机载分布式系统的透明性设计

第３８卷第２期２００８年３月

航空计算技术

ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ

Ｖ０１．３８Ｎｏ．２

Ｍ盯．２００８机载分布式系统的透明性设计

王和平，张联梅，王宁

（中国航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）

摘要：在分析国外分布式系统和ＡＳＡＡＣ标准的基础上指出，分布式系统的透明性主要体现在８

个方面，即访问透明、位置透明、并发透明、备份透明、故障透明、迁移透明、性能透明和扩充透明，并

对实现这８种透明性所采用的理论和技术进行了阐述，目的在于把握分布式系统的设计方向和获

取一些设计经验。

关键词：分布式计算机系统；分布式操作系统；访问透明；位置透明；故障透明；性能透明

中图分类号：ＴＰ３１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．６５４Ｘ（２００８）０２—００５８—０４

引言

分布式计算机系统是从系统角度研究多台计算机的互连以区别计算机网络。它是相对集中式而言的，强调的是分布式。什么是分布式计算机呢？分布式计算机系统应具有如下特征…：１）资源分散性；２）结构模块性；３）工作并行性；４）协作自治性；５）运行坚定性；６）系统透明性。衡量一个系统是否是分布式系统，我们认为关键是系统的软件而不是硬件。分布式计算机系统的上述特征主要是通过分布式操作系统来实现。因此，分布式操作系统的研究、设计和实现一直是国内外人们最关心的问题和讨论的焦点。

目前，对分布式操作系统尚无统一的定义。Ａｎ—ｄｒｅｗＳ．Ｔａｎｅｎｂａｕｍ等曾给出下面的定义旧Ｊ：“分布式操作系统是一个对用户看来像是集中式操作系统，但却运行在多个独立处理机上的操作系统，它的关键是透明性。”因此，分布式操作系统的功能是对用户屏蔽掉低层分离的硬件，使得用户使用分布式操作系统如同使用一个功能强大的单机操作系统一样。这也就是透明性的含义所在。所以，透明性的好坏成了设计和评价一个分布式系统的关键问题和重要依据。

美国ＡＮＳＡ［１９８１］定义了８种形式的透明性：１）访问透明（Ａｃｃｅｓｓｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；２）位置透明（Ｌｏｃａｔｉｏｎ？ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；３）并发透明（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；

４）备份透明（Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；５）故障透明（Ｆａｉｌｕｒｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；６）迁移透明（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎｔｒａｎｓｐａｒ－ｅｎｃｙ）；７）性能透明（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；８）扩充透明（Ｓｃａｌｉｎｇｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）。因此在设计和评价分布式操作系统时可以从上面几个方面对透明性加以考虑。

１透明性设计

１．１访问透明

是指用户对远程资源／文件和本地资源／文件所采取的操作是一致的。在分布式系统中，资源管理和文件系统在物理上包括本地资源管理／文件系统和远程资源管理／文件系统，但对用户来说，就好像只有一个本地资源管理／文件系统一样。如何对本地资源／文件和远程资源／文件采用相同的访问机制，便是访问透明所要解决的问题。

分布式资源管理／文件系统可以通过名字服务区别资源／文件的本地访问请求和远程访问请求，本地访问可以通过本地资源管理／文件系统很方便的地实现，因此，远程访问便成了实现访问透明的核心技术问题。

目前有两种常用的远程访问技术：远程服务技术；缓存技术。机载分布式系统出于性能上的考虑，采用远程服务技术实现远程资源访问的透明性，采用缓存技术实现远程文件访问的透明性。

１．１．１远程服务技术

该技术基于远程过程调用协议（ＲｅｍｏｔｅＰｒｏｃｅｄｕｒｅＣａｌｌＰｒｏｔｏｃ０１）。ＲＰＣ机制采用顾客一服务员模型。当机器Ａ上的顾客进程需要访问远地资源时，就调用一个过程，然后挂起。该过程通过网络把服务请求报文发给远程机器Ｂ上的服务员进程，结果执行完后将结果报文返回给顾客。顾客收到结果后继续执行。ＲＰＣ

收稿日期：２００７．０９．１１修订日期：２００７－１２—０３

收稿日期：航空基础科学基金资助项目（０５Ｆ３１００１）

作者简介：王和平（１９５４一），男，陕西洛川人，高级工程师，主要研究方向为嵌入式实时操作系统，实时容错分布式计算机操作系统。　万方数据

　万方数据

机载分布式系统的透明性设计

作者：王和平，张联梅，王宁， WANG He-ping， ZHANG Lian-mei， WANG Ning

作者单位：中国航空计算技术研究所,陕西,西安,710068

刊名：

航空计算技术

英文刊名：AERONAUTICAL COMPUTING TECHNIQUE

年，卷(期)：2008,38(2)

