分布式计算环境 课程总结
大学五年级计算机科学教案网络与分布式系统
大学五年级计算机科学教案网络与分布式系统一、引言计算机科学作为一门广泛应用于各行各业的学科，其教学内容逐渐深化和拓展，涵盖了诸多专业领域。
其中，网络与分布式系统是计算机科学不可或缺的一部分，它与现代社会的信息交流以及数据处理紧密相关。
本教案旨在介绍大学五年级计算机科学课程中网络与分布式系统的知识内容和教学方法，以帮助学生深入理解相关概念和技术，为将来的实践应用做好准备。
二、课程目标本课程旨在使学生掌握以下知识和能力：1. 理解网络与分布式系统的基本概念和原则。
2. 掌握网络通信协议标准及其应用。
3. 理解分布式系统的设计原则和常见的分布式算法。
4. 能够分析和解决网络与分布式系统中的实际问题。
三、教学内容1. 网络基础知识1.1 计算机网络的定义和分类1.2 网络拓扑结构与通信方式1.3 网络协议与标准1.4 互联网的组成和工作原理2. 网络通信协议2.1 TCP/IP协议栈及其应用2.2 HTTP协议与Web应用2.3 DNS解析与域名管理2.4 邮件传输协议与电子邮件系统3. 分布式系统概述3.1 分布式系统的定义和特点3.2 中心化与去中心化的分布式系统 3.3 分布式数据库与数据一致性3.4 分布式文件系统与数据存储管理4. 分布式算法和技术4.1 分布式计算模型与任务调度4.2 分布式锁和同步机制4.3 分布式事务与一致性协议4.4 分布式存储与数据备份策略四、教学方法1. 讲授与讨论相结合：教师通过讲解基本概念和原理，引导学生思考和讨论相关问题。
2. 案例分析：教师通过实际案例，讲解网络与分布式系统在现实应用中的具体问题和解决方法。
3. 实验和实践：通过设计网络实验和分布式系统实践项目，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
4. 小组讨论和演示：学生分成小组，进行课程相关问题的讨论和展示，促进团队合作和交流能力的培养。
五、教学评估1. 平时作业：布置理论知识、实验和项目任务，要求学生按时完成并撰写报告。
基于教育云平台的翻转课堂教学模式研究与实践
基于教育云平台的翻转课堂教学模式研究与实践发布时间：2021-05-06T13:49:11.697Z 来源：《时代教育》2020年11月22期作者：伍骥[导读] 随着当前教育技术水平不断提升，很多新技术都应用到教学中，极大提升了教学效率伍骥（湖南涉外经济学院湖南长沙 410205）摘要：随着当前教育技术水平不断提升，很多新技术都应用到教学中，极大提升了教学效率，改变了以往的教学模式，让教学变得更加轻松与高效，受到了广大师生的欢迎。
翻转课程教学模式作为新的教学模式，与教育云平台的结合，构建了全新的教育体系和教学模式，为教师提供了更加丰富教学手段，在很大程度上推动了当前教学改革的进程，弥补了以往教学存在的不足。
因此，本文主要针对教育云平台的翻转课堂教学模式进行分析和探讨，提出了一些针对性的建议，为当前教学改革提供一定的指导和帮助。
关键词：教育云平台；翻转课堂；教学模式；研究；实践基金项目：2018年湖南省普通高校教学改革研究项目: 湘教通【2018】436号第784项“翻转课堂理念下《运动解剖学》课程3D模拟教学法的设计与应用”。
云技术和云平台在翻转课堂教学中的应用，极大提升了现有的教学效率，摆脱了教学在空间和时间上的限制，融合了更多先进的教学理念，让教学变得更加地轻松，推动了当前教学的改革。
因此，教师充分发挥现有云平台技术优势，构建基于云平台的教学模式，不断完善现有的教学条件，制定相应的教学策略，不断提高教学效果，为学生提供更好的教学服务。
下面结合相关概念，针对教育云平台的翻转课堂教学模式设计与实践展开论述。
一、相关概念随着云计算和大数据技术的快速发展，其在教育教学等方面的应用也日益广泛，为了更好的为教学提供帮助和指导，教师需要了解和明确教育云平台、翻转课堂等相关的内容，从而提升实际应用的效率，满足当前教学改革的基本要求。
（一）云计算云计算属于分布式计算，具体是指网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，再利用多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果，最后返回给用户。
《分布式数据库原理与应用》课程教案
《分布式数据库原理与应用》课程教案一、课程简介1.1 课程背景随着互联网和大数据技术的发展，分布式数据库系统在现代数据库技术中占据越来越重要的地位。
分布式数据库具有高可用性、高性能、高扩展性、灵活的数据分布等优点，能够满足企业级应用对数据处理的需求。
本课程旨在让学生了解分布式数据库的基本概念、原理和技术，掌握分布式数据库的设计、实现和应用。
1.2 课程目标（1）理解分布式数据库的基本概念、原理和特点；（2）掌握分布式数据库系统的基本架构和关键技术；（3）学会分布式数据库的设计方法和应用场景；（4）具备分布式数据库系统的维护和管理能力。
二、教学内容2.1 分布式数据库基本概念（1）分布式数据库的定义；（2）分布式数据库的类型；（3）分布式数据库的优点和缺点。
