1、第九章: 網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)算模型 分布協(xié)同事件排序 互斥死鎖 進(jìn)程同步與進(jìn)程通訊 分布式資源管理分布式文件系統(tǒng) 動(dòng)機(jī)資源共享遠(yuǎn)程共享和打印文件在分布式據(jù)庫(kù)中處理信息使用遠(yuǎn)程指定硬件設(shè)備計(jì)算加速 for one task, multiple processes of threads scattered on multiple nodes負(fù)載平衡多任務(wù)，進(jìn)程遷移 提高可靠性 detect and recover from site failure, function transfer, reintegrate failed site通訊 消息傳遞9.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2、網(wǎng)絡(luò)的概念 網(wǎng)絡(luò)的組成 網(wǎng)絡(luò)的分類 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?.1.1 網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)利用通訊設(shè)備和通訊線路將地理上分散而且具有相對(duì)獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照某種原則相互連接在一起構(gòu)成的計(jì)算機(jī)體系 .總體結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)2結(jié)點(diǎn)N磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)1磁盤磁盤處理機(jī)內(nèi)存結(jié)點(diǎn)3無(wú)公共內(nèi)存,無(wú)全局時(shí)鐘結(jié)點(diǎn)類型主機(jī) (IBM3090, 等.)應(yīng)用實(shí)例:航班預(yù)定銀行系統(tǒng)大量附屬磁盤工作站 (Sun, Apollo, Microvax, RISC6000, 等.)應(yīng)用實(shí)例:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)辦公信息系統(tǒng)私人數(shù)據(jù)庫(kù)0，1，2個(gè)中等容量磁盤9.1.3 網(wǎng)絡(luò)分類局域網(wǎng) (LAN) 通常

3、覆蓋較小的地理區(qū)域 .總線型, 環(huán)形, 或者星形網(wǎng)絡(luò).速度 100 兆/秒, 或者更高.傳輸速度快，成本低.結(jié)點(diǎn): 通常的工作站 和/或 個(gè)人電腦 少量 (通常一到兩個(gè)) 小型機(jī).局域網(wǎng)是構(gòu)造(松散耦合)分布式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)分類 (續(xù).)典型局域網(wǎng)描述:網(wǎng)絡(luò)分類 (續(xù).)廣域網(wǎng)絡(luò) (WAN) 連接地理區(qū)域分散的結(jié)點(diǎn). 通訊手段: 租賃電話公司線路, 微波電路,衛(wèi)星線路.速度較慢 100 千比特/秒.可靠性較低. 目的: 通訊網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)由相同類型(系列)計(jì)算機(jī)構(gòu)成, 分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng).異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)計(jì)算機(jī)類型不同, 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng).兩類分布式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程登

4、陸telnet 遠(yuǎn)程文件傳輸 ftp get, put, ls, cd,.分布式操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移 計(jì)算遷移 作業(yè)遷移 (負(fù)載平衡)進(jìn)程遷移9.1.4 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)站點(diǎn)在物理上可以采用不同的方式聯(lián)結(jié)在一起評(píng)估和比較標(biāo)準(zhǔn)：基本成本：將系統(tǒng)中各站點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來(lái)所花費(fèi)的代價(jià)如何？通訊成本：把一個(gè)信息由站點(diǎn)A傳送到站點(diǎn)B有多長(zhǎng)距離？可靠性：如果一個(gè)通訊鏈或一個(gè)站點(diǎn)失效，是否影響其余站點(diǎn)之間的通訊?4.星型結(jié)構(gòu)3.樹形結(jié)構(gòu) BC F E ADAE D C BF基本成本較低 基本成本低通訊經(jīng)過(guò)父結(jié)點(diǎn)(祖先結(jié)點(diǎn)) 中心結(jié)點(diǎn)是通訊瓶頸可靠性一般(非葉結(jié)點(diǎn)失效分割網(wǎng)絡(luò)) 可靠性低: 中心結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)癱

5、瘓 5.環(huán)形結(jié)構(gòu)： (a)單向 . (b)雙向 (a) (b) 基本成本低 基本成本較低通訊速度中(最多n-1步) 通訊速度較快(最多n/2步)可靠性一般(任一結(jié)點(diǎn)失效網(wǎng)絡(luò)失效) 可靠性: 中9.2 通訊與協(xié)議 ISO/OSI 模型 9.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 遠(yuǎn)程登錄 telnet 遠(yuǎn)程文件傳輸 ftp remote_host_name9.4 計(jì)算模型 數(shù)據(jù)遷移 結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式 整個(gè)文件都傳送 將文件的一部分傳送 計(jì)算遷移 結(jié)點(diǎn)B需要結(jié)點(diǎn)A的文件，兩種數(shù)據(jù)傳送方式 RPC方式: 執(zhí)行一個(gè)遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用,調(diào)用一個(gè)對(duì)所需文件進(jìn)行適當(dāng)計(jì)算的過(guò)程，然后將結(jié)果發(fā)送給進(jìn)程。消息方式: 發(fā)一個(gè)消息到站點(diǎn)A，由A的操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行所指定任務(wù)的代理進(jìn)程，然后通過(guò)消息系統(tǒng)將結(jié)果返回。9.4 計(jì)算模型 (續(xù).)作業(yè)遷移 負(fù)載平衡 作業(yè)或作業(yè)步可以在網(wǎng)絡(luò)上分布以均衡工作負(fù)載 計(jì)算加速 作業(yè)劃分為若干個(gè)在不同站點(diǎn)處并行執(zhí)行的步驟硬件優(yōu)選 有些作業(yè)只適合于在專用處理機(jī)上運(yùn)行 軟件優(yōu)選 有的作業(yè)需要某些站點(diǎn)處的特別軟件 進(jìn)程遷移 將正運(yùn)行于某一站點(diǎn)上的進(jìn)程遷移到另一站點(diǎn) 進(jìn)程遷移的目的 動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡 減少通訊開銷 利用特定資源 進(jìn)程遷移涉及的內(nèi)容 進(jìn)程地