参考文献(9条)

1.Joseph Boykin;Susan J Loverso Recent Developments in Operating Systems 1990(05)

2.Eliezer Levy;Abraham Silberschatz Distributed File Systems:Concepts and Examples 1990(04)

3.Levine P The Domain System 1987(01)

4.AERONAUTICAL RADIO,INC Draft 3 of Supplement 1 to ARINC SPECIFICATION 653 Avionic Application Software Standard Interface 2003

5.ASAAC2-STA-32310-001.SWG Issue 01:Second Draft of Proposed Standards for Softwore 2002

6.ASAAC2-STA-32360-001.CPG Issue 01:Second Draft of Proposed Standards for Architecture 2002

7.Hopper A;Needham R M The Cambridge Fast Ring Networking System[外文期刊] 1988(10)

8.Andrew S Tanenbaum;Robbert Van Renesse Distributed Operating Systems 1985(04)

9.扬学良多微处理机和分布式微型机系统[期刊论文]-计算机研究与发展 1989(03)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/807583316.html,/Periodical_hkjsjs200802015.aspx

分布式汽车电气电子系统设计和实现架构

分布式汽车电气/电子系统设计和实现架构在过去的十几年里，汽车的电气和电子系统已经变得非常的复杂。今天汽车电子/电气系统开发工程师广泛使用基于模型的功能设计与仿真来迎接这一复杂性挑战。新兴标准定义了与低层软件的标准化接口，最重要的是，它还为功能实现工程师引入了一个全新的抽象级。这提高了软件组件的可重用性，但不幸的是，关于如何将基于模型的功能设计的结果转换成高度环境中的可靠和高效系统实现方面的指导却几乎没有。另外，论述设计流程物理端的文章也非常少。本文概述了一种推荐的系统级设计方法学，包括、分布在多个ECU中的网络和任务调度、线束设计和规格生成。为什么需要AUTOSAR? 即使在同一家公司，“架构设计”对不同的人也有不同的含义，这取决于她们站在哪个角度上。物理架构处理系统的有形一面，如布线和连接器，逻辑架构定义无形系统的结构和分配，如软件和通信协议。当前设计物理架构和逻辑架构的语言是独立的，这导致相同一个词的意思能够完全不同，设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。

图1：物理和逻辑设计流程。这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它能够将物理和逻辑设计流程紧密相连，并依然允许不同的设计团队做她们的工作。新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表示她的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准打开了一个巨大的、统一的市场，它使得能够创立合适的设计工具。

存储系统设计方案

目录第1章. 概述 (2) 第2章. 存储网络方案 (3) 2.1. 存储系统目标 (3) 2.2. 需求分析 (3) 2.3. 方案设计 (5) 2.3.1. SAN拓朴结构 (5) 2.3.2. 核心存储产品 (6) 2.4. 方案分析 (6) 2.4.1. 基于SAN的存储解决架构 (7) 2.4.2. ADIC StorNext软件解决了SAN中异构平台间的数据共享 (7) 2.4.3. 采用以数据和存储为中心的SAN存储解决架构的优势 (8) 2.4.4. 基于SAN的备份 (9) 2.4.5. 存储阵列的选型 (10) 2.4.6. 光纤通道交换机的选型 (12) 2.4.7. HBA光纤卡的选型 (13) 2.4.8. SAN的管理软件的选型： (13) 第3章. HDS9500V产品综述 (14) 3.1. HDS 9500V产品硬件介绍 (15) 3.2. HDS 9500V产品软件介绍 (17) 3.2.1. 存储资源管理解决方案—Resource Manager (17) 3.2.2. 通道负载平衡解决方案—Dynamic Link Manager (18) 3.2.3. 业务连续性解决方案--ShadowImage (19) 3.2.4. 数据远程备份管理系统件 -- TrueCopy (19) 3.2.5. HDS安全管理软件 SANtinel Software (19) 3.2.6. HDS FlashAccess软件对系统性能的贡献 (20) 第4章. HDS TrueCopy容灾系统详细介绍 (22) 4.1. HDS TrueCopy 系统部件 (22) 4.2. 磁盘卷组的状态 (23) 4.3. HDS Truecopy同步方式 (26) 4.3.1. 高可靠性方案： (27) 4.3.2. 高可用性方案 (27) 第5章. HDS 数据迁移方法 (28) 5.1. 数据迁移 (28) 5.2. 数据迁移的难题 (29) 5.3. 数据迁移相关因素 (29) 5.3.1. 数据的保护 (29) 5.3.2. 在线或离线迁移 (29) 5.3.3. 维护时间窗口 (29) 5.3.4. 迁移技术 (29) 5.3.5. 计划和应用停顿的容忍程度 (30) 5.3.6. 测试需求 (30)

