|
分布式系統(tǒng)的應(yīng)用
（作者未知） 2011/6/23
摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，分布式計(jì)算成為可能。當(dāng)用戶需要完成任何任務(wù)時(shí)，分布式計(jì)算提供對(duì)盡可能多的計(jì)算機(jī)能力和數(shù)據(jù)的透明訪問(wèn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能與高可靠性的目標(biāo)。文章針對(duì)分布式系統(tǒng)的定義、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)以及在如何構(gòu)建基于志愿者計(jì)算的分布式系統(tǒng)上，給出了觀點(diǎn)，并進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：分布式系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)：志愿者計(jì)算
一、前言
在20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)是串行處理機(jī)，一次運(yùn)行一個(gè)作業(yè)直至完成。這些處理機(jī)通過(guò)一個(gè)操作員從控制臺(tái)操縱，而對(duì)于普通用戶則是不可訪問(wèn)的。在60年代，需求相似的作業(yè)作為一個(gè)組以批處理的方式通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)行以減少計(jì)算機(jī)的空閑時(shí)間。同一時(shí)期還提出了其他一些技術(shù)，如利用緩沖、假脫機(jī)和多道程序等的脫機(jī)處理。70年代產(chǎn)生了分時(shí)系統(tǒng)，不僅作為提高計(jì)算機(jī)利用率的手段，也使用戶離計(jì)算機(jī)更近了。分時(shí)是邁向分布式系統(tǒng)的第一步：用戶可以在不同的地點(diǎn)共享并訪問(wèn)資源。80年代是個(gè)人計(jì)算的10年；人們有了他們自己專用的機(jī)器。
隨著基于微處理器的系統(tǒng)所提供的出色的性能／價(jià)格比和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的穩(wěn)步提高，一個(gè)新的夢(mèng)想成為可能一分布式計(jì)算。當(dāng)用戶需要完成任何任務(wù)時(shí)，分布式計(jì)算提供對(duì)盡可能多的計(jì)算機(jī)能力和數(shù)據(jù)的透明訪問(wèn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能與高可靠性的目標(biāo)。在過(guò)去的10年里，人們對(duì)分布式計(jì)算系統(tǒng)的興趣迅猛發(fā)展。有關(guān)分布式計(jì)算的主題是多種多樣的，許多研究人員正在研究關(guān)于分布式硬件結(jié)構(gòu)和分布式軟件設(shè)計(jì)的各方面問(wèn)題以開(kāi)發(fā)利用其潛在的并行性和容錯(cuò)性。
二、分布式系統(tǒng)定義
當(dāng)討論分布式系統(tǒng)時(shí)，我們面臨許多以下這些形容詞所描述的不同類型：分布式的、網(wǎng)絡(luò)的、并行的、并發(fā)的和分散的。分布式處理是一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域，所以還沒(méi)有一致的定義。與順序計(jì)算相比、并行的、并發(fā)的和分布式的計(jì)算包括多個(gè)PE間的集體協(xié)同動(dòng)作。這些術(shù)語(yǔ)在范圍上相互覆蓋，有時(shí)也交換使用。
●“并行的”意味著從一個(gè)單一控制線程對(duì)數(shù)據(jù)集的鎖步(10ckstep)動(dòng)作。在并行計(jì)算機(jī)級(jí)別上，單指令流多數(shù)據(jù)流(slMD)計(jì)算機(jī)就是一個(gè)使用多個(gè)數(shù)據(jù)處理單元在許多數(shù)據(jù)項(xiàng)上同時(shí)進(jìn)行相同或相似操作的例子。
●“并發(fā)的”意味著某些動(dòng)作可以以任意次序執(zhí)行。例如，在更高級(jí)別上和在多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)并行計(jì)算機(jī)上進(jìn)行部分獨(dú)立的操作。
●“分布式的”意味著計(jì)算的成本或性能取決于數(shù)據(jù)和控制的通信。
如果一個(gè)系統(tǒng)的部件局限在一個(gè)地方，它就是集中式的；如果它的部件在不同地方，部件之間要么不存在或僅存在有限的合作，要么存在緊密的合作，它是分散式的。當(dāng)一個(gè)分散式系統(tǒng)不存在或僅存在有限的合作時(shí)，它就被稱作網(wǎng)絡(luò)的；否則它就被稱作分布式的，表示在不同地方的部件之間存在緊密的合作。在給出分布式系統(tǒng)具體定義的模型中，分布式系統(tǒng)可以用硬件、控制、數(shù)據(jù)這三個(gè)維度加以檢驗(yàn)。
分布式系統(tǒng)一分布式硬件+分布式控制+分布式數(shù)據(jù)
三、分布式系統(tǒng)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)
分布式系統(tǒng)被用在許多不同類型的應(yīng)用中。以下我們列出了一些應(yīng)用。對(duì)這些應(yīng)用而言，使用分布式系統(tǒng)要比其他體系結(jié)構(gòu)如單處理機(jī)和共享存儲(chǔ)器多處理機(jī)更優(yōu)越：
●并行和高性能應(yīng)用。原則上，并行應(yīng)用也可以在共享存儲(chǔ)器多處理機(jī)上運(yùn)行，但共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)不能很好地?cái)U(kuò)大規(guī)模以包括大量的處理機(jī)。HPCC(高性能計(jì)算和通信)應(yīng)用一般需要一個(gè)可伸縮的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)取決于分布式處理。
●容錯(cuò)應(yīng)用。因?yàn)槊總�(gè)PE是自治的，所以分布式系統(tǒng)更加可靠。一個(gè)單元或資源(軟件或硬件)的故障不影響其他資源的正常功能。
●固有的分布式應(yīng)用。許多應(yīng)用是固有分布式的。這些應(yīng)用是突發(fā)模式(burstmode)而非批量模式(bulk mode)。這方面的實(shí)例有事務(wù)處理和Internet Java小程序。這些應(yīng)用的性能取決于吞吐量(事務(wù)響應(yīng)時(shí)間或每秒完成的事務(wù)數(shù))而不是一般多處理機(jī)所用的執(zhí)行時(shí)間。
對(duì)于一組用戶而言，分布式系統(tǒng)有一個(gè)特別的應(yīng)用稱為計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(computer supported cooperativeworking，CSCW)或群件(groupware)，支持用戶協(xié)同工作。另一個(gè)應(yīng)用是分布式會(huì)議，即通過(guò)物理的分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電子會(huì)議。同樣，多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)也是一個(gè)類似的應(yīng)用。
由于在不同的平臺(tái)上如：PC、工作站、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上可獲得非常多樣的應(yīng)用，用戶希望能超出他們PC的限制以獲得更廣泛的特性、功能和性能。不同網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境(包括分布式系統(tǒng)環(huán)境)下的互操作性變得越來(lái)越重要。為了達(dá)到互操作性，用戶需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分布式計(jì)算環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境里，所有系統(tǒng)和資源都可用。
DCE(分布式計(jì)算環(huán)境)是OSF(開(kāi)（未完，下一頁(yè)）
|