2.2 分布式数据库系统架构（1）分布式数据库系统的层次结构；（2）分布式数据库系统的组件及其作用；（3）分布式数据库系统的主要技术。
2.3 分布式数据库设计方法（1）分布式数据库设计的基本步骤；（2）分布式数据库设计的注意事项；（3）分布式数据库设计实例分析。
2.4 分布式数据库实现技术（1）分布式数据库的数据分片方法；（2）分布式数据库的数据复制方法；（3）分布式数据库的数据一致性保障技术。
2.5 分布式数据库应用场景（1）分布式数据库在企业级应用中的典型应用场景；（2）分布式数据库在云计算和大数据领域的应用；（3）分布式数据库在未来发展趋势中的应用。
三、教学方法3.1 授课方式采用讲授、案例分析、讨论相结合的方式进行授课。
3.2 实践环节安排实验课程，让学生动手实践，加深对分布式数据库原理和应用的理解。
3.3 考核方式课程成绩由课堂表现、课后作业和实验报告三部分组成。
四、教学资源4.1 教材推荐使用《分布式数据库原理与应用》一书作为主要教材。
4.2 辅助资料提供相关论文、研究报告、案例分析等辅助教学资料。
4.3 网络资源推荐访问相关学术网站、论坛和博客，了解分布式数据库的最新动态和发展趋势。
简单分布式与并行计算
简单分布式与并行计算
计算机系统中的分布式和并行计算是当前研究的热点与趋势。
分布式系统将计算任务分摊到多个计算节点进行,提高整体系统的计算能力。
而并行计算则利用多核和等设备内的并行来加速单任务的计算速度。
在简单情况下,我们可以使用一个基于消息传递的简单分布式计算模型。
该模型将原始计算任务拆分成多个可独立运行的子任务,这些子任务分布到不同的计算节点上进行。
每个节点执行完毕后会返回结果。
主节点负责协调,收集各子节点的计算结果,并进行汇总输出最终结果。
这种模型的好处是计算容量可以伸缩。
随着节点数量的增加,整体系统的计算能力也线性增长。
它还具有很好的弹性,单个节点故障后不会影响整体任务运行。
但是,它也存在通信开销较大,汇总结果比较耗时等问题。
在单节点级并行计算方面,我们可以利用多核或硬件设备来实现简单的任务并行。
例如进行大量独立计算的循环可以很容易利用或进行数据并行计算加速。
这种模型利用硬件层面的并行能力,能有效提升单节点计算能力。
以上涵盖了简单分布式和并行计算的两个基本模型。
它们在一定程度上已经能很好地解决一些简单问题。
不过在大规模和复杂场景还
需要更先进的计算方法,如参数服务器、数据流计算等。
未来计算机的研究将探索这些高级模型,以应对疑难问题。
“职教20条”建设背景下大数据课程体系改革
本栏目责任编辑：王力计算机教学与教育信息化“职教20条”建设背景下大数据课程体系改革林宛杨（福建船政交通职业学院信息与智慧交通学院，福建福州350007）摘要：该文以“职教20条”建设为背景，将课程改革作为深化内涵建设的切入点和突破口，研究了高职院校大数据专业新时代人才培养需求，提出了课程体系改革指导原则。
在该基础上，聚焦课程体系改革的架构设计，进一步优化大数据课程体系，实现高职教育内涵式发展。
关键词：职教20条；大数据；课程体系中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2020)36-0170-02开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：Reform of Big Data Curriculum System under the Background of “20Items of Vocational Education ”LIN Wan-yang(School of Information and Intelligent Transportation,Fujian Chuanzheng Communication College,Fuzhou 350007,China)Abstract:The paper is based on the construction of "20items of Vocational education"Taking curriculum reform as the entry point and breakthrough point of deepening connotation construction.It also studies the talent training needs of big data majors in higher vocational colleges in the new era and puts forward the guiding principles of reform for the curriculum system.On this basis,it fo⁃cuses on the framework design of curriculum system reform,further optimize the big data curriculum system,to achieve the conno⁃tative development of higher vocational education.Key words:20items of vocational education;big data;curriculum system1背景职业教育是我国的教育体系的重要组成部分，为国民经济和社会的发展提供了有力的人才和智力支持。
