络环境要素的相互作用、网络相容性贯穿 于系统运行的全过程，在这个过程的各个发展阶段上，系统自组织、自优化，这些 充分表明网络系统是一个有序强动力学系统。 ●网络系统是一个符号化系统。网络系统由网络能指和网络所指两部分构成，网络能 指是一个结构符号化系统，网络所指是一个数学符号化系统；结构符号化系统和数 学符号化系统之间具有相容性，统称为网络符号化系统。 ●网络系统是一个形式系统。 网络系统软件中的重要一环是网络操作系统，有人也将它称为网络管理系统，它与传统的单机操作系统有所不同，它是建立在单机操作系统之上的一个开放式的软件系统，它面对的是各种不同的计算机系统的互连操作，面对不同的单机操作系统之间的资源共享、用户操作协调和与单机操作系统的交互，从而解决多个网络用户（甚至是全球远程的网络用二分布式操作系统。 计算机网络系统是由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的。从硬件上看主要由下列组成部分： ●终端：用户进入网络所用的设备，如电传打字机、键盘显示器、计算机等。在局域 网中，终端一般由微机担任，叫工作站，用户通过工作站共享网上资源。 ●主机：有于进行数据分析处理和网络控制的计算机系统，其中包括外部设备、操作 系统及其它软件。在局域网中，主机一般由较高档的计算机担任，叫服务器，它应 具有丰富的资源，如大容量硬盘、足够的内存和各种软件等。 ●通信处理机：在接有终端的通信线路和主机之间设置的通信控制处理机器，分担数 据交换和各种通信的控制和管理。在局域网中，一般不设通讯处理机，直接由主机
集中式网络管理和分布式网络管理的区别及优缺点 集中式网络管理模式是在网络系统中设置专门的网络管理节点。管理软件和管理功能主要集中在网络管理节点上，网络管理节点与被管理节点是主从关系。 优点：便于集中管理 缺点： （1）管理信息集中汇总到管理节点上，信息流拥挤 （2）管理节点发生故障会影响全网的工作 分布式网络管理模式是将地理上分布的网络管理客户机与一组网络管理服务器交互作用，共同完成网络管理的功能。 优点： （1）可以实现分部门管理：即限制每个哭户籍只能访问和管理本部门的部分网络资源，而由一个中心管理站实施全局管理。 （2）中心管理站还能对客户机发送指令，实现更高级的管理 （3）灵活性和可伸缩性 缺点： 不利于集中管理 所以说采取集中式与分布式相结合的管理模式是网络管理的基本方向 snmp安装信息刺探以及安全策略 一、SNMP的概念,功能 SNMP（Simple Network Management Protocol）是被广泛接受并投入使用的工业标准，它的目标是保证管理信息在任意两点中传送，便于网络管理员在网络上的任何节点检索信息，进行修改，寻找故障；完成故障诊断，容量规划和报告生成。它采用轮询机制，提供最基本的功能集。最适合小型、快速、低价格的环境使用。它只要求无证实的传输层协议UDP，受到许多产品的广泛支持。 本文将讨论如何在Win2K安装使支持SNMP功能，SNMP技术对于提升整体安全水准是有益的，但也可能存在风险，本文将同时检验这两个方面。另外，除了介绍一些开发工具外，还将图解通过SNMP收集信息的可能用法,以及如何提高安全性。 二、在Win2K中安装SNMP 提供一个支持SNMP的Win2K设备与增加一个额外的Windows组件同样简单，只需要进入"开始/设置/控制面板/"， 选择"添加/删除程序"，然后选择"添加/删除Windows组件"，随之出现一个对话框，在其中选择"管理和监视工具"， 最后点击"下一步"，依照提示安装： OK，现在Win2K就可以通过SNMP来访问了. 三、对snmp信息的刺探方法 1、Snmputil get 下面我们在命令行状态下使用Win2K资源工具箱中的程序 来获取安装了SNMP的Win2K机器的网络接口数目，命令参数是get： 前提是对方snmp口令是public 提供基本的、低级的SNMP功能，通过使用不同的参数和变量，可以显示设备情况以及管理设备。
介绍 1. 项目核心代码结构截图
