分布式系统与云计算之概述

一、内容

- 分布式系统基础
  - 分布式系统特征
  - 系统模型
  - 进程间通信
  - 间接通信

……

- 分布式系统泛型
  - 分布式文件系统
  - 分布式计算系统
  - 虚拟化与云计算
- 云计算

二、分布式系统的目标

资源共享resource sharing

协同计算collaborative computing

三、什么是分布式系统

A distributed system is defined as one in which components at networked computers communicate and coordinate（协作） their actions only by passing messages.

四、其他计算形式

1、并行计算

时间或空间并行，针对计算量的科学计算问题。

2、分布式计算

问题分解为若干小问题，分配给各个计算机再综合起来

3、网格计算

是分布式计算的一种，强调资源共享。

4、云计算

是分布式计算、并行计算和网格计算的发展和商业实现。云计算不但包括分布式计算还包括分布式存储和分布式缓存。分布式存储又包括分布式文件存储和分布式数据存储。

5、普适计算（pervasice computing）

6、志愿计算

五、分布式系统简介

1、定义

一个其硬件或软件组件分布在连网的计算机上，组件之间通过消息进行通信或动作协调的系统

2、特点

·分布性

·并发性（concurrence）

ACID（数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写）

ACID，指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。一个支持事务（Transaction）的数据库，必须要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction processing）当中无法保证数据的正确性，交易过程极可能达不到交易方的要求。

·原子性：要么全部完成，要么全部不完成，执行错误会rollback

·一致性：如果事务是并发多个，系统也必须如同串行事务一样操作。

·隔离性：这种属性有时称为串行化，为了防止事务操作间的混淆，必须串行化或序列化请求，使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。

·持久性：在事务完成以后，该事务对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

CAP

指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可兼得

·异构性

中间件、虚拟机

·对等性

·没有全局时钟（global clock）

·故障独立性（independent failure）

·容错性

冗余配置（信息冗余、时间冗余、物理冗余）

3、目标goals

·resource sharing

·transparency透明度

·openness

·scalability可扩展

4、

SISD - Single Instruction, Single Data 单指令单数据

SIMD - Single Instruction, Multiple Data

MISD - Multiple Instruction, Single Data

MIMD - Multiple Instruction, Multiple Data

单指令流多数据流是一种采用一个控制器来控制多个处理器，同时对一组数据（又称“数据矢量”）中的每一个分别执行相同的操作从而实现空间上的并行性的技术。

5、

DOS：Distributed Operating Systems 分布式操作系统

inter-process communication（IPC）进程间通信

NOS：Network Operating System 网络操作系统

Middleware System 中间件操作系统

3 types of middleware:

transaction oriented (for distributed database applications)面相事务

message oriented (for reliable asynchronous communication)面向消息

remote procedure calls (RPC) – the original OO middleware远程过程调用

Item	Distributed OS		Network OS	Middleware-based OS
	Multiproc.	Multicomp.
Degree of transparency	Very High	High	Low	High
Same OS on all nodes	Yes	Yes	No	No
Number of copies of OS	1	N	N	N
Basis for communication	Shared memory	Messages	Files	Model specific
Resource management	Global, central	Global, distributed	Per node	Per node
Scalability	No	Moderately	Yes	Varies
Openness	Closed	Closed	Open	Open

6、type of communication

7、Model

·client-server

·Multi-tiered (client-server) Architectures （多层cs构架）

·……

六、分布式系统分类

- Distributed Computing Systems
  - Cluster Computing Systems
  - Grid Computing Systems
  - Cloud Computing Systems
- Distributed Information Systems
  - Transaction Processing Systems（交易处理系统）
  - Enterprise Application Integration
- Distributed Pervasive Systems（分布式普适系统）
  - Home Systems
  - Electronic Health Care Systems
  - Sensor Networks

1、Cluster Computing System

2、Grid Computing System

3、Cloud Computing System

分布式系统与云计算之概述

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