分布式 系统 存储 数据库 云计算 (3)
云计算下的大规模分布式数据处理与存储技术
云计算下的大规模分布式数据处理与存储技术随着互联网技术的发展，网络数据的存储和处理需求越来越高。
云计算作为一种关键的技术手段，为大规模分布式数据处理与存储提供了便捷的解决方案。
本文将对云计算下的大规模分布式数据处理与存储技术进行介绍和分析。
一、大规模分布式数据处理技术云计算技术提供了针对大规模分布式数据处理的解决方案。
在传统的数据处理模式中，计算任务通常被局限在一台服务器上，而在云计算模式下，计算任务可以被分布在多台服务器上，形成一种分布式计算的方式。
具体而言，大规模分布式数据处理技术可以分为以下三种类型：批量处理、流处理和交互式查询处理。
1. 批量处理批量处理是指将数据集分配给一个或多个计算机节点，同时以批量方式进行计算，计算结果在完成后输出。
批量处理广泛应用于数据挖掘、日志分析、机器学习等领域。
Hadoop是一个典型的批量处理系统，它采用了分布式文件系统HDFS，并提供了MapReduce框架，使得用户可以将一个大的计算任务分布到多台服务器上进行并行计算。
2. 流处理流处理是指处理在流中不断产生的数据，通常需要快速响应。
在大规模分布式数据处理中，流处理涉及到一些具有高速处理、低延迟和高吞吐能力的技术，如Apache Storm、Apache Flink等。
这些平台提供了一种可处理数据流的分布式计算环境，使我们能够根据数据的到达时间进行实时计算和相应的数据处理。
3. 交互式查询处理交互式查询处理是指在数据工作负载中查询数据时给出即时响应的能力。
HIVE、Presto和Apache Impala是一些常用的交互式查询处理系统。
在这些系统中使用列式存储、索引和缓存等技术来加速查询的速度。
二、大规模分布式数据存储技术大规模分布式数据存储技术是指将几乎无限数量的数据分散存储在多个存储节点上，以提高数据处理速度和可靠性。
云计算下的大规模分布式数据存储技术包括分布式文件系统、键/值存储以及分布式数据库。
1. 分布式文件系统分布式文件系统是一种将文件分布存储在多个计算机节点上的存储系统。
大数据分析知识：数据存储与管理——数据仓库、云计算和数据库
大数据分析知识：数据存储与管理——数据仓库、云计算和数据库随着技术的不断发展，越来越多的数据产生并蓄积，如何进行有效管理和利用已成为人们关注的焦点之一。
本文将从数据存储和管理的角度出发，分别介绍数据仓库、云计算和数据库的概念、特点及其在大数据领域的应用。
一、数据仓库数据仓库（Data Warehouse）是指从各个数据源中提取数据并经过处理后存储到一个统一且独立的数据集合中，以方便用户进行分析和决策的系统。
数据仓库通过将数据分析和查询分离，实现了数据决策支持系统的高效运行，从而提高数据的利用率。
数据仓库的特点：1.面向主题：数据仓库是面向主题的，即数据集中一般针对某个主体领域或数据分析任务。
例如，销售数据仓库、人力资源数据仓库等。
2.集成性：数据仓库具有集成性，可以将不同类型的数据源通过ETL（Extract-Transform-Load）的方式进行标准化、转换和加载，并保证数据之间的一致性和完整性。
3.时间性：数据仓库关注历史数据的存储和分析，并提供不同时间维度的数据展示方式，为决策者提供多样化的选择。
数据仓库在大数据领域的应用：1.数据分析和挖掘：通过数据仓库中的数据进行多维分析和数据挖掘，为决策者提供全面的数据支持。
2.企业级统一视图：数据仓库可以实现企业级统一视图，使决策者可以获得一份全面的数据报告。
3.交互式查询：数据仓库提供交互式的查询功能，用户可以根据需要自定义查询条件和维度，获得满足自己需求的数据结果。
二、云计算云计算（Cloud Computing）是指通过网络以服务方式提供计算资源的一种模式。
云计算基于分布式计算、虚拟化技术和自动化管理，通过网络实现数据处理和存储，通过服务模式进行资源使用和计费。
云计算的特点：1.弹性伸缩：云计算可以根据需求进行弹性伸缩，为企业和个人提供更加灵活的资源使用方式，从而降低IT成本、提高效率。
2.服务化：云计算基于服务的方式提供资源，用户可以根据需要选择提供商和服务类型，并根据实际使用量进行计费，降低了技术和资金门槛。
云计算中的软件定义存储与分布式存储
云计算中的软件定义存储与分布式存储随着信息技术的不断发展和进步，云计算已经成为现代企业信息管理的重要手段。
然而，随之而来的数据爆炸和对数据存储的高要求，对存储系统提出了新的挑战。
