分布式计算技术-实验指导书(必修)
计算方法实验指导书1
第一章 绪论一、主要要求通过实验，认真理解和体会数值计算的稳定性、精确性与步长的关系。
二、主要结果回顾：1、算法：电子计算机实质上只会做加、减、乘、除等算术运算和一些逻辑运算，由这些基本运算及运算顺序规定构成的解题步骤，称为算法．它可以用框图、算法语言、数学语言或自然语言来描述。
用计算机算法语言描述的算法称为计算机程序。
（如c —语言程序，c++语言程序，Matlab 语言程序等）。
2、最有效的算法：应该运算量少，应用范围广，需用存储单元少，逻辑结构简单，便于编写计算机程序，而且计算结果可靠。
3、算法的稳定性：一个算法如果输入数据有误差，而在计算过程中舍入误差不增长，则称此算法是数值稳定的，否则称此算法为不稳定的。
换句话说：若误差传播是可控制的,则称此算法是数值稳定的,否则称此算法为不稳定的。
4、控制误差传播的几个原则： 1）防止相近的两数相减； 2）防止大数吃小数；3）防止接近零的数做除数；4）要控制舍入误差的累积和传播；5）简化计算步骤,减小运算次数,避免误差积累。
三、数值计算实验（以下实验都需利用Matlab 软件来完成） 实验1.1（体会数值计算精度与步长关系的实验）实验目的：数值计算中误差是不可避免的，要求通过本实验初步认识数值分析中两个重要概念：截断误差和舍入误差，并认真体会误差对计算结果的影响。
问题提出：设一元函数f :R →R ，则f 在x 0的导数定义为：hx f h x f x f h )()(lim)('0000-+=→实验内容:根据不同的步长可设计两种算法,计算f 在x 0处的导数。
计算一阶导数的算法有两种：h x f h x f x f )()()('000-+≈ （1）hh x f h x f x f 2)()()('000--+≈（2）请给出几个计算高阶导数的近似算法，并完成如下工作：1、对同样的h ，比较(1)式和(2)式的计算结果；2、针对计算高阶导数的算法，比较h 取不同值时(1)式和(2)式的计算结果。
《分布式计算技术》教学大纲
《分布式计算技术》教学大纲《分布式计算技术》教学大纲课程编号：编写人：阳小华开课学期：2开课单位：计算机科学与技术学院课程中文名称分布式计算技术课程英文名称Distributed Computing T echnology 主讲教师：阳小华总学时：36 其中：理论 24 时实验： 12 时学分：2课程性质：非学位课考核方式：考查先修课程：《程序设计》、《数据结构》、《操作系统》、《计算机网络》一、课程教学目的（说明本课程与专业培养目标、研究方向、培养要求）与要求（限300字）：分布式计算是近年来日趋重要的一种新的计算方式，是基于因特网的应用和服务的技术基础。
在Web和其它基于因特网的系统空前重要的今天，分布式计算是计算机应用及其相关专业学生必须掌握的核心技术。
本课程旨在传授分布式系统的设计原理和实践知识，要求学生掌握分布式系统的基础知识，了解中间件的基本概念和技术，了解基本的分布式算法，能够评价已有的系统，并具备设计、开发分布式应用系统的能力。
二、课程内容简介（限200字）：分布式系统特征、实例与面临的挑战；体系结构模型与基础模型；网络和网络互联；进程间通信、外部数据表示和编码、客户－服务器通信、组通信；分布式对象间的通信、远程过程调用、事件和通知；操作系统支持；分布式文件系统；命名服务和域名系统、目录服务和发现服务；时钟、事件和进程状态、同步物理时钟、逻辑时间和逻辑时钟、全局状态三、教学进度章节内容授课或实验授课或实验教师学时安排（一）Characterization of Distributed Systems授课阳小华（2学时）（二）System Models授课阳小华（4学时）（三）Networking and Internetworking授课阳小华（1学时）（四）Interprocess Communication授课阳小华（4学时）（五）Distributed Objectsand Remote Invocation授课阳小华（6学时）（六）Operating System Support授课阳小华（1学时）（七）Distributed File Systems授课阳小华（1学时）（八）Name Services授课阳小华（1学时）（九）Time and Global State授课阳小华（4学时）实验一开发环境的安装与整合实验阳小华、罗江琴（2学时）实验二RMI程序编制与调试实验阳小华、罗江琴（2学时）实验三IP组播：组通信的实现实验阳小华、罗江琴（2学时）实验四 Jini分布式事件规范：共享白板应用或者MSN Messager java模拟客户端程序的编制实验阳小华、罗江琴（6学时）四、所用教材（正式出版教材要求注明教材名称、作者姓名、出版社、出版时间）及主要参考书：[1] George Coulouris 等，分布式系统概念与设计（英文版，第三版），机械工业出版社，2004.1[2] 王柏等，《分布计算环境》，北京邮电大学出版社，北京，2000。