大型电商分布式架构设计与优化 本文主题为电商网站架构案例，将介绍如何从电商网站的需求，到单机架构，逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外，还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求（架构目标）。
本文大纲： 1. 使用电商案例的原因 2. 电商网站需求 3. 网站初级架构 4. 系统容量估算 5. 网站架构分析 6. 网站架构优化 根据实际需要，进行改造、扩展、支持千万PV，是没问题的。 使用电商案例的原因 分布式大型网站，目前看主要有几类： 1.大型门户（比如网易、新浪等）； 2.SNS网站（比如校内、开心网等）； 3.电商网站（比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等）。
大型门户一般是新闻类信息，可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多，可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点，比如产品详情可以采用CDN，静态化，交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此，我们采用电商网站作为案例，进行分析。 电商网站需求 客户需求： ?建立一个全品类的电子商务网站（B2C），用户可以在线购买商品，可以在线支付，也可以货到付款； ?用户购买时可以在线与客服沟通； ?用户收到商品后，可以给商品打分和评价； ?目前有成熟的进销存系统，需要与网站对接； ?希望能够支持3~5年，业务的发展； ?预计3~5年用户数达到1000万； ?定期举办双11、双12、三八男人节等活动； ?其他的功能参考京东或国美在线等网站。 客户就是客户，不会告诉你具体要什么，只会告诉你他想要什么，我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此，下一步要进行大量的分析，结合行业以及参考网站，给客户提供方案。其它的这里暂不展开。
简述计算机网络与分时多用户系统、多机系统、分布式系统的区别
简述计算机网络与分时多用户系统、多机系统、分布式系统的区别 一、计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。 主要作用： 1、硬件资源共享。可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享，使用户节省投资，也便于集中管理和均衡分担负荷。 2、软件资源共享。允许互联网上的用户远程访问各类大弄数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。 3、用户间信息交换。计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。 二、分时多用户系统 使一台计算机同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来，分时操作系统将系统处
理机时间与内存空间按一定的时间间隔，轮流地切换给各终端用户的程序使用。由于时间间隔很短，每个用户的感觉就像他独占计算机一样。分时操作系统的特点是可有效增加资源的使用率。例如UNIX系统就采用剥夺式动态优先的CPU调度，有力地支持分时操作。 产生分时系统是为了满足用户需求所形成的一种新型 OS 。它与多道批处理系统之间，有着截然不同的性能差别。用户的需求具体表现在以下几个方面: 人—机交互共享主机便于用户上机 三、多机系统多机系统是由两台以上的电子计算机组成的计算机系统。一般配置在同一地点且不需通信系统来联接。其中任一台计算机发生故障，不影响整个系统的正常运转。建立多机系统的目的是为了提高可靠性和运算速度多处理机与多机系统、分布处理系统和计算机网：多处理机与多机系统是进一步发展并行技术的必由之路，是巨型、大型机主要发展方向。它们是多指令流多数据流(MIMD)系统，各机处理各自的指令流(进程),相互通信，联合解决大型问题。它们比并行处理机有更高的并行级别，潜力大,灵活性好。用大量廉价微型机,通过互连网络构成系统，以获得高性能，是研究多处理机与多机系统的一个方向。多处理机与多机系统要求在更高级别（进程）上研究并行算法，高级程序语言提供并发、同步进程的手段，其操作系统也大为复杂，必须解决多机间多进程的通信、同步、控制等问题。 四、分布式计算机系统