分布式数据库管理系统简介

分布式数据库管理系统简介一、什么是分布式数据库：分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。分布式数据库系统有两种：一种是物理上分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。分布式数据库系统（DDBS）包含分布式数据库管理系统（DDBMS和分布式数据库（DDB）。在分布式数据库系统中，一个应用程序可以对数据库进行透明操作，数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的操作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体：即在用户面前为单个逻辑数据库，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看，一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上，有单个数据库管理系统（DBMS）管理一样，用户并没有什么感觉不一样。分布式数据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。分布式数据库系统是一个客户/ 服务器体系结构。在系统中的每一台计算机称为结点。如果一结点具有管理数据库软件，该结点称为数据库服务器。如果一个结点为请求服务器的信息的一应用，该结点称为客户。在ORACL客户，执行数据库应用，可存取数据信息和与用户交互。在服务器，执行ORACL软件，处理对ORACLE 数据库并发、共享数据存取。ORACL允许上述两部分在同一台计算机上，但当客户部分和服务器部分是由网连接的不同计算机上时，更有效。分布处理是由多台处理机分担单个任务的处理。在ORACL数据库系统中分布处理的例子如：客户和服务器是位于网络连接的不同计算机上。单台计算机上有多个处理器，不同处理器分别执行客户应用。参与分布式数据库的每一服务器是分别地独立地管理数据库，好像每一数据库不是网络化的数据库。每一个数据库独立地被管理，称为场地自治性。场地自治性有下列好处： ?系统的结点可反映公司的逻辑组织。

分布式系统概念与设计(第三版)课后习题与答案Chapter5

Chapter 5Exercise Solutions 5.1The Election interface provides two remote methods: vote: with two parameters through which the client supplies the name of a candidate (a string) and the ‘voter’s number’ (an integer used to ensure each user votes once only). The voter’s numbers are allocated sparsely from the range of integers to make them hard to guess. result: with two parameters through which the server supplies the client with the name of a candidate and the number of votes for that candidate. Which of the parameters of these two procedures are input and which are output parameters? 5.1 Ans. vote: input parameters: name of candidate, voter’s number; result: output parameters: name of candidate, number of votes 5.2Discuss the invocation semantics that can be achieved when the request-reply protocol is implemented over a TCP/IP connection, which guarantees that data is delivered in the order sent, without loss or duplication. Take into account all of the conditions causing a connection to be broken. 5.2 Ans. A process is informed that a connection is broken: ?when one of the processes exits or closes the connection. ?when the network is congested or fails altogether Therefore a client process cannot distinguish between network failure and failure of the server. Provided that the connection continues to exist, no messages are lost, therefore, every request will receive a corresponding reply, in which case the client knows that the method was executed exactly once. However, if the server process crashes, the client will be informed that the connection is broken and the client will know that the method was executed either once (if the server crashed after executing it) or not at all (if the server crashed before executing it). But, if the network fails the client will also be informed that the connection is broken. This may have happened either during the transmission of the request message or during the transmission of the reply message. As before the method was executed either once or not at all. Therefore we have at-most-once call semantics. 5.3Define the interface to the Election service in CORBA IDL and Java RMI. Note that CORBA IDL provides the type long for 32 bit integers. Compare the methods in the two languages for specifying input and output arguments. 5.3 Ans. CORBA IDL:

分布式数据库系统的设计与优化

近年来，计算机技术的发展日新月异，借助于计算机网络而崛起的数据库技术已不断渗透到了社会生活的各个领域．分布式数据库系统是数据库技术的一种，它的产生，使在地理上、组织上分散的单位得以实现信息、数据共享，使系统的可靠性、可用性等得到了明显的改善和提高．因此，如何优化分布式数据库系统，如何更高效地实施数据库查询等问题便显得尤为重要，它关系着整个系统性能和系统效率等诸多关键因素的完善和提高．1分布式数据库的定义分布式数据库系统的基础是集中式数据库，但是比集中式数据库具有更大的可扩展性，它适用于单位和企业的各下属、分散部门，允许将分工后的针对性较强的各部门数据存储在本地存储设备上，从而提高用户操作应用程序的反馈速度，在一定程度上降低网络通信费用．分布式数据库系统可以分为两种：一是物理分布逻辑集中，即在物理上是分布的，在逻辑上是一个统一整体，这类数据库系统比较适用于用途单一、专业性强的中小企业或部门；二是无论在物理上或是逻辑上都是分布的，这种分布式数据库系统类型称为联邦式，此类型主要用于集成大范围数据库，因为该系统主要由用途迥异、差别明显的数据库组成．分布式数据库的物理分布性主要表现在数据库中的数据分别存储在不同的地域内或主机上，而逻辑集中性主要表现在无论用户处于哪个位置或使用本局域网中的哪台主机，都可以通过应用程序对数据库进行操作，但这些数据库具体的分布位置用户并不需要知道，就如同数据库存储在本机，并且由本机的数据库管理系统进行管理．2分布式数据库系统的特点２．１数据的独立性和分布的透明性数据的独立性可以说是分布式数据库系统的核心和目标，而分布的透明性表现在用户在操作带有数据库的应用程序时，不必了解数据存储的具体物理位置，不必关心数据逻辑集中的区域，也不必验证本地系统支持哪些数据模型．分布透明的特点，在很大程度上增加了应用程序的可移植性．２．２集中和自治相结合对于分布式数据库系统来说，数据共享分为两层：局部共享和全局共享．局部共享是相对于局部数据库而言的，存储在局部数据库中的一般是专门针对本地用户的常用数据；全局共享就是说在各个分布的数据库区域，也能够支持系统在全局上的应用，可以存储可供本网中其他位置的用户共享的数据．那么对于这两层数据共享的分类，就有相应的两种控制方式，即集中和自治，各个局部的数据库管理系统可以对本区域的数据库实施独立管理，称为自治；与此同时，为了协调各个局部数据库管理系统，为了宏观、整体地把握各局部数据库的运行情况等，系统还设置了集中控制的工作方式．２．３易于扩展性由于单位、企业等的数据量越来越庞大，对于数据库服务器的需求也越来越多．如果服务器的应用程序支持水平方向的扩展，那么就可以通过多增加服务器来分担数据的处理任务． 3分布式数据库系统的设计３．１设计的原则３．１．１分布式数据库系统的主要设计原则是本地和近地．所以，在设计的过程中，应当尽量实现数据的本地化，这样可以有效减少数据节点之间的相互通信，从而提高整个系统的效率．３．１．２为了改善和提高数据库数据的可用性和可靠性，有时候在分布式数据库系统中可以将数据保存为副本，如果数据的其中一个副本被损坏或者不能使用，那么在网络环境中的另一个节点中可以对损坏的副本进行恢复．不过，在恢复的同时有可能增加冗余的数据，所以在设计分布式数据库系统时应当全面考虑最优的数据冗余程序，从而减少数据库更新的成本．３．１．３在用户通过应用程序对数据库进行操作的时候，分布式数据库系统应当将总的工作量分流到网络环境中的各局域节点，从而提高了应用程序的执行效率、扩大了数据传输的并行度、充分利用了各局域节点计算机的资源．因此在设计分布式数据库系统的同时，要将负荷合理地分流．３．１．４在设计分布式数据库系统时，要对网络各局域节点进行存储能力的统筹，对有限的存储控件进行合理的规划．３．２设计的内容与集中式数据库的设计相类似，分布式数据库系统也包括了数据库和应用．其中，数据库的设计又包括全局的模式设计和局部的模式设计．分布式数据库系统设计的关键是Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２０１２赤峰学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）第２８卷第１０期（下）２０１２年１０月分布式数据库系统的设计与优化左翔，姜文彪（安徽医科大学计算机系，安徽合肥２３００３２）摘要：分布式数据库是数据库技术和网络技术相结合的产物，本文从分布式数据库系统的定义和特点入手，介绍了其设计、优化的目标以及优化的方法．关键词：分布式数据库系统；设计；优化中图分类号：ＴＰ３１０文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１２）１０－００２０－０２２０－－

系统架构设计典型案例

系统架构典型案例共享平台逻辑架构如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。一般性技术架构设计案例如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。整体架构设计案例上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。应用层级说明