计算机科学导论实验指导书(专题一)
计算机科学导论实验指导书（专题一）操作系统上机实训前言计算机科学与技术是一门工程实践性较强的学科，实践性环节的教学非常重要。
对于学习计算机专业的学生，除了学好理论知识外，还需进行相应的实验。
通过这些实验，一方面让学生加深理解理论课上学到的各种知识，另一方面培养学生的动手能力。
计算机科学导论是一门概述性的先导课程，以课堂讲授和多媒体演示进行教学为主，重在培养学生的兴趣，引发学生的思考，掌握了解学科的知识体系和要点。
上机内容主要通过教师穿插在课堂教学中的有关实践内容讲解，以及学生的课外学习和上机实践，着重培养学生计算机和网络的使用能力，以及基本编程能力，进一步加深对课程内容的思考。
本课程实验要求学生在学习导论课的同时，再课外阅读一些有关实验的资料和参考书籍，作好预习；上机时独立或合作完成实验内容，并在实验后，按要求完成实验报告。
实验1 熟悉Windows环境一．实验目的熟悉Windows使用环境，熟练操作技巧；了解树文件系统逻辑结构，学会使用资源管理器；控制面板的使用和设置二．实验内容1．掌握对任务栏的操作，能够移动、隐藏任务栏，并改变其大小。
2．了解窗口各部位的名称，能够熟练改变窗口的大小和位置。
3．掌握各种创建快捷方式的方法，能够根据不同的使用场合采用不同的方法创建快捷方式。
4．熟练使用开始菜单提供的各种方法运行程序。
5．能够使用控制面板对系统进行一些基本的设置。
6．掌握创建保存文档的方法。
7．熟练地对文档进行各种操作，如：打开，复制，粘贴，删除，查找等。
8．学会如何创建文件夹，从而能够合理有效的管理个人计算机。
三．实验步骤和说明建议：实验所涵盖的操作内容总是有限的，但Windows的操作基本相似。
学习操作最好的办法，有问题看帮助，边看帮助边操作。
Windows有非常完善的帮助文档，有问题请按“F1”1．任务栏操作（1）移动任务栏：将鼠标光标指向任务栏的空白区域，按下左键，拖动鼠标，将任务栏分别拖动到屏幕的左侧、右侧和顶部。
《分布式计算系统》课程教学大纲
《分布式计算系统》课程教学大纲课程编号：081351362课程名称：分布式计算系统英文名称：Distributed Computing System课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：48/3（讲课学时：24 实验学时：24）适用专业：软件工程一、课程性质与任务“分布式计算系统”是大数据科学与技术方向的专业选修课。
课程以主流的分布式计算系统Hadoop为背景，讲授Hadoop集群安装与配置，分布式文件的存储与管理，作业调度，Hadoop开发，MapReduce编程模型与程序设计。
对培养学生理解分布式计算系统在大数据科学与应用中的作用，基于分布式计算系统解决工程问题具有重要作用。
课程的任务是使学生能够熟练掌握分布式系统的基本概念、体系结构、分布式系统设计原理与方法，能够基于分布式系统解决大数据领域复杂工程问题，具备Hadoop的开发能力，能够分析、设计、实现满足特定需求的分布式系统。
二、课程与其他课程的联系先修课程：Java语言程序设计、Linux操作系统。
后继课程：分布式计算系统开发实践、大数据综合实践。
先修课程Linux操作系统是分布式计算的基础平台，Java语言是分布式系统的重要开发工具，先修课程是本课程学习的基础；分布式计算系统的原理在后续课程起重要的支撑作用。
三、课程教学目标1．了解分布式系统的定义、分类和主要特征，分布式系统与计算机网络的区别，了解主流的分布式系统开发平台Hadoop及其生态环境，掌握Hadoop的核心技术，具备解决大数据领域复杂工程问题的基本知识和能力。
（支撑毕业能力要求1）2．能够安装和配置Hadoop环境；理解HDFS的数据存储原理，掌握基于Java的HDFS文件操作；理解MapReduce编程模型、配置和优化方法，掌握MapReduce的基本开发方法，具备Hadoop的开发能力，能够分析、设计、实现满足特定需求的分布式系统，增强学生的创新意识。
（支撑毕业能力要求2、3）3. 结合实际应用设置实验项目，按照软件工程的要求进行项目的分析、设计、开发和测试，培养学生的分布式系统的工程实践能力。