《云计算技术》课程标准
《云计算技术》课程标准一、课程概述《云计算技术》课程旨在让学生了解和掌握云计算的基本概念、原理和技术，以及其在各行各业的应用。
通过本课程的学习，学生将能够理解云计算的基本架构、服务模型和关键技术，熟悉常见的云服务和应用，并能够根据实际需求选择和配置合适的云服务。
二、课程目标1、理解云计算的基本概念、原理和技术，掌握云计算的基本架构和服务模型。
2、熟悉常见的云服务和应用，了解云服务的优势和适用场景。
3、能够根据实际需求选择和配置合适的云服务，了解云服务的部署和运维。
4、掌握云安全的基本概念和防护措施，了解合规性和隐私保护的重要性。
5、通过实践操作，加深对云计算技术的理解和应用能力。
三、课程内容1、云计算的基本概念和原理2、云计算的架构和服务模型3、常见的云服务和应用4、云服务的选择和配置5、云服务的部署和运维6、云安全的概念和防护措施7、实践操作：云服务的配置和管理四、教学方法本课程采用理论教学和实践操作相结合的方式，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高其实践操作能力。
具体方法包括：1、理论教学：通过课堂讲解、案例分析等方式，让学生了解云计算的基本概念、原理和技术，掌握云服务的选择、配置、部署和运维等方面的知识。
2、实践操作：通过实验室实践、项目实训等方式，让学生熟悉常见的云服务和应用，掌握云服务的配置和管理技能，加深对云计算技术的理解和应用能力。
3、小组讨论：通过小组讨论的方式，鼓励学生交流和分享学习心得和经验，促进团队协作和创新能力的培养。
4、在线学习：通过在线学习平台，让学生在课后自主进行拓展学习，提供学习的灵活性和个性化。
五、课程评价本课程的评价采用多种方式相结合的方式，包括：1、平时成绩：通过课堂表现、作业完成等情况进行评价。
2、期末考试：通过笔试或机试等方式进行期末考试评价。
3、项目实训：通过小组项目实训的方式进行实践操作评价。
4、学习报告：通过撰写学习报告的方式进行学习成果展示和总结评价。
分布式计算定义
分布式计算定义
分布式计算是一种计算方式，它将一个大型的计算任务分解成多个子任务，然后将这些子任务分配到多个计算节点上进行处理。
这些计算节点可以是分布在不同地理位置的计算机、服务器或移动设备，它们通过网络连接起来，协同工作以完成计算任务。
在分布式计算中，每个计算节点都负责处理一部分子任务，并将处理结果返回给中央控制器或协调器。
中央控制器或协调器负责整合所有计算节点的处理结果，以得到最终的计算结果。
这种计算方式可以大大提高计算效率和速度，因为它可以利用多个计算节点的计算能力和资源，同时还可以减少单个计算节点的负载和压力。
分布式计算通常用于处理大规模的数据和计算任务，例如科学计算、数据分析、机器学习、图像处理、自然语言处理等。
它可以在云计算平台、集群计算环境、网格计算环境等多种计算环境中实现。
总之，分布式计算是一种将计算任务分配到多个计算节点上进行处理的计算方式，它可以提高计算效率和速度，同时还可以减少单个计算节点的负载和压力，适用于处理大规模的数据和计算任务。
《云计算基础》课程教案
《云计算基础》课程教案一、课程基本信息课程名称：云计算基础课程类别：专业基础课授课对象：专业名称年级学生授课时间：总学时二、课程目标1、知识目标使学生了解云计算的基本概念、体系架构、服务模式和部署模型，掌握云计算中的关键技术，如虚拟化、分布式存储、分布式计算等。
2、能力目标培养学生具备云计算系统的搭建、配置和管理能力，能够运用云计算技术解决实际问题。
3、素质目标培养学生的创新思维、团队合作精神和解决复杂问题的能力，提高学生的信息素养和职业道德。
三、课程内容1、云计算概述（1）云计算的定义和特点（2）云计算的发展历程和趋势（3）云计算与传统计算模式的比较2、云计算体系架构（1）IaaS（基础设施即服务）（2）PaaS（平台即服务）（3）SaaS（软件即服务）3、云计算服务模式（1）公有云（2）私有云（3）混合云（4）社区云4、云计算部署模型（1）本地部署（2）托管部署（3）云部署5、虚拟化技术（1）服务器虚拟化（2）存储虚拟化（3）网络虚拟化6、分布式存储（1）Hadoop 分布式文件系统（HDFS）（2）分布式对象存储（3）分布式块存储7、分布式计算（1）MapReduce 编程模型（2）Spark 计算框架（3）Flink 流处理框架8、云计算安全（1）云计算安全威胁与挑战（2）云计算安全技术与策略9、云计算应用案例（1）云计算在企业中的应用（2）云计算在互联网行业的应用（3）云计算在教育、医疗等领域的应用四、教学方法1、课堂讲授通过讲解、演示和案例分析，让学生掌握云计算的基本概念、原理和技术。
2、实验教学安排实验课程，让学生亲自动手搭建云计算环境，进行实际操作和应用，加深对所学知识的理解和掌握。
