网络的分布式系统

分布式系统（distributedsystem）是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件（特别是操作系统），而不是硬件。内聚性是指每一个数据库分布节点高度自治，有本地的数据库管理系统。透明性是指每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的，看不出是本地还是远程。在分布式数据库系统中，用户感觉不到数据是分布的，即用户不须知道关系是否分割、有无副本、数据存于哪个站点以及事务在哪个站点上执行等。目录1详细信息2专业测评▪分布式操作系统▪分布式程序设计语言▪分布式文件系统▪分布式数据库系统▪分布式邮件系统3应用和标准4分布式系统的优点▪分布式系统与集中式系统相比较而言的优点▪分布式系统与独立PC机相比较的优点5分布式系统的缺点6分布式系统的应用▪并行和高性能应用▪容错应用▪固有的分布式应用7分布式系统的测试▪分布式系统压力测试与性能测试▪分布式系统自动化测试8分布式系统目标1详细信息编辑在一个分布式系统中，一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体，就好像是一个系统似的。系统拥有多种通用的物理和逻辑资源，可以动态的分配任务，分散的物理和逻辑资源通过计算机网络实现信息交换。系统中存在一个以全局的方式管理计算机资源的分布式操作系统。通常，对用户来说，分布式系统只有一个模型或范型。在操作系统之上有一层软件中间件（middleware）负责实现这个模型。一个著名的分布式系统的例子是万维网（WorldWideWeb），在万维网中，所有的一切看起来就好像是一个文档（Web页面）一样。在计算机网络中，这种统一性、模型以及其中的软件都不存在。用户看到的是实际的机器，计算机网络并没有使这些机器看起来是统一的。如果这些机器有不同的硬件或者不同的操作系统，那么，这些差异对于用户来说都是完全可见的。如果一个用户希望在一台远程机器上运行一个程序，那么，他必须登陆到远程机器上，然后在那台机器上运行该程序。分布式系统和计算机网络系统的共同点是：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。他们的区别在于：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。在这个过程中，用户并不会意识到有多个处理器的存在，这个系统就像是一个处理器一样。2专业测评编辑分布式软件系统(DistributedSoftwareSystems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成，它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有三个特点：分布性、通信性和稳健性。分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。分布式数据库系统由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成,它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库。分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个结点上。当然,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的。分布式邮件系统分布式邮件系统的部署设计，即同一域名下，跨地域部署的邮件系统。适用于在各地设有分部的政府机构或者大型集团，有效管理各地的人员结构，同时提高了邮件服务器应用效率。[1]分布式邮件系统由多个数据中心组成，大量分支机构或较小的分散站点与数据中心的连接。分支机构需要建立自己的邮件服务器，来加快处理当地分支机构的邮件。承载相应的数据处理量。以提高邮件处理能力，邮件收发速度，邮件功能模块化。分布式部署方案适合以下情况1、公司有不同分支机构或较小的分散站点与公司总部的网络连接通常是低带宽、高滞后或不可靠的。2、公司总部网络无法处理中心位置的服务流量。3、分支机构有自己的服务器、企业网络、域控制器和系统管理员，包含数目不定的用户。4、用户要求有更快的邮箱访问速度、更佳的用户体验和可用性。5、邮箱用户数量大，并发线程多6、对于安全要求高，需要把邮件服务器不同的功能分开部署。分布式邮件系统方案情况1、异地同域名分布式此方案适用于集团邮件系统，各个下属子公司为了提高邮件收发速度，降低邮件负载而提出的方案。分为同域名不同用户数分布式和同域名同用户数分布式2、功能分布式邮件负载比较重，对于某一些功能要求比较高，需要邮件服务器功能分开部署的客户。3、用户分布式邮箱用户数巨大，单机邮件服务器无法承载，服务器做集群。-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------分布式系统，最简单的例子是Browser--Server结构，这两者结合起来就成了最简单的分布式系统，或者可以这样理解：基于网络的软件系统大多都是分布式系统，只不过在系统的复杂程度上有所区别而已。3应用和标准编辑分布式系统被用在许多不同类型的应用中。以下我们列出了一些应用。对这些应用而言，使用分布式系统要比其他体系结构如处理机和共享存储器多处理机更优越：并行和高性能应用原则上，并行应用也可以在共享存储器多处理机上运行，但共享存储器系统不能很好地扩大规模以包括大量的处理机。