分布式计算技术-实验指导书
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《分布式计算技术》实验指导书实验学时：16适用专业：计算机科学与技术、计算机软件技术、网络工程等实验一：socket程序设计实验【实验目的及要求】在uinx/Linux/windows环境下通过socket方式实现一个基于client/server或是p2p模式的文件传输程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】1.确定传输模式：通过socket方式实现一个基于client/server或p2p模式的文件传输程序。
2.如果选择的是client/server模式的文件传输程序，则需要分别实现客户端和服务器端程序。
客户端：用面向连接的方式实现通信。
采用socket类对象，接收服务器发送的文件并保存在特定的位置。
服务器端：监听客户请求，读取磁盘文件并向客户端发送文件。
注意：需要实现文件的读写操作。
3.如果选择的是p2p模式的文件传输程序，则需要实现一个peer 程序，它即是客户端，也是服务器端。
peer程序需要实现文件上传、下载及文件读写等操作。
【实验任务】1.提交源代码以及实验报告。
实验二：JavaRmI实验【实验目的及要求】在Java语言环境下，通过RmI实现一个学生成绩或教师信息查询的程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】1.定义学生成绩查询或教师信息查询的远程接口2.实现服务器端软件（程序）：设计远程接口的实现类和服务器对象类，在服务器上启动目录服务，并注册远程对象，供客户端访问。
远程接口的实现类要从本地读取数据信息（成绩或教师信息），数据信息可以存储在文件或数据库中。
3.实现客户端软件（程序）：实现访问远程对象的客户程序。
分布式系统实验指导书
实验目的
实验一 数据包 socket 应用
1. 理解数据包 socket 的 应用 2. 实现数据包 socket 通 信 3. 了 解 Java 并 行 编 程 的 基 本 方 法
预习与实验要求
1. 预习实验指导书及教材的有关内容，了解数据包 socket 的通信原理； 2. 熟悉一种 java IDE 和程序开发过程； 3. 了解下列 Java API：Thread、Runnable； 4. 尽可能独立思考并完成实验。
实验环境
a) 独立计算机或计算机网络； b) reator or others
实验原理
1. 分布式计算的核心是进程通信。 操作系统、网卡驱动程序等应用从不同抽象层面提供了对进程通信的支持，例如 Winsock、.*。Socket API 是一种作为 IPC 提供对系统低层抽象的机制。尽管应用人 员很少需要在该层编写代码，但理解 socket API 非常重要，因为：1，高层设施是构建于 socket API 之上的，即他们是利用 socket API 提供的操作来实现；2，对于以响应时间要求较高或 运行于有限资源平台上的应用来说，socket API 可能是最适合的。 在 Internet 网络协议体系结构中，传输层上有 UDP 和 TCP 两种主要协议，UDP 允许在 传 送 层 使 用 无 连 接 通 信 传 送 ， 被 传 输 报 文 称 为 数 据 包 。（ 是 否 存 在 面 向 连 接 的 数 据 包 socket？）因此数据包 socket 是基于 UDP 的不可靠 IPC。Java 为数据包 socket API 提供两个 类： （1）针对 socket 的 datagramSocket 类 （2）针对数据包交换的 datagramPacket 类 希望使用该 API 发送和接收数据的进程须实例化一个 datagramSocket 对象，每个 socekt 被绑定到该进程所在及其的某个 UDP 端口上。为了向其他进程发送数据包，进程必须创建
分布式计算技术-实验指导书(必修)
《分布式计算技术》实验指导书实验学时：16适用专业：计算机科学与技术、计算机软件技术、网络工程等实验一：Socket程序设计实验【实验目的及要求】在Uinx/Linux/Windows 环境下通过socket方式实现一个基于Client/Server 或是P2P模式的文件传输程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】1. 确定传输模式：通过socket方式实现一个基于Client/Server或P2P模式的文件传输程序。