分布式数据库系统复习题

一、何为分布式数据库系统？一个分布式数据库系统有哪些特点？答案：分布式数据库系统通俗地说，是物理上分散而逻辑上集中的数据库系统。分布式数据库系统使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位连接起来，共同组成一个统一的数据库系统。因此，分布式数据库系统可以看成是计算机网络与数据库系统的有机结合。一个分布式数据库系统具有如下特点：物理分布性，即分布式数据库系统中的数据不是存储在一个站点上，而是分散存储在由计算机网络连接起来的多个站点上，而且这种分散存储对用户来说是感觉不到的。逻辑整体性，分布式数据库系统中的数据物理上是分散在各个站点中，但这些分散的数据逻辑上却构成一个整体，它们被分布式数据库系统的所有用户共享，并由一个分布式数据库管理系统统一管理，它使得“分布”对用户来说是透明的。站点自治性，也称为场地自治性，各站点上的数据由本地的DBMS管理，具有自治处理能力，完成本站点的应用，这是分布式数据库系统与多处理机系统的区别。另外，由以上三个分布式数据库系统的基本特点还可以导出它的其它特点，即：数据分布透明性、集中与自治相结合的控制机制、存在适当的数据冗余度、事务管理的分布性。二、简述分布式数据库的模式结构和各层模式的概念。分布式数据库是多层的，国内分为四层：全局外层：全局外模式，是全局应用的用户视图，所以也称全局试图。它为全局概念模式的子集，表示全局应用所涉及的数据库部分。全局概念层：全局概念模式、分片模式和分配模式全局概念模式描述分布式数据库中全局数据的逻辑结构和数据特性，与集中式数据库中的概念模式是集中式数据库的概念视图一样，全局概念模式是分布式数据库的全局概念视图。分片模式用于说明如何放置数据库的分片部分。分布式数据库可划分为许多逻辑片，定义片段、片段与概念模式之间的映射关系。分配模式是根据选定的数据分布策略，定义各片段的物理存放站点。局部概念层：局部概念模式是全局概念模式的子集。局部内层：局部内模式局部内模式是分布式数据库中关于物理数据库的描述，类同集中式数据库中的内模式，但其描述的内容不仅包含只局部于本站点的数据的存储描述，还包括全局数据在本站点的存储描述。三、简述分布式数据库系统中的分布透明性，举例说明分布式数据库简单查询的各级分布透明性问题。分布式数据库中的分布透明性即分布独立性，指用户或用户程序使用分布式数据库如同使用集中式数据库那样，不必关心全局数据的分布情况，包括全局数据的逻辑分片情况、逻辑片段的站点位置分配情况，以及各站点上数据库的数据模型等。即全局数据的逻辑分片、片段的物理位置分配，各站点数据库的数据模型等情况对用户和用户程序透明。

大型电商分布式架构设计与优化

大型电商分布式架构设计与优化本文主题为电商网站架构案例，将介绍如何从电商网站的需求，到单机架构，逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外，还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求（架构目标）。

本文大纲： 1. 使用电商案例的原因 2. 电商网站需求 3. 网站初级架构 4. 系统容量估算 5. 网站架构分析 6. 网站架构优化根据实际需要，进行改造、扩展、支持千万PV，是没问题的。使用电商案例的原因分布式大型网站，目前看主要有几类： 1.大型门户（比如网易、新浪等）； 2.SNS网站（比如校内、开心网等）； 3.电商网站（比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等）。

大型门户一般是新闻类信息，可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多，可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点，比如产品详情可以采用CDN，静态化，交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此，我们采用电商网站作为案例，进行分析。电商网站需求客户需求： ?建立一个全品类的电子商务网站（B2C），用户可以在线购买商品，可以在线支付，也可以货到付款； ?用户购买时可以在线与客服沟通； ?用户收到商品后，可以给商品打分和评价； ?目前有成熟的进销存系统，需要与网站对接； ?希望能够支持3~5年，业务的发展； ?预计3~5年用户数达到1000万； ?定期举办双11、双12、三八男人节等活动； ?其他的功能参考京东或国美在线等网站。客户就是客户，不会告诉你具体要什么，只会告诉你他想要什么，我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此，下一步要进行大量的分析，结合行业以及参考网站，给客户提供方案。其它的这里暂不展开。

分布式数据库设计报告

目录 1案例背景 (1) 需求分析 (1) 2 分布式数据库设计 (2) 设计目标 (2) 总体设计目标 (2) （4）可靠性： (3) 完成方式及周期 (3) 分布式数据库架构图 (4) 物理设计施工 (5) 3 总结 (5) 4所用设备汇总 (7) 5所使用软件 (7)

成品车间分布式数据库设计 1案例背景随着成品车间信息化程度越来越高，我们的传统集中式数据库系统的缺点逐渐体现出来主要有: 1、所有数据处理、存储集中在一台计算机上完成，一旦机器损坏或系统崩溃数据数据很难恢复。 2、单台机器写入/查询处理能力不足，一台机器既要读取数据，又要写入数据，遇到大批量超过单台数据库的处理能力，就会出现卡顿，在生产时间不敢批量制造/查询数据。 3、硬件性能瓶颈，包括(硬盘、CPU、内存)，使用升级硬件的方法效果有限。 4、出现故障没有备用服务器可以替代。 5、当前成品车间存在2种数据库，oracle，sql sever，交叉使用不方便管理维护，出现问题排查困难。 6、由于数据库初期创建数据库/表比较混乱，现在对数据的统计管理需要在两台服务器之间交叉进行，统计难度高，效率低。需求分析成品车间信息化程度越来越高，各个节点产生的数据量越来越大，对数据系统要求越来越高，我们所使用的传统集中式数据库已经无法从容应对越来越大的数据。成品车间生产线数据库主要有oracle和sql server两种，分别分布在2台计算机中，柔性线、自动线、三相线交叉使用两种类型数据库，主要出现的问题有; 1、一旦其中一个数据库出现问题，那么就有很大的几率导致三条线体的某个节点或全部节点失去数据服务，导致停线。 2、数据库出现故障，必须停线，故障修复之后才可以上线使用。

