分布式系统介绍课件.ppt

网络操作系统（NOS） 网络文件NFS mount 磁盘映射 * 真正的分布式系统 单一的、全局的进程间通信机制 协议、位置 全局进程管理 创建、启动、挂起、撤销 全局文件系统 文件名、目录、操作 统一的系统调用接口 * 多处理机分时系统（MPOS） 具有一个运行队列的多处理机系统 * Sun ULTRA5 with 32GB disk １6 Units Eathernet Switch 100M Sun ULTRA10 32GB disk One unit NOW(Network of Workstations) * The Grid * 分布式系统定义 一个分布式系统组织成中间件形式， 中间件层分布在多台机器上。 1.1 * 应用举例 银行“一卡通”系统 电信“神州行”系统 SETI@Home 从集中式系统到分布式系统 高性能微型计算机(PC)的普及 高速计算机网络（LAN、WAN）的普及 * 1.1 分布式系统概念 1.2 分布式系统的特点 1.3 硬件概念 1.4 软件概念 1.5 分布式系统设计问题 主要内容 * 优点 -- 与集中式系统相比较 1、经济性：高的性能/价格比 Grosch’Law: Power ↑ Price2 NOPC vs. 大型机（mainframe） 1.2 分布式系统的特点 * 2、性能：能产生单个大型主机不能达到的绝对性能 10,000 X 50MIPS ? 500,000MIPS（5千亿次）= 0.002ns/次=〉0.7mm 优点 -- 与集中式系统相比较 * 3、应用的固有的分布性, 例如： CSCW 工作流 4、可靠性高 多工系统的容错能力 5、可扩充性强 系统演进能力（evolution） 优点 -- 与集中式系统相比较 * 总结： 优点 -- 与集中式系统相比较 项目 描 述 经济 微处理机提供了比大型主机更好的性能价格比 速度 分布式系统总的计算能力比单个大型主机更强 固有的分布性 一些应用涉及到空间上分散的机器 可靠性 如果一个机器崩溃,整个系统还可以运转 渐增 计算能力可以逐渐有所增加 * 1、支持数据共享 文件 数据库 2、支持设备共享 高档打印机 海量磁盘 优点 --与独立PC机比较 * 3、P2P通信 email BBS 4、灵活性 负载分配 优点 --与独立PC机比较 * 总结： 优点 --与独立PC机比较 项目 描 述 数据共享 允许多个用户访问一个公共的数据库 设备共享 允许多个用户共享昂贵的外围设备(如彩色打印机) 通信 使得人们之间的通信更加容易,如通过电子邮件 灵活性 用最有效的方式将工作负荷分配到可用的机器上 * 存在的问题 项目 描 述 软件 目前为分布式系统开发的软件还很少 网络 通信网络可能的问题: 如 QoS等等 安全 容易造成对保密数据的访问 * 1.1 分布式系统概念 1.2 分布式系统的特点 1.3 硬件概念 1.4 软件概念 1.5 分布式系统设计问题 主要内容 * Flynn分类： （1972） SISD（单指令流、单数据流 ）：（PC机） SIMD （单指令流、多数据流 ） ：矩阵计算机 MISD （多指令流、单数据流 ） ：无 MIMD （多指令流、多数据流 ） ：分布式系统 1.3 硬件概念：多台计算机是如何联结在一起 ？ CPU 指令流个数 数据流个数 ? * 存储器使用：共享式、私有式 多处理器系统（multi-processor） 多计算机系统（multi-computer） MIMD分类 P P M P P P M P M M 具有共享存储器的通常称为多处理机（multiprocessor）或多处理器；而不具有共享存储器的则称为多计算机(multicomputer) * 连接方式： 总线式 交换式 关联程度： 紧耦合式：多用于并行系统 松耦合式 ：多用于分布式系统 MIMD分类 * MIMD系统分类 sequent 超级计算机 LAN工作站 超立方 Encor RP3 Transputer * （1）总线型多处理机 解决总线过载：高速缓存（cache）： 命中率（hit rate） 缓存一致性（coherency） 直写（Write-through） 监听（ Snoopy） 控制线、数据线、地址线 SMP？ * （2）交换型多处理机 交叉开关线：n2个交叉开关点 Omega开关网：