2. 如果选择的是Client/Server模式的文件传输程序，则需要分别实现客户端和服务器端程序。
客户端：用面向连接的方式实现通信。
采用Socket 类对象，接收服务器发送的文件并保存在特定的位置。
服务器端：监听客户请求，读取磁盘文件并向客户端发送文件。
注意：需要实现文件的读写操作。
3. 如果选择的是P2P模式的文件传输程序，则需要实现一个Peer程序，它即是客户端，也是服务器端。
Peer程序需要实现文件上传、下载及文件读写等操作。
【实验任务】1.提交源代码以及实验报告。
实验二：Java RMI实验【实验目的及要求】在Java语言环境下，通过RMI实现一个学生成绩或教师信息查询的程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】1. 定义学生成绩查询或教师信息查询的远程接口2. 实现服务器端软件（程序）：设计远程接口的实现类和服务器对象类，在服务器上启动目录服务，并注册远程对象，供客户端访问。
远程接口的实现类要从本地读取数据信息（成绩或教师信息），数据信息可以存储在文件或数据库中。
3. 实现客户端软件（程序）：实现访问远程对象的客户程序。
【实验任务】1.提交源代码以及实验报告。
实验三：二选一题目1．实现一个基本的Web服务器程序（独立完成）【实验目的及要求】采用Socket API知识和对HTTP协议，CGI的理解，实现一个基本的WEB服务器程序，要求服务器能成功响应客户程序发来的GET命令（传送文件），进一步实现响应POST 和GET命令的CGI程序调用请求。
《分布式计算机技》实验报告
《分布式计算机技术》实验报告一、分布并行计算环境的安装和设置1．实验目的：掌握分布并行计算环境ProActive的安装和设置，理解客户-服务器模式以及涉及到的各种概念：分布式计算技术、通信与命名。
2．实验内容：①熟悉ProActive软件，完成JDK和ProActive在PC机上的安装和基本配置。
②理解ProActive的活动对象的概念和基本原理。
③理解客户-服务器模式，并且独立运行实例。
3．实验步骤及结果：①安装JDK1.4或者高于1.4的版本。
安装过程和配置过程略。
②ProActive安装过程和基本配置过程略。
③运行例子例子的运行除了运行例子的主类以外，ProActive为例子的运行提供了了脚本程序，scripts 所在的目录在：④Tiny版本的“HelloWorld”例子的运行，运行脚本程序：输出：⑤Reader(读者写者)例子的运行⑥Philosopher（哲学家）例子的运行（1）结果：（2）（3）（4）（5）4．归纳总结，撰写心得体会：在经过本次实验课的内容操作之后，我对分布并行计算环境ProActive有了一些基本的理解以及一些常用操作，也让我们了解客户-服务器模式，了解分布式计算技术、通信与命名等概念。
ProActive 是一个由法国的INRIA机构开发的并行分布式计算的Java 中间件，使用ProActive 能方便地开发网格和网络环境下的应用。
ProActive 是一个支持开发网格和网络环境下并行、分布及并发计算的Java 库。
具有如下特点：(1)纯Java 编写；(2)迁移性；(3)类型组通信和组件编程模式，支持面向对象的SPMD 程序设计；(4)支持Globus、PBS、LSF、SSH 和RSH等网络网格环境和中间件的接口；(5)强大的XML 部署描述器和安全机制。
Hello world ! 是一个最小的Proactive程序。
这是用主动对象概念写的最简单的程序。
为的是用尽量少的API知识快速展示一下怎样编写这类代码。
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《分布式计算技术》实验指导书
实验学时：16
适用专业：计算机科学与技术、计算机软件技术、网络工程等
实验一：Socket程序设计实验
【实验目的及要求】
在Uinx/Linux/Windows 环境下通过socket方式实现一个基于Client/Server 或是P2P模式的文件传输程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】
1. 确定传输模式：通过socket方式实现一个基于Client/Server或P2P模式的文件传输程序。
2. 如果选择的是Client/Server模式的文件传输程序，则需要分别实现客户端和服务器端程序。
客户端：用面向连接的方式实现通信。
采用Socket 类对象，接收服务器发送的文件并保存在特定的位置。