HPCC（高性能计算和通信）应用一般需要一个可伸缩的设计，这种设计取决于分布式处理。容错应用因为每个PE是自治的，所以分布式系统更加可靠。一个单元或资源（软件或硬件）的故障不影响其他资源的正常功能。固有的分布式应用许多应用是固有分布式的。这些应用是突发模式（burstmode）而非批量模式（bulkmode）。这方面的实例有事务处理和InternetJavad,程序。这些应用的性能取决于吞吐量（事务响应时间或每秒完成的事务数）而不是一般多处理机所用的执行时间。对于一组用户而言，分布式系统有一个特别的应用称为计算机支持的协同工作（ComputerSupportedCooperativeWorking，CSCW）或群件（groupware），支持用户协同工作。另一个应用是分布式会议，即通过物理的分布式网络进行电子会议。同样，多媒体远程教学也是一个类似的应用。由于在不同的平台上如：Pc、工作站、局域网和广域网上可获得非常多样的应用，用户希望能超出他fliPc的限制以获得更广泛的特实用、功能和性能。不同网络和环境（包括分布式系统环境）下的q操作性变得越来越重要。为了达到互操作性，用户需要一个标准的分布式计算环境，在这个环境里，所有系统和资源都可用。DCE（分布式计算环境）是OSF（开放系统基金会）开发的分布式计算技术的工业标准集。它提供保护和控制对数据访问的安全服务、容易寻找分布式资源的名字服务、以及高度可伸缩的模型用于组织极为分散的用户、服务和数据。DCE可在所有主要的计算平台上运行，并设计成支持异型硬件和软件环境下的分布式应用。DCE已经被包括TRANSVARL在内的一些r一商实现。TRANSVARL是最早的多厂商组（multivendorteam）的成员之一，它提出的建议已成为DCE体系结构的基础。在中可以找到利用DCE开发分布式应用的指南。具有标准接口和协议的系统也叫做开放系统。一些其它标准基于一个特别的模型，比如CORBA（公用对象请求代理程序体系结构），它是由OMG（对象管理组）和多计算机厂商联盟开发的一个标准。CORBA使用面向对象模型实现分布式系统中的透明服务请求。工业界有自己的标准，比如微软的分布式构件对象模型（DCOM）和SunMicrosystem公司的JavaBeans。4分布式系统的优点编辑分布式系统与集中式系统相比较而言的优点系统倾向于分布式发展潮流的真正驱动力是经济。25年前，计算机权威和评论家HerbGrosch指出CPU的计算能力与它的价格的平方成正比，后来成为Grosch定理。也就是说如果你付出两倍的价钱，就能获得四倍的性能。这一论断与当时的大型机技术非常吻合，因而使得许多机构都尽其所能购买最大的单个大型机。随着微处理机技术的发展，Grosch定理不再适用了。现在人们只需花几百美元就能买到一个CPU芯片，这个芯片每秒钟执行的指令比80年代最大的大型机的处理机每秒钟所执行的指令还多。如果你愿意付出两倍的价钱，将得到同样的CPU，但它却以更高的时钟速率运行。因此，最节约成本的办法通常是在一个系统中使用集中在一起的大量的廉价CPU。所以，倾向于分布式系统的主要原因是它可以潜在地得到比单个的大型集中式系统好得多的性价比。实际上，分布式系统是通过较低廉的价格来实现相似的性能的。与这一观点稍有不同的是，我们发现微处理机的集合不仅能产生比单个大型主机更好的性能价格比，而且还能产生单个大型主机无论如何都不能达到的绝对性能。例如，按目前的技术，我们能够用10,000个现代CPU芯片组成一个系统，每个CPU芯片以50MIPS（每秒百万指令）的速率运行，那么整个系统的性能就是500,000MIPS。而如果单个处理机（即CPU）要达到这一性能，就必需在2×10-12秒（2微微秒，0.002纳秒）的时间内执行一条指令，然而没有一个现存的计算机能接近这个速度，从理论上和工程上考虑都认为能达到这一要求的计算机都是不可能存在的。理论上，爱因斯坦的相对论指出光的传播速度最快，它能在2微微秒内传播0.6毫米。实际上，一个包含于边长为0.6毫米大小的立方体内的具有上面所说的计算速度的计算机产生大量的热量就能将它自己立即熔掉。所以，无论是要以低价格获得普通的性能还是要以较高的价格获得极高的性能，分布式系统都能够满足。另一方面，一些作者对分布式系统和并行系统进行了区分。他们认为分布式系统是设计用来允许众多用户一起工作的，而并行系统的唯一目标就是以最快的速度完成一个任务，就像我们的速度为500,000MIPS的计算机那样。我们认为，上述的区别是难以成立的，因为实际上这两个设计领域是统一的。我们更愿意在最广泛的意义上使用“分布式系统”一词来表示任何一个有多个互连的CPU协同工作的系统。建立分布式系统的另一原因在于一些应用本身是分布式的。一个超级市场连锁店可能有许多分店，每个商店都需要采购当地生产的商品（可能来自本地的农场）、进行本地销售，或者要对本地的哪些蔬菜因时间太长或已经腐烂而必须扔掉作出决定。因此，每个商店的本地计算机能明了存货清单是有意义的，而不是集中于公司总部。毕竟，大多数查询和更新都是在本地进行的。然而，连锁超级市场的高层管理者也会不时地想要了解他们目前还有多少甘蓝。实现这一目标的一种途径就是将整个系统建设成对于应用程序来说就像一台计算机一样，但是在实现上它是分布的，像我们前面所描述的一个商店有一台机器。这就是一个商业分布式系统。另一种固有的分布式系统是通常被称为计算机支持下的协同工作系统（CSCW，ComputerSupportedCooperativeWork）。在这个系统中，一组相互之间在物理上距离较远的人员可以一起进