详解NAS存储系统那个架构与存储的实现

详解NAS存储系统那个架构与存储的实现对于一个成功的、具有极高可扩展性的NAS存储系统来说，要想架构云存储系统解决方案需要什么? 云存储的概念始于Amazon提供的一项服务(S3)，同时还伴随着其云计算产品(EC2)。在Amazon的S3的服务背后，它还管理着多个商品硬件设备，并捆绑着相应的软件，用于创建一个存储池。新兴的网络公司已经接受了这种产品，并提出了云存储这个术语及其相应的概念。云存储是一种架构，而不是一种服务。你是否拥有或租赁了这种架构是一个次要问题。从根本上来看，通过添加标准硬件和共享标准网络(公共互联网或私有的企业内部网)的访问，云存储很容易扩展云容量和性能。事实证明，管理数百台服务器，使得其感觉上去就像是一个单一的、大型的存储池设备是一项相当具有挑战性的工作。早期的供应商(如Amazon)承担了这一重任，并通过在线出租的形式来赢利。其它供应商(如Google)雇用了大量的工程师在其防火墙内部来实施这种管理，并且定制存储节点以在其上运行应用程序。由于摩尔定律(Moore’s Law)压低了磁盘和CPU的商品价格，云存储渐渐成为了数据中心中一项具有高度突破性的技术。

这十年来，集群NAS存储系统已经出现了好转。本文综述了构建一个云存储或大规模可扩展的NAS存储系统的各种不同架构方法，对于那些寻求构建私有云存储以满足其消费的企业IT管理者或是对于那些寻求构建公共云存储产品从而以服务的形式来提供存储的服务提供商来说，这些方法与他们息息相关。架构方法分为两类：一种是通过服务来架构;另一种是通过软件或硬件设备来架构。传统的系统利用紧耦合对称架构，这种架构的设计旨在解决HPC(高性能计算、超级运算)问题，现在其正在向外扩展成为云存储从而满足快速呈现的市场需求。下一代架构已经采用了松弛耦合非对称架构，集中元数据和控制操作，这种架构并不非常适合高性能HPC，但是这种设计旨在解决云部署的大容量存储需求。各种架构的摘要信息如下：紧耦合对称(TCS)架构：构建TCS系统是为了解决单一文件性能所面临的挑战，这种挑战限制了传统NAS存储系统的发展。HPC系统所具有的优势迅速压倒了存储，因为它们需要的单一文件I/O操作要比单一设备的I/O操作多得多。业内对此的回应是创建利用TCS架构的产品，很多节点同时伴随着分布式锁管理(锁定文件不同部分的写操作)和缓存一致性功能。这种解决方案对于单文件吞吐量问题很有效，几个不同行业的很多

Hadoop分布式文件系统：架构和设计

Hadoop分布式文件系统：架构和设计引言 (2) 一前提和设计目标 (2) 1 hadoop和云计算的关系 (2) 2 流式数据访问 (2) 3 大规模数据集 (2) 4 简单的一致性模型 (3) 5 异构软硬件平台间的可移植性 (3) 6 硬件错误 (3) 二HDFS重要名词解释 (3) 1 Namenode (4) 2 secondary Namenode (5) 3 Datanode (6) 4 jobTracker (6) 5 TaskTracker (6) 三HDFS数据存储 (7) 1 HDFS数据存储特点 (7) 2 心跳机制 (7) 3 副本存放 (7) 4 副本选择 (7) 5 安全模式 (8) 四HDFS数据健壮性 (8) 1 磁盘数据错误，心跳检测和重新复制 (8) 2 集群均衡 (8) 3 数据完整性 (8) 4 元数据磁盘错误 (8) 5 快照 (9)