为了满足这些需求，软件定义存储（Software-Defined Storage，SDS）和分布式存储被广泛应用于云计算环境，为企业提供了高效的数据存储和管理解决方案。
一、软件定义存储（SDS）软件定义存储是一种基于软件来实现存储功能的技术，通过将存储控制器与硬件存储解耦，实现存储资源的虚拟化和集中管理。
SDS不依赖于特定的硬件设备，而是通过软件定义的方式提供存储服务，使得存储系统更加灵活和可扩展。
1. 软件定义存储的特点软件定义存储具有以下几个显著特点：a. 虚拟化：SDS通过将存储资源虚拟化，使得用户可以根据实际需求灵活配置和调整存储空间，并实现对存储资源的集中管理。
b. 弹性扩展：SDS具有良好的可扩展性，可以根据业务需求快速添加和移除存储节点，实现存储资源的弹性扩展。
c. 自动化管理：SDS可以通过自动化的管理手段，实现对存储资源的智能化管理，提高存储系统的可用性和性能。
d. 数据安全性：SDS提供了多种数据保护和备份的机制，保证数据的安全性和可靠性。
2. 软件定义存储的应用软件定义存储广泛应用于云计算环境中，主要有以下几个方面：a. 虚拟化存储：SDS可以与虚拟化平台结合，为虚拟机提供高效的存储服务，提高虚拟化环境的性能和可用性。
b. 分布式存储：SDS可以实现分布式存储的功能，将多个存储设备组合成一个逻辑存储池，提供高可用性和扩展性的存储服务。
c. 大数据存储：SDS可以通过与大数据平台的结合，提供高性能和高可扩展性的存储解决方案，满足对大数据存储和分析的需求。
二、分布式存储分布式存储是一种将数据分散存储在不同节点上的存储技术，通过将数据切分成多个片段存储在不同的节点上，实现数据的分布式存储和管理。
分布式存储可以提供高可用性和可扩展性的存储服务，适用于大规模的数据存储场景。
云计算与分布式存储
云计算与分布式存储云计算和分布式存储是当今信息技术领域的两个重要概念。
随着信息技术的快速发展，云计算作为一种新型的存储和处理数据的方式，与传统的分布式存储技术相辅相成，为人们提供了更加高效、安全和灵活的数据管理方式。
本文将从云计算和分布式存储的概念、特点以及在实际应用中的优势等方面进行探讨。
一、云计算的概念和特点云计算，简单来说，是指通过网络将计算和数据存储等资源集中管理和运营的一种模式。
它的特点主要体现在以下几个方面。
1. 虚拟化技术：云计算采用虚拟化技术，将物理设备虚拟成多个逻辑上的资源，并通过软件进行管理和调度。
这种方式能够充分利用计算资源，提高资源利用率。
2. 弹性扩展：云计算可以根据用户需求快速扩展和收缩资源，满足用户的实时需求。
无论是增加计算能力还是扩展存储空间，都可以快速完成。
3. 高可用性：云计算采用分布式架构，可以将计算和存储资源分布在不同的地理位置，从而提高系统的可用性。
即使某个节点出现故障，也可以通过其他节点继续提供服务。
二、分布式存储的概念和特点分布式存储是一种将数据分散存储在不同的物理设备上的技术。
与传统的集中式存储相比，分布式存储具有以下特点。
1. 数据冗余：分布式存储会将数据分散存储在不同的节点上，这样即使某个节点发生故障，也可以从其他节点中恢复数据。
这种冗余备份的方式，大大提高了数据的安全性和可靠性。
2. 高性能：分布式存储通过并行处理和负载均衡技术，可以提供更高的数据读写速度和更好的响应时间。
3. 可扩展性：分布式存储可以根据需要快速扩展存储容量，不需要进行大规模的硬件升级。
通过添加新的存储节点，可以实现存储容量的线性扩展。
三、云计算与分布式存储的关系与优势虽然云计算和分布式存储是两个不同的概念，但在实际应用中它们常常相辅相成。
1. 数据的存储与计算分离：云计算将数据存储和计算分离，可以将数据存储在分布式存储系统中，而计算任务则在云计算平台上进行。
这样既可以充分利用存储资源，又可以提高计算的灵活性和效率。
云计算的数据存储技术精选文档
云计算的数据存储技术精选文档云计算已经成为现代信息技术的重要组成部分，提供了强大的计算和存储能力，被广泛应用于各个领域。
在云计算中，数据存储是一个非常重要的部分，它关系到数据的可靠性、可用性和性能等方面。
本文将介绍云计算中常见的数据存储技术，包括云存储系统、分布式文件系统和对象存储系统等。
一、云存储系统云存储系统是最常见的数据存储技术之一，它是建立在云基础设施之上的存储系统，为用户提供高可靠性、高可用性和高性能的数据存储服务。
云存储系统有两种常见的架构：基于集中式存储的云存储系统和基于分布式存储的云存储系统。
基于集中式存储的云存储系统采用集中式的存储设备，将用户的数据存储在一个中心化的存储单元中。
这种架构简单，维护方便，但是存在单点故障的风险。