分布式汽车电气/电子系统设计和实现架构在过去的十几年里，汽车的电气和电子系统已经变得非常的复杂。今天汽车电子/电气系统开发工程师广泛使用基 于模型的功能设计与仿真来迎接这一复杂性挑战。新兴标准定义了与低层软件的标准化接口，最重要的是，它还为功能实现工程师引入了一个全新的抽象级。 这提高了软件组件的可重用性，但不幸的是，关于如何将基于模型的功能设计的结果转换成高度环境中的可靠和 高效系统实现方面的指导却几乎没有。 此外，论述设计流程物理端的文章也非常少。本文概述了一种推荐的系统级设计方法学，包括、分布在多个ECU中的网络和任务调度、线束设计和规格生成。 为什么需要AUTOSAR? 即使在同一家公司，“架构设计”对不同的人也有不同的含义，这取决于他们站在哪个角度上。物理架构处理系统的有形一面，如布线和连接器，逻辑架构定义无形系统的结构和分配，如软件和通信协议。目前设计物理架构和逻辑架构的语言是独立的，这导致相同一个词的意思可以完全不同，
设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。 图1：物理和逻辑设计流程。 这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它可以将物理和逻辑设计流程紧密相连，并仍然允许不同的设计团队做他们的工作。 新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR 元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表达他的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准
Hadoop分布式文件系统：架构和设计 引言 (2) 一前提和设计目标 (2) 1 hadoop和云计算的关系 (2) 2 流式数据访问 (2) 3 大规模数据集 (2) 4 简单的一致性模型 (3) 5 异构软硬件平台间的可移植性 (3) 6 硬件错误 (3) 二HDFS重要名词解释 (3) 1 Namenode (4) 2 secondary Namenode (5) 3 Datanode (6) 4 jobTracker (6) 5 TaskTracker (6) 三HDFS数据存储 (7) 1 HDFS数据存储特点 (7) 2 心跳机制 (7) 3 副本存放 (7) 4 副本选择 (7) 5 安全模式 (8) 四HDFS数据健壮性 (8) 1 磁盘数据错误，心跳检测和重新复制 (8) 2 集群均衡 (8) 3 数据完整性 (8) 4 元数据磁盘错误 (8) 5 快照 (9)
引言 云计算（cloud computing)，由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。在此过程中被服务者只是提供需求并获取服务结果，对于需求被服务的过程并不知情。同时服务者以最优利用的方式动态地把资源分配给众多的服务请求者，以求达到最大效益。 Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时，它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。 一前提和设计目标 1 hadoop和云计算的关系 云计算由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。