服务器端：监听客户请求，读取磁盘文件并向客户端发送文件。
注意：需要实现文件的读写操作。
3. 如果选择的是P2P模式的文件传输程序，则需要实现一个Peer程序，它即是客户端，也是服务器端。
Peer程序需要实现文件上传、下载及文件读写等操作。
【实验任务】
1
1.提交源代码以及实验报告。
实验二：Java RMI实验
【实验目的及要求】
在Java语言环境下，通过RMI实现一个学生成绩或教师信息查询的程序。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】
1. 定义学生成绩查询或教师信息查询的远程接口
2. 实现服务器端软件（程序）：设计远程接口的实现类和服务器对象类，在服务器上启动目录服务，并注册远程对象，供客户端访问。
远程接口的实现类要从本地读取数据信息（成绩或教师信息），数据信息可以存储在文件或数据库中。
3. 实现客户端软件（程序）：实现访问远程对象的客户程序。
【实验任务】
1.提交源代码以及实验报告。
实验三：二选一
题目1．实现一个基本的Web服务器程序（独立完成）
【实验目的及要求】
采用Socket API知识和对协议，CGI的理解，实现一个基本的WEB服务器程序，要求服务器能成功响应客户程序发来的GET命令（传送文件），进一步实现响应POST
1
和GET命令的CGI程序调用请求。
要求：要求独立完成。
【实验原理和步骤】
1.实验原理
（1）服务器主要监听来至客户浏览器或是客户端程序的连接请求，并且接收到客户请求后对客户请求作出响应。
如果请求是静态的文本或是网页则将内容发送给客户。
如果是CGI程序则服务器调用请求的CGI程序，并发送结果给客户。
（2）协议是基于TCP/IP协议之上的协议，是Web浏览器和Web服务器之间的应用层协议，是通用的、无状态的、面向对象的协议。
（3）的请求一般是GET或POST命令（POST用于FORM参数的传递）。
GET命令的格式为
GET 路径/文件名/1.0
文件名指出所访问的文件，/1.0指出Web浏览器使用的版本。
（4）Web浏览器提交请求后，通过协议传送给Web服务器。
Web服务器接到后，进行事务处理，处理结果又通过传回给Web浏览器，从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。
在发送内容之前Web服务器首先传送一些头信息：
1.0 200 OK
WEBServer：1.0 服务器类型
content_type:类型
content_length:长度值
1
（5）响应POST和GET命令的CGI程序调用请求需要服务器执行外部程序，Java 执行外部可执行程序的方法是：首先通过Runtime run = Runtime.getRuntime()返回与当前Java 应用程序相关的运行时对象；然后调用Process CGI =
run.exec(ProgramName)另启一个进程来执行一个外部可执行程序。
2.Web服务器的实现步骤：
(1) 创建ServerSocket类对象，监听端口8080。
这是为了区别于的标准TCP/IP端口80而取的;
(2) 等待、接受客户机连接到端口8080，得到与客户机连接的socket;
(3) 创建与socket字相关联的输入流和输出流
(4) 从与socket关联的输入流instream中读取一行客户机提交的请求信息，请求信息的格式为：GET 路径/文件名/1.0
(5) 从请求信息中获取请求类型。
如果请求类型是GET，则从请求信息中获取所访问的文件名。
没有HTML文件名时，则以index.html作为文件名；
(6) 如果请求文件是CGI程序存则调用它，并把结果通过socket传回给Web浏览器，（此处只能是静态的CGI程序，因为本设计不涉及传递环境变量）然后关闭文件。
否则发送错误信息给Web浏览器；
(7) 关闭与相应Web浏览器连接的socket字。
【实验任务】
1.提交源代码以及实验报告。
1
题目2. 开放式课题（相对需求不是很固定，可以自由发挥）
以下多个开放式课题，可以根据兴趣选择一个，由1－3人组成的小组一起完成。
课题一、实现一个WEB信息采集程序/系统
功能要求：基于HTMLParser等网络采集即时采集WEB网站的非结构数据（图片、文件等），可由用户设置采集数据的目标链接和数据源（例如采
集:/网页中的新建商品房网签数据，见网页中间的表格，数据附属在图片上），且可以由用户设置采集到的文件的命名规则、查看采集文件的下载进度等功能。
采集数据配置的参考界面：
1。