引言云计算（cloud computing)，由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。在此过程中被服务者只是提供需求并获取服务结果，对于需求被服务的过程并不知情。同时服务者以最优利用的方式动态地把资源分配给众多的服务请求者，以求达到最大效益。 Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时，它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。一前提和设计目标 1 hadoop和云计算的关系云计算由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。针对海量文本数据处理,为实现快速文本处理响应,缩短海量数据为辅助决策提供服务的时间,基于Hadoop云计算平台,建立HDFS分布式文件系统存储海量文本数据集,通过文本词频利用MapReduce原理建立分布式索引,以分布式数据库HBase 存储关键词索引,并提供实时检索,实现对海量文本数据的分布式并行处理.实验结果表明,Hadoop框架为大规模数据的分布式并行处理提供了很好的解决方案。 2 流式数据访问运行在HDFS上的应用和普通的应用不同，需要流式访问它们的数据集。HDFS的设计中更多的考虑到了数据批处理，而不是用户交互处理。比之数据访问的低延迟问题，更关键的在于数据访问的高吞吐量。 3 大规模数据集运行在HDFS上的应用具有很大的数据集。HDFS上的一个典型文件大小一般都在G字节至T字节。因此，HDFS被调节以支持大文件存储。它应该能提供整体上高的数据传输带宽，能在一个集群里扩展到数百个节点。一个单一的HDFS实例应该能支撑数以千万计的文件。

分布式数据库设计方案

1.大型分布式数据库解决方案企业数据库的数据量很大时候，即使服务器在没有任何压力的情况下，某些复杂的查询操作都会非常缓慢，影响最终用户的体验；当数据量很大的时候，对数据库的装载与导出，备份与恢复，结构的调整，索引的调整等都会让数据库停止服务或者高负荷运转很长时间，影响数据库的可用性和易管理性。分区表技术让用户能够把数据分散存放到不同的物理磁盘中，提高这些磁盘的并行处理能力，达到优化查询性能的目的。但是分区表只能把数据分散到同一机器的不同磁盘中，也就是还是依赖于一个机器的硬件资源，不能从根本上解决问题。分布式分区视图分布式分区视图允许用户将大型表中的数据分散到不同机器的数据库上，用户不需要知道直接访问哪个基础表而是通过视图访问数据，在开发上有一定的透明性。但是并没有简化分区数据集的管理、设计。用户使用分区视图时，必须单独创建、管理每个基础表（在其中定义视图的表）,而且必须单独为每个表管理数

据完整性约束，管理工作变得非常复杂。而且还有一些限制，比如不能使用自增列，不能有大数据对象。对于全局查询并不是并行计算，有时还不如不分区的响应快。库表散列在开发基于库表散列的数据库架构，经过数次数据库升级，最终采用按照用户进行的库表散列，但是这些都是基于自己业务逻辑进行的，没有一个通用的实现。客户在实际应用中要投入很大的研发成本，面临很大的风险。面对海量数据库在高并发的应用环境下，仅仅靠提升服务器的硬件配置是不能从根本上解决问题的，分布式网格集群通过数据分区把数据拆分成更小的部分，分配到不同的服务器中。查询可以由多个服务器上的CPU、I/O来共同负载，通过各节点并行处理数据来提高性能；写入时，可以在多个分区数据库中并行写入，显著提升数据库的写入速度。

视频云存储系统设计说明书

视频云存储系统设计 1.1.1.1系统概述结合目前视频存储系统技术发展的主要方向，本次视频存储系统的建设需要达成以下目标： ?采用目前技术领先的视频云存储方式，新建视频云存储系统，有效解决海量高清视频图像数据的存储和管理需求，实现分布式存储，虚拟化集中管理。 ?为充分利旧，将原有的视频存储系统改造融入视频云存储系统，实现全县范围内可利用视频资源的统一存储、统一管理、统一调阅，避免重复投资。 ?视频云存储系统提供高速数据接口，为应用平台提供视频数据高效检索、快速调取等服务功能，为公安业务应用提供有力支撑。 ?视频云存储系统提供标准的运维接口，维护便捷，实现高效实用的管理及使用机制。 1.1.1.2存储技术选择视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的发展，传统的视频存储技术主要有DVR存储、IPSAN存储等存储模式。而新兴的视频云存储模式基于云架构开发，采用面向用户业务应用的设计思路，融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术，可将网络中大量各种不同类型的存储设备，通过专业应用软件集合起来协同工作，共同对外提供高性能、高可靠、不间断的视频、图片数据存储和业务访问服务。总的来说，相比于传统的存储模式，云存储模式具有以下优势：视频监控云存储与传统存储对比表

因此，根据项目实际情况，基于视频监控应用对存储系统的要求，着眼于技术的先进性和用户使用的便捷性，视频存储系统的建设推荐采用新型监控云存储技术来实现。 1.1.1.3存储系统架构 1.1.1.3.1视频云存储技术架构视频云存储系统采用分层结构，整个系统从逻辑上分为五层，分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层。系统技术架构如下：

分布式服务架构方案

高并发分布式服务架构方案下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。数据的存储和读取分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格，适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案，但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对