针对海量文本数据处理,为实现快速文本处理响应,缩短海量数据为辅助决策提供服务的时间,基于Hadoop云计算平台,建立HDFS分布式文件系统存储海量文本数据集,通过文本词频利用MapReduce原理建立分布式索引,以分布式数据库HBase 存储关键词索引,并提供实时检索,实现对海量文本数据的分布式并行处理.实验结果表 明,Hadoop框架为大规模数据的分布式并行处理提供了很好的解决方案。 2 流式数据访问 运行在HDFS上的应用和普通的应用不同，需要流式访问它们的数据集。HDFS的设计中更多的考虑到了数据批处理，而不是用户交互处理。比之数据访问的低延迟问题，更关键的在于数据访问的高吞吐量。 3 大规模数据集 运行在HDFS上的应用具有很大的数据集。HDFS上的一个典型文件大小一般都在G字节至T字节。因此，HDFS被调节以支持大文件存储。它应该能提供整体上高的数据传输带宽，能在一个集群里扩展到数百个节点。一个单一的HDFS实例应该能支撑数以千万计的文件。
第七章分式操作系统 一、填空题 １网络拓扑结构主要有三种，它们是（），（），（）· 2．将IP地址和城名对应的协议是（）· 3．OSI参考模型由（）层组成，TCP／IP参考模型由（）组成． 4．在TCP／IP模型的传输层共有两个协议，它们是（），（）· 5．将物理地址和IP转化的协议是（）· 6．使用TCP提供基于Web浏览器的Internet访问服务的是（）服务，它通常使用（）端口． 7．Java中与远程过程调用具有相似特性的方法是（）· 8．Java中将远程对象注册到RMl名称注册表，以便客户端就能够找到这些服务器对象的语句是（）· 9．在分布式系统不能采用诸如信号量，管程等方法来解决进程的互斥和死锁问题，因为这些 10，假设在一个分布式系统中有n个进程，采用分布式算法解决互斥问题时，使用一次所需发送的消息数为（）· 11．在选举的环算法中，当一个进程发现管理员不能工作时，它把包含（）的选举(ELECTION)消息发给它的后继进程． 12．分布式文件系统的设计基于（）模式． 13．命名的透明性分两种：（）和（）· 14．若某分布式系统某一个文件共有6个复制，假设采用的是Gifford方案，那么需满足（），文件才可以读取或者修改． 15．对读取文件有效，但是丝毫不影响写文件的解决缓存一致性问题的算法是（）· 16. Sun公司的NFS实现包括（）层，顶层是（）· 17．分布式系统通信基于（）协议． 18．一个分布式系统是一组通过网络相连的各自独立的计算机的（）。 19．分布式系统提供一种高效而且简便的环境来（）资源． 20．使用分布式系统主要基于以下四点：资源共享，（），可靠性，通信． 21．要使得系统中的计算机联合起来工作，系统中的计算机必须通过（）(比如电缆)的方法连接起来． 22、（）结构是将所有网络上的计算机设备全都连接在一条电缆上． 23．星形网路上各个节点之间的通信都统一由（）控制。 24．环形网络有以下优点（）。 25．网络有两种基本类型：（）· 26．共享式局域网可能有不同的拓扑结构：（） 27．局城网最基本的物理形式是采用某种类型的导线或电缆，把两台或多台计算机连接起来， 以形成这些计算机之间的（）· 28．在大多数广城网中，通信子网一般都包括两部分：（）
一、填空题 1．访问透明性是指对不同数据表示形式以及资源访问方式的隐藏。而位置透明是用户无法判别资源在系统中的物理位置。 2. 迁移透明性是指分布式系统中的资源移动不会影响该资源的访问方式。而复制透明是指对同一个资源存在多个副本的隐藏。 3. 一个开放的分布式系统就是根据一系列准则来提供服务，这些准则描述了所提供服务的语法和语义。 4. 集群计算系统一个突出的特征是它的同构性；它提供了最大限度的分布式透明性。可用于单个程序在多台计算机上并行地运行。 5. 网格计算系统具有高度的异构性：其硬件、操作系统、网络、管理域和安全策略等都不尽相同。 6. 网格计算系统一个关键问题是如何把来自不同计算机组织的资源集中起来，使一组人或机构进行协调工作。 7. 分布式事务处理的四个特性是：原子性、一致性、独立性和持久性。 8. 分布式普适系统应用程序的需求归纳为三种，它们是：接受上下文的变化、促使自主合成、认可共享为默认行为。 