3、小组讨论组织学生进行小组讨论，针对云计算中的热点问题和实际应用案例进行分析和探讨，培养学生的团队合作精神和创新思维。
4、项目实践布置项目任务，让学生以小组为单位完成一个云计算相关的项目，提高学生的综合应用能力和解决实际问题的能力。
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CORBA的OMA 的
t 对象管理体系结构 对象管理体系结构OMA：描述了OMG规范所遵循的概 ：描述了 规范所遵循的概 念化的基础结构
Beijing University of Posts and Telecommunications
in args
器对象完成处理后，ORB通过同样的Marshaling/Unmarshaling方式将结果返回给客户。
CORBA服务 服务
t CORBA服务：系统级的对象框架。这些服务 扩展了基本的CORBA体系结构。CORBA 服务 代表了一组预先实现的，软件开发商通常需要 的分布式对象，如：
ODP的分布透明性 的分布透明性
t ODP的分布透明性 的分布透明性
n 访问透明性、位置透明性、重置透明性、持久透明性、 访问透明性、位置透明性、重置透明性、持久透明性、 迁移透明性、复制透明性、故障透明性、 迁移透明性、复制透明性、故障透明性、事务透明性
Beijing University of Posts and Telecommunications
t CORBA技术
t OMA体系结构、IDL、ORB t 面向对象的远程方法调用是如何实现的？
Beijing University of Posts and Telecommunications
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Open Distributed Processing
t ISO和ITU-T 的开放分布处理模型 和 的开放分布处理模型(ODP-RM) n 为面向对象的分布式处理提供一个通用的体 系结构框架，将开放式思想引入分布式处理， 以解决异构系统间各种相关机制的一致性问 题 n ODP-RM能够协调和指导不同应用领域的ODP 标准的开发。 即它是一种框架, 在其上可 实现不同的”分布计算环境”。
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ODP的通用功能 的通用功能
t RM-ODP定义了用来支持 定义了用来支持RM-ODP平台的 平台的4 定义了用来支持 平台的 种通用功能。 组24种通用功能。灵活地利用这些功能可以 种通用功能 近于无缝地实现ODP系统的目标。 系统的目标。 近于无缝地实现 系统的目标 n 管理功能
n 定义了一系列 定义了一系列API、通信协议、组件/服务信息模型， 、通信协议、组件 服务信息模型 服务信息模型， 使得异质应用程序能够互相操作， 使得异质应用程序能够互相操作，这些应用程序 用不同的程序语言编写，运行在不同的平台上。 用不同的程序语言编写，运行在不同的平台上。
t 目的：在分布式环境下实现应用的集成，使 目的：在分布式环境下实现应用的集成， 基于对象的软件成员，在分布的、异构的环 基于对象的软件成员，在分布的、 境下可重用、可移植、可互操作。 境下可重用、可移植、可互操作。 t 方法：提供一个框架，如果符合这一框架， 方法：提供一个框架，如果符合这一框架， 就可以在主要的硬件平台和操作系统上建立 一个异质的分布式应用。 一个异质的分布式应用。
n n n n 对象位置 对象实现方式 对象执行状态 对象通信机制
t 为什么在异构环境下能够透明地发送请求和接 为什么在异构环境下能够透明地发送请求和接 收响应？ 收响应？
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ORB的组成 的组成
t 面向对象的分布计算环境
n 简化面向对象的分布式系统的设计与实现
t 面向构件的分布计算环境
n 简化基于构件的分布式系统的设计与实现
t 面向……的分布计算环境
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主要内容
t t t t t t 第一章 绪论 第二章 面向对象的分布计算环境 第三章 面向构件的分布计算环境 第四章 面向Web的分布计算环境 第五章 其他分布计算环境 第六章 代理技术
n 协调功能 n 仓库功能 n 安全功能
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CORBA
t Common Object Request Broker Architecture: OMG组织制定的一个工业规范，是一个体系 组织制定的一个工业规范， 组织制定的一个工业规范 结构和一组规范
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ODP的主要内容 的主要内容