于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。基础服务基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。应用层应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群，可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。

存储系统结构分析与架构设计说明

第1章前言. 3 第2章存储基本概念. 5 第1节存储设备分类. 6 1.1 SCSI存储设备. 7 1.2 SAS存储设备. 13 1.3 FC光纤通道存储设备. 15 1.4 ISCSI存储设备. 15 1.5 存储设备的融合和演变. 20 1.6 磁带存储. 20 1.7 应用存储. 20 第2节存储网络结构. 20 2.1 DAS存储系统网络结构. 20 2.2 SAN存储系统网络结构. 22 2.3 NAS存储系统网络结构. 22 2.4 网络结构的融合和演变. 22

第3节FC网络和FC交换机. 22 3.1 FC网络. 22 3.2 FC交换机设计. 22 第4节接口速率和存储带宽. 22 第5节存储共享. 22 5.1 设备共享. 22 5.2 文件系统共享. 22 5.3 存储共享管理软件. 22 第6节业务系统分类. 22 第3章数据库系统存储设计. 23 第1节存储应用特点. 23 第2节设计准备. 23 第3节主备数据库系统设计. 23 第4节双机数据库系统设计. 23 第5节数据库备份系统设计. 23

第1节非性线编辑制作系统存储应用特点. 24 第2节带宽分析. 26 第3节容量分析. 26 第4节小型制作网存储设计. 26 第5节中型制作网存储设计. 26 第6节大型制作网存储设计. 26 第7节高清制作网存储设计. 26 第8节媒资系统存储设计. 26 第5章视频监控系统存储设计. 27 第1节视频监控系统存储应用特点. 27 第2节带宽分析. 27 第3节容量分析. 27 第4节小型视频监控系统存储设计. 27 第5节中型视频监控系统存储设计. 27

分布式控制系统课程设计

分布式控制课程设计设计题目：课题八：3台电动机的顺序控制学校：上海工程技术大学院系：机械工程学院

二任务描述：在现代工业生产中，电动机自动与手动正反转的设置得到了广泛的应用。设计三台电动机的顺序控制程序的原则是：（1）自动每隔离十分钟启动一台电机，中间可急停，到了八小时后都自动关闭。（2）手动顺序启动，手动反序停止。设计四段程序，第一段是自动顺序启动三台电机，由SB1总起T0,T1延时触发。第二段程序是到点自动停止，每个电机配备一个定时器加计数器来实现。第三段程序是手动顺序启动由SB2总起，T5,T6延时触发。第四段程序是手动反序停止由中间继电器M1.0,M1.1,M1.2线圈触发，而在第三段程序的起停保电路中用它们的常闭触点来实现。控制任务和要求：（1）启动操作：按启动按钮SB1，电动机M1启动，10s后电动机M2自动启动，又经过8s，电动机M3自动启动。（2）停车操作：按停止按钮SB2，电动机M3立即停车；5s后，电动机M2自动停车；又经过4s，电动机M1自动停车。（3）要求启动时，每隔10min依次启动1台，每台运行8h后自动停车。在运行中可用停止按钮将3台电动机同时停机。三电动机及其PLC控制器的介绍 1.系统设计功能 1）电路设计本课题的三台电动机应满足以下要求（1）自动时，当第二台电动机延时启动时，不关闭第一台电动机。当第三台电动机延时启动时，不关闭第一，第二台电动机。且三者自各自启动就开始计数器计时，准备关闭。（2）用急停按钮使三台电动机同时停移，但时间必须在自动停止时间范围内。（3）手动时，当第二台中动机延时启动时，必须等三台电动机按顺序都启动后才可以按下手动反序停止按钮，使他们各自停止。 2）主电路设计由三台电机组成，启动电路由自动开关QF0.，接触器KM0-KM3.热继电器FR1-FR3各台电

分布式人事管理系统设计与实现

分布式人事管理系统设计与实现摘要：随着信息技术的日益发展和计算机及网络的技术的普遍应用，随着管理改革的深入，各部门之间的工作量也随之加重，旧的管理方式的方法已无法满足现代的科学管理飞速的需要。因此有必要利用现代PC技术和分布式数据库开发技术，在网络环境下建立基于分布式数据库的信息管理系统。关键词：计算机；分步式；人事管理；数据库中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号： 1009-3044(2008)32-1114-02 Distributed Personnel Management System Design and Implementation SONG Jun-rong (Huaibei City of Anhui Province, Mountain-building,Huaibei 235000,China) Abstract: With the increasing development of information technology and computer and network technology widely used, with the depth of management reform, among the various departments and also increase the workload, the old management methods have been unable to meet the modern scientific management of rapid . It is therefore necessary to use