分布式操作系統(tǒng)

1、1第十章 分布式系統(tǒng)2 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)操作 分布資源共享 分布對(duì)象控制 分布式數(shù)據(jù)處理 計(jì)算機(jī)支持的人類合作 高性能計(jì)算 10GH2CM 100GH2MM 1000GH100microns 3并行處理多個(gè)獨(dú)立自治的計(jì)算活動(dòng)？并行計(jì)算機(jī)模型消息傳遞型多計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4 并行計(jì)算機(jī)模型(2-10ns) (Parallel Randam Access Machine, PRAM,并行隨機(jī)訪問機(jī))5系統(tǒng)連接方式總線開關(guān)（交叉開關(guān)、Omega開關(guān)網(wǎng)絡(luò)）6 并行計(jì)算機(jī)實(shí)質(zhì)是多處理機(jī)系統(tǒng)（multiprocessor），具有緊耦合、可擴(kuò)展性差特點(diǎn)，不支持大規(guī)模分布計(jì)算。 對(duì)于多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（multicompu

2、ter）?7消息傳遞型多計(jì)算機(jī)(定制網(wǎng)絡(luò))(1050s) (Massivery parallel processor,MPP，大規(guī)模并行計(jì)算機(jī))8定制網(wǎng)絡(luò)類型(網(wǎng)格、環(huán)、立方體、超立方體) 分布存儲(chǔ)的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可通過增強(qiáng)子系統(tǒng)的自治性，分布化改造為分布式系統(tǒng)。9 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10100ms) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以通過增強(qiáng)分布資源的透明、統(tǒng)一的管理，提高各子系統(tǒng)間的協(xié)作等一體化改造手段，成為分布式系統(tǒng)。10適合分布式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有兩類：分布存儲(chǔ)的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可經(jīng)過分布化改造成為并行分布式系統(tǒng)，用于高性能計(jì)算領(lǐng)域；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可經(jīng)過一體化改造成為分布式系統(tǒng)，廣泛用于分布式數(shù)據(jù)處理、事物處理、辦公

3、自動(dòng)化、分布式控制等；11優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：增強(qiáng)系統(tǒng)性能可靠性高可擴(kuò)充性好經(jīng)濟(jì)，性價(jià)比高適應(yīng)性強(qiáng)資源共享程度高缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：軟件問題通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全l分布式系統(tǒng)并行處理、分布式控制分布式系統(tǒng)并行處理、分布式控制l分布式操作系統(tǒng)是一種讓用戶把一組不含共享存儲(chǔ)器分布式操作系統(tǒng)是一種讓用戶把一組不含共享存儲(chǔ)器的機(jī)器看成是單臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件的機(jī)器看成是單臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件(單一系統(tǒng)映象單一系統(tǒng)映象)l虛擬單處理機(jī)虛擬單處理機(jī)12l 分布式系統(tǒng)性能與自治子系統(tǒng)的互連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接相關(guān)。定制網(wǎng)絡(luò)類型(環(huán)、樹、方陣、星型、不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、立方體、超立方體)l 結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)l 平均通信路徑長(zhǎng)度l 通信并行度l 通信接口數(shù)l 路徑

4、算法復(fù)雜度l 通信負(fù)載均衡度l 結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)性1314應(yīng)用層操作系統(tǒng)服務(wù)層操作系統(tǒng)核心層硬件層151.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)象模型系統(tǒng)實(shí)體都按抽象數(shù)據(jù)類型定義為對(duì)象；對(duì)象間通過服務(wù)請(qǐng)求和服務(wù)響應(yīng)方式作用和交互；對(duì)象可以嵌套；客戶/服務(wù)器計(jì)算模型；162.分布式系統(tǒng)的對(duì)象層次模型分級(jí)管理；模塊調(diào)用是一個(gè)有向無環(huán)圖；優(yōu)點(diǎn)：并行性好；接口清晰簡(jiǎn)單；安全可靠；適應(yīng)性好；171. 資源管理方式182. 資源管理模型193. 分布式控制的類型和難點(diǎn)203. 分布式控制的類型和難點(diǎn)不允許有全局的集中控制，有多個(gè)控制器的合作保持系統(tǒng)的一致性；逐步逼近法；協(xié)商調(diào)整；功能校正合作；不可能看到全局狀態(tài)；利用相鄰節(jié)點(diǎn)信息逐步逼

5、進(jìn)問題解；213. 分布式控制的類型和難點(diǎn)沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)物理時(shí)鐘，但需要保持相關(guān)事件間的時(shí)序；邏輯時(shí)鐘；（僅考慮時(shí)序）同步物理時(shí)鐘；(可容忍偏差界限下，定期校準(zhǔn)局部時(shí)鐘)故障難免與系統(tǒng)可用性和一致性存在矛盾，系統(tǒng)必須提供故障檢測(cè)、屏蔽故障、修復(fù)故障等機(jī)制；多副本；原子活動(dòng)；故障檢測(cè)和恢復(fù)；進(jìn)程遷移；22負(fù)荷如何描述；檢測(cè)周期；如何確定某結(jié)點(diǎn)負(fù)荷過重；過重負(fù)荷如何處理；231.投標(biāo)算法；（2n）2. 環(huán)形結(jié)構(gòu)的招投標(biāo)算法；（n+2）241.一致性問題的定義；行為滿足系統(tǒng)規(guī)格說明（行為一致）；狀態(tài)滿足系統(tǒng)規(guī)格說明（狀態(tài)一致）；2.一致性問題的案例（p302）；3.串行化問題；251.一致性問題的類型；2.導(dǎo)致不一致的主要原因；系統(tǒng)復(fù)雜性動(dòng)態(tài)變化并發(fā)干擾發(fā)生故障3.解決不一致問題的途徑