t 主要包含三部分： 主要包含三部分： n 视点：为清晰地描述复杂的系统，把对ODP 系统的说明细化为五个视点（即从五个不同 的角度来观察），以及用于表达这五个视点 的语言。 n 透明性：开放式分布处理系统应该提供的八 个透明性。 n 功能：定义开放式分布处理平台应该具有的 功能。
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ODP的视点 ODP的视点
视点
企业视 点 信息视 点 计算视 点 工程视 点 技术视 点 解决问题 企业对信息系统 的需求 信息、信息流 和信息处理 分布式应用的逻 辑划分 支持应用的分布 式基础设施 技术的获得和安 装，实现、一致 性。 主要内容 相关人员 企业管理者，用户 ，资源提供者 信息分析员，系统 分析员，信息工程 师 系统分析员，系统 设计员 操作系统设计者， 通信系统设计者， 系统设计者 系统集成人员，系 统提供商
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CORBA的IDL 的
t 仅定义接口，不定义实现 t 分隔“对象作什麽 (WHAT)”与“如何做 (HOW)”
Client Side
C++ COBOL
I D L I D L
C
I D L I D L
Object Implementati on Side
COBOL
I D L I D L
C
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分布计算环境
t 分布计算环境：
n 分布计算环境提供了网络环境下不同软、硬件平 台资源共享和互操作的有效手段，使得分布式计 算可以比较方便地得以实现，从而分布式系统可 以比较方便地得以构造
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面向对象的分布计算环境
t 分布式系统中的面向对象技术
t 分布对封装性、继承性和对象引用的影响
t 开放分布式处理ODP
t ODP是为了解决什么问题而提出来的？ t 主要内容：视点、透明性、功能
分布计算环境 课程总结
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主要内容
t t t t t t 第一章 绪论 第二章 面向对象的分布计算环境 第三章 面向构件的分布计算环境 第四章 面向Web的分布计算环境 第五章 其他分布计算环境 第六章 代理技术
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角色，方针，动作，活动
信息对象，不变方案，静态 方案，动态方案 计算对象，计算接口，接口 引用，操作，信号，流，联 编，联编对象 基本工程对象，存根，联编 对象，协议对象，核心，簇 ，容器，节点，拦截器，支 撑对象 技术解决方案
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Distributed Computing Environment
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分布计算环境的技术基础
t 分布式计算环境构造技术基础
n 分布在网络上的程序之间的互操作技术 n 目录技术、负载平衡技术、容错技术、事务管理技术、安全 技术 ……
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绪论
t 分布式系统
n 在 网 络 计 算 平台 上 开 发、 部 署、 管 理 和 维护以资源共享和协同工作为主要应用 目标的分布式应用系统
t 分布计算
n 简单地说，分布式计算是两个或多个软件共享信 息、协同工作。这些软件既可以在同一台计算机 上运行，也可在通过网络连起来的几台不同机器 上运行。 n 分布计算技术是构成分布式系统的基础
è 方便分布式系统的构建：设计、实现、部署、维护 è 分布式计算环境本身实际上也是分布式系统
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实现分布计算环境的技术路线
t现实的技术路线(90年代工业界普遍遵守的路线) t在网络计算平台上部署分布计算环境 t提供开发工具和公共服务 t支持分布式应用 t资源共享和协同工作
Ada
ORB
I D L
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ORB
I D L I D L I D L
Ada
Small talk
I D L I D L
Small talk C++
JAVA
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JAVA
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CORBA的ORB 的
t 对象请求代理 对象请求代理ORB（Object Request Broker）： （ ）： 定义异构环境下对象透明地发送请求和接收响 应的基本机制。 为客户隐藏： 应的基本机制。ORB 为客户隐藏：