9. 分布式系统体系结构样式很多，其最重要的有：分层体系结构；基于对象的体系结构、以数据为中心的体系结构以及基于事件的体系结构等四类。10. 客户/服务器结构的应用程序通常划分为三层，它们是：用户接口层、处理层和数据层。 11. 在结构化点对点体系结构中覆盖网络是用一个确定性的过程来构成的，这个使用最多的进程是通过一个分布式哈希表来组织进程的。 12. 超级对等体通常是维护一个索引或充当一个代理程序的结点。 13. 分布式软件体系结构主要分集中式、非集中式和各种混合形式三大类。其非集中式体系结构又分为 结构化的点对点、非结构化的点对点、超级对等体 三种。 14. 实现软件自适应的基本技术分为要点分离、计算 映像和基于组件的设计三种类型。 15. 分布式的自主系统指的是自我管理、自我恢复、 自我配置和自我优化等各种自适应性。 16. 一个线程独立地执行它自己的程序代码。线程系 统一般只维护用来让多个线程共享CPU所必需的最 少量信息。 17. 有两种实现线程线程包的基本方法：一是可以构 造一个完全在用户模式下执行的线程；二是由内核 来掌管线程并进行调度。 18. 分布式系统中的多线程通常有：多线程用户和多 线程服务器两大类型。而以分发器/工作者模型组织 起来的多线程服务器是最为流行的一种。 19. 虚拟化可采用两种方法，一是构建一个运行时系 统，提供一套抽象指令集来执行程序。二是提供虚 拟机监视器。 20. 在服务器的组织结构中，迭代服务器是自己处理 请求，将响应返回给客户；而并发服务器将请求传 递给某个独立线程或其他进程来处理。 21. 服务器集群在逻辑上由三层组成，第一层是逻辑 交换机；第二层是应用/计算服务；第三层是文件/ 数据库系统。 22. 在代码迁移的框架结构中，进程包含三个段，它 们是代码段、资源段和执行段三个段。 23. 进程对资源的绑定有三种类型：一是按标识符绑 定；二是按值绑定；三是按类型绑定。而三种类型 的资源对机器的绑定是未连接资源、附着连接资源 和紧固连接资源。 24. 中间件是一种应用程序，它在逻辑上位于应用层 中，但在其中包含有多种通用协议，这些协议代表 各自所在的层，独立于其他更加特别的应用。 25. 在RPC操作中，客户存根的功能是将得到的参 数打包成消息，然后将消息发送给服务器存根。 26. 所有DCE的底层编程模型都是客户-服务器模 型。而DCE本身的一部分是由分布式文件服务、目 录服务、安全服务以及分布式时间服务等构成的。 27. IDL编译器的输出包括三个文件，它们是头文件、 客户存根和服务器存根。 28. 在面向消息的通信中，通常分为面向消息的瞬时 通信和持久通信两种机制。 29. 在面向消息的瞬时通信中，通常采用套接字接口 和消息传递接口。 30. 在面向持久的通信中，消息队列系统为持久异步 通信提供多种支持。它提供消息的中介存储能力。 31. 在消息队列系统中，队列由队列管理器来管理， 它与发送或接收消息的应用程序直接交互。 32. 在消息队列系统中，转换是由队列网络中特定结 点完成的，这些结点称为消息转换器。 33. 在面向流的通信中，数据流的传输模式有异步传 输模式、同步传输模式和等时传输模式等三种。 34. 在流与服务质量(QOS)描述中，服务质量特性指 的是数据传输所要求的比特率、创建会话的最大延 时、端到端的最大延时、最大延时抖动以及最大往 返延时等。 35. 流同步有两种类型，一种是在离散数据流与连续 数据流之间保持同步；另一种是连续数据流之间的 同步。 36. 在流同步的机制中，需要研究的两个问题是：一 个是两个流同步的基本机制；二是在网络环境下这 些机制的分布式版本。 37. 应用层多播的基本思想是结点组织成一个覆盖 网络，然后用它来传播信息给其成员。一个重要的 因素是网络路由器不在组成员中。
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
分布式系统和集中式系统 Prepared on 22 November 2020
分布式系统与集中式系统 根据管理信息系统的硬件、软件、数据等信息资源在空间的分布情况，系统的结构又可分为集中式和分布式两大类型。 一、分布式系统 利用计算机网络把分布在不同地点的计算机硬件、软件、数据等信息资源联系在一起服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享，就形成了管理信息系统的分布式结构。具有分布结构的系统称为分布式系统。 实现不同地点的硬、软件和数据等信息资源共享，是分布式系统的一个主要特征。分布式系统的另一个主要特征是各地与计算机网络系统相联的计算机系统既可以在计算机网络系统的统一管理下工作，又可脱离网络环境利用本地信息资源独立开展工 作。 下图是分布式的图例： a)硬件环境 原来系统内中央处理器处理的任务分散给相应的处理器，实现不同功能的各个处理器相互协调，共享系统的外设与 软件。 b)网络环境 多数分布式系统是建立在计算机网络之上的，所以分布式系统与计算机网络在物理结构上是基本相同的。分布式操作系统的设计思想和网络操作系统是不同的，这决定了他们在结构、工作方式和功能上也不同。网络操作系统要求网络用户在使用网络资源时首先必须了解网络资源，网络用户必须知道网络中各个计算机的功能与配置、软件资源、网络文件结构等情况，在网络中如果用户要读一个共享文件 时，用户必须知道这个文件放在哪一台计算机的哪一个目录下；分布式操作系统是以全局方式管理系统资源的，它可以为用户任意调度网络资源，并且调度过程是“透明”的。当用户提交一个作业时，分布式操作系统能够根据需要在系统中选择最合适的处理器，将用户的作业提交到该处理程序，在处理器完成作业后，将结果传给用户。在这
主流分布式系统架构分析 主流分布式---系统架构分析
目录 一、前言 (3) 二、SOA架构解析 (3) 三、微服务( Microservices )架构解析 (7) 四、SOA和微服务架构的差别 (9) 五、服务网格( Service Mesh )架构解析 (9) 六、分布式架构的基本理论 ......................................................................................... 1 1 七、分布式架构下的高可用设计 (15) 八、总结 .......................................................................................................... 1 9
、八、 、 》 本文我们来聊一聊目前主流的分布式架构和分布式架构中常见理论以及如何才能设计出高可用的分布式架构好了。分布式架构中，SOA和微服务架构是最常见两种分布式架构，而且目前服务网格的 概念也越来越火了。那我们本文就先从这些常见架构开始。 、SOA架构解析 SOA全称是：Service Oriented Architecture ，中文释义为"面向服务的架构"，它是一种设计理念，其中包含多个服务，服务之间通过相互依赖最终提供一系列完整的功能。各个服务通常以独立 的形式部署运行，服务之间通过网络进行调用。架构图如下：
Appl 跟SOA 相提并论的还有一个 ESB （企业服务总线），简单来说ESB 就是一根管道，用来连接各个服 务节点。 ESB 的存在是为了集成基于不同协议的不同服务， ESB 做了消息的转化、解释以及路由的工 作，以此来让不 同的服务互联互通；随着我们业务的越来越复杂， 会发现服务越来越多，SOA 架构下， 它们的调用关系会变成如下形式: App 2 App 6 App 3 App 4
郑州轻工业学院 课程设计报告 题目简述分布式操作系统学生姓名杨元家张峰崎 专业班级计科11-01 学号0152 0153 院（系）计算机与通信工程指导教师张旭 完成时间2014 年6月18日
目录 摘要错误!未定义书签。 1 分布式操作系统的特点错误!未定义书签。 2 网络操作系统和分布式操作系统的区别错误!未定义书签。 网络操作系统错误!未定义书签。 网络操作系统错误!未定义书签。 网络操作系统对于计算机网络的作用错误!未定义书签。 分布式操作系统错误!未定义书签。 集群为了提高计算机的性能错误!未定义书签。 分布式操作系统错误!未定义书签。 网络操作系统和分布式操作系统的区别是：错误!未定义书签。 3 以大规模IPTV点播系统为例说明分布式系统分布方式错误!未定义书签。分布式点播系统分析错误!未定义书签。 分布式系统典型结构错误!未定义书签。 分布式系统工作原理错误!未定义书签。 分布式系统的典型应用错误!未定义书签。 分布式点播系统的局限性错误!未定义书签。 结论错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 分布式操作系统的特点
摘要 本文介绍了分布式操作系统的特点以及与网络操作系统的区别，并且以大规模IPTV 点播系统为例说明分布式系统分布方式，分布式操作系统是在比单机复杂的多机环境下得到实现的，并且具备分布性、自治性、并行性、全局性这四个基本特征，能够实现资源共享，加快计算速度，并且可靠性得到了提高。在分布性与并行性上比网络操作系统有独到的优点，并且在透明性以及健壮性方面具有网络操作系统不可匹敌的优势，在大规模IPTV点播系统中，本文从分布式系统的结构、分布式系统的工作原理、分布式系统的典型作用以及分布式系统的局限性等方面详细阐述了分布式系统在服务器系统中是如何实现分布的。 关键字：分布式操作系统、网络操作系统、IPTV点播系统 1 分布式操作系统的特点 分布式操作系统是在比单机复杂的多机环境下得到实现的，操作系统在进行任何一项任务的始终都要依赖于通信软件模块，故而分布式操作系统具有区别于单机操作系统的下列显著特点： (1)具有干预互连的各处理机之间交互关系的责任。分布式操作系统必须保证在不同处理机上执行的进程彼此互不干扰，并严格同步，以及保证避免或妥善解决各处理机对某些资源的竞争和引起的死锁等问题。
[摘要] 本文主要介绍了分布式操作系统中的分布式互斥算法和令牌环互斥算法，并着重针对几种不同的令牌环算法分析了它们算法的正确性，最后还讨论了各个算法的性能并加以比较。 [关键词] 分布式操作系统令牌环互斥算法 引言 分布式互斥是随着分布式系统的出现而出现的，并随着分布式系统理论发展而发展。因此，和分布式系统的体系结构发展史类似，分布式互斥的发展经历了如下几个发展阶段。 (1)完全中心式算法。在该类算法中，一个节点被指定为控制(裁决)节点，它控制对所有共享对象的访问。当任何进程请求对一个临界资源进行访问时，就向本地资源控制进程发送一个请求消息，该进程接着向控制节点发送一个请求消息。当共享对象可用时，将返回一个应答消息。当进程结束使用资源后，向控制节点发送一个释放消息。这类算法有两个共同点，其一是只有控制节点能控制资源的分配，其二是所有需要的信息都集中在控制节点中，包括所有资源的实体和位置以及每个资源的分配状态。 完全中心式算法实现简单，控制也很方便，但存在以下缺点：如果控制节点崩溃，则互斥机制终止，同时由于所有请求资源的进程都需与控制节点交换消息，因此，控制节点可能存在通信瓶颈。， (2)局部中心式算法。由于完全中心式算法可能出现的控制节点容错问题与通信瓶颈问题，人们采取了相应措旌以期解决或缓解这些问题给整个系统带来的影响。因此出现了局部中心式算法。局部中心式算法是将各临界资源按一定规则分为几个区域，每个区域包含一定数量的临界资源和一个中心控制点。任何需要请求某临界资源的进程都需向该l晦界资源所在区域的中心控制节点发送请求消息并由该控制节点安排进程访问临界资源的次序。该类算法具有多个控制点，各控制点间互不干涉，每一个控制节点故障只影响系统内节点对该控制节点管理区域内的临界资源访问，不会对非该区域内资源的访问造成影响。因此可以缓解完全中心式算法的控制节点容错问题与通信瓶颈问题。 (3)局部分布式算法。局部中心式算法虽然缓解了其完全中心式算法的控制节点容错及通信瓶颈问题，但并未使这些问题得到解决。特别是随着通信技术的发展，节点间的通信带宽已经能够较大程度满足互斥的消息通信要求，因此使中心式算法的控制节点容错变得更加重要。因此，人们将局部中心式算法中互不干涉的控制节点改为互相备份的方式。当一个控制节点失效时，其控制的资源将转向其备份的控制节点，使得互斥能够继续进行。该类算法继续发展，出现了多点 共同决策的资源访问模式，即任何一次的关键资源访问，不再是由唯一的一个控制节点决定，而是由所有控制节点共同决定。因此申请访问临界资源的节点不再只是向唯一的资源控制节点发送请求消息，而是需要向所有控制节点发送请求消息。当所有控制节点都同意申请节点的请求时，申请节点获得临界资源访问机会。
本文作者Kate Matsudaira是一位美丽的女工程副总裁，曾在Sun Microsystems、微软、亚马逊这些一流的IT公司任职。她有着非常丰富的工作经验和团队管理经验，当过程序员、项目经理、产品经理以及人事经理。专注于构建和操作大型Web应用程序/网站，目前她的主要研究方向是SaaS（软件即服务）应用程序和云计算（如大家所说的大数据）。 本文是作者在AOSA一书介绍如何构建可扩展的分布式系统里的内容，在此翻译并分享给大家。 开源软件已经成为许多大型网站的基本组成部分，随着这些网站的逐步壮大，他们的网站架构和一些指导原则也开放在开发者们的面前，给予大家切实有用的指导和帮助。 这篇文章主要侧重于Web系统，并且也适用于其他分布式系统。 Web分布式系统设计的原则 构建并运营一个可伸缩的Web站点或应用程序到底是指什么？在最初，仅是通过互联网连接用户和访问远程资源。 和大多数事情一样，当构建一个Web服务时，需要提前抽出时间进行规划。了解大型网站创建背后的注意事项以及学会权衡，会给你带来更加明智的决策。下面是设计大型Web系统时，需要注意的一些核心原则： ?可用性 ?性能 ?可靠性 ?可扩展 ?易管理 ?成本 上面的这些原则给设计分布式Web架构提供了一定的基础和理论指导。然而，它们也可能彼此相左，例如实现这个目标的代价是牺牲成本。一个简单的例子：选择地址容量，仅通过添加更多的服务器（可伸缩性），这个可能以易管理（你不得不操作额外的服务器）和成本作为代价（服务器价格）。 无论你想设计哪种类型的Web应用程序，这些原则都是非常重要的，甚至这些原则之间也会互相羁绊，做好它们之间的权衡也非常重要。 基础
1.2 什么是分布式计算系统？它的实质是什么？ 分布式计算系统是由多个相互连接的计算机组成的一个整体，这些计算机在一组系统软件（分布式操作系统或中间件）环境下，合作执行一个共同的或不同的任务，最少依赖于集中的控制过程、数据和硬件。 实质：分布计算系统=分布式硬件+分布式控制+分布式数据。 1.10多处理机与多计算机的区别是什么？同构多计算机和异构多计算机各有什么特点？ 区别：多计算机是将多个计算机联合起来处理问题, 多处理机是在一个系统内集成多个处理器. 广义上说，使用多台计算机协同工作来完成所要求的任务的计算机系统都是多处理机系统。即多计算机系统。 狭义上说：多处理机系统的作用是利用系统内的多个CPU来并行执行用户的几个程序，以提高系统的吞吐量或用来进行冗余操作以提高系统的可靠性。 同构计算机的特点： 1.每个节点是一台计算机，包含CPU和存储器。 2.节点间的通信量较少。 3.同构计算机系统的互连有两种结构：基于总线的多计算机系统和基于交换的多计算机系统。 异构计算机的特点：
1.节点差异很大，节点可能是多处理机系统、集群或并行高性能计算机。 2.节点间通过互联网络如Internet连接起来的。 3.有两种实现方法：采用分布式操作系统和中间件软件层。 1.16什么是中间件，它的功能是什么？它在分布式系统中的地位是什么？ 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通讯，是连接两个独立应用程序或独立系统的软件 功能：命名服务作业调度高级通信服务资源管理数据持久化分布式事务分布式文档系统安全服务 地位：中间件的一个重要目标是对应用程序隐藏底层平台的异构型，因此中间件系统都提供一组完整度不同的服务集。这些服务是通过中间件系统提供的接口来调用的。一般禁止跳过中间件层直接调用底层操作系统的服务。 1.18分布式系统有哪些计算模式？（必考） 1.面向对象模式