基于分布式存储的云存储系统采用分布式的存储设备，将用户的数据分散存储在多个节点上。
这种架构具有良好的可扩展性和容错性，可以提供更高的可靠性和可用性。
二、分布式文件系统分布式文件系统是一种用于管理分布式环境下的文件存储和访问的系统。
它将文件分布存储在多个节点上，并提供统一的文件访问接口。
分布式文件系统具有以下特点：1.可扩展性：可以根据业务需求动态扩展存储容量。
2.可靠性：数据备份和容灾机制可以保证数据的可靠性。
3.高性能：通过数据分片和并行读写等技术提高文件读写性能。
4.数据一致性：通过分布式锁和事务管理等技术保证数据的一致性。
常见的分布式文件系统包括Hadoop分布式文件系统（HDFS）、谷歌文件系统（GFS）和分布式文件系统（GlusterFS）等。
三、对象存储系统对象存储系统是一种将数据以对象的形式存储在分布式存储设备上的存储系统。
它将数据和元数据打包成对象，并通过对象唯一标识符进行索引和访问。
对象存储系统具有以下特点：1.高可伸缩性：可以支持海量数据的存储和访问。
2.松耦合性：对象存储系统中的对象是独立的，可以方便地进行扩展和迁移。
3.数据可靠性：通过冗余备份和数据校验等机制保证数据的可靠性。
云计算——分布式存储
THANKS
感谢观看
云计算——分布式存储
汇报人： 2023-12-14
目录
• 分布式存储概述 • 分布式存储技术原理 • 分布式存储系统架构 • 分布式存储应用场景 • 分布式存储性能优化策略 • 分布式存储安全问题及解决方案
01
分布式存储概述
定义与特点
定义
分布式存储是一种数据存储技术，它通过将数据分散到多个独立的节点上，以 实现数据的分布式存储和访问。
云计算平台建设
01
02
03
云存储服务
分布式存储作为云计算平 台的核心组件，提供高效 、可扩展的存储服务。
云服务集成
与其他云服务（如计算、 网络、安全等）紧密集成 ，形成完整的云计算解决 方案。
自动化运维与管理
通过自动化工具实现分布 式存储系统的运维和管理 ，提高效率。
物联网数据存储与处理
实时数据采集
现状
目前，分布式存储技术已经成为了云计算领域的重要组成部 分，各大云服务提供商都提供了基于分布式存储的云存储服 务。同时，随着技术的不断发展，分布式存储的性能和稳定 性也在不断提高。
优势与挑战
优势
分布式存储具有高性能、高可用性、安全性、容错性和可维护性等优势，它可以 提供更加高效、灵活和可靠的数据存储服务，同时还可以提供更加灵活的扩展能 力，以满足不断增长的数据存储需求。
支持物联网设备实时采集 数据，并存储在分布式存 储系统中。
数据处理与分析
对物联网数据进行处理和 分析，提取有价值的信息 。
智能决策与控制
基于物联网数据分析结果 ，实现智能决策和控制， 提高生产效率。
05
分布式存储性能优化策略
数据压缩与解压缩技术
云计算环境下的大数据存储与处理技术
云计算环境下的大数据存储与处理技术摘要：随着信息技术的飞速发展，大数据时代已然来临。
云计算作为一种新兴的计算模式，为大数据的存储和处理提供了强大的支持。
本文深入探讨了云计算环境下的大数据存储与处理技术，包括云计算的概念与特点、大数据的特征、云计算环境下大数据存储技术、处理技术以及面临的挑战与未来发展趋势。
关键词：云计算；大数据；存储一、引言在当今数字化时代，数据的产生速度和规模呈爆炸式增长。
大数据不仅包含了海量的数据量，还具有多样性、高速性和价值性等特点。
而云计算以其强大的计算能力、弹性的资源分配和高可靠性，成为了处理大数据的理想平台。
云计算环境下的大数据存储与处理技术对于企业和社会的发展具有重要的战略意义。
二、云计算的概念与特点（一）云计算的概念云计算是一种基于互联网的计算方式，通过将计算资源、存储资源和软件服务等以按需付费的方式提供给用户。
用户可以通过网络随时随地访问这些资源，而无需关心其具体的物理位置和实现方式。
（二）云计算的特点1.弹性可扩展：云计算平台可以根据用户的需求动态地调整计算资源和存储资源，实现弹性扩展。
2.高可靠性：云计算平台通常采用分布式架构，具有冗余备份和故障恢复机制，保证了服务的高可靠性。
3.按需服务：用户可以根据自己的实际需求选择所需的计算资源和存储资源，按使用量付费，避免了资源的浪费。
4.资源共享：云计算平台将计算资源和存储资源集中管理，实现了资源的共享，提高了资源的利用率。
三、大数据的特征（一）数据量大大数据的首要特征就是数据量巨大。
随着互联网、物联网、移动设备等的普及，数据的产生速度越来越快，数据量也呈指数级增长。
（二）数据类型多样大数据不仅包括传统的结构化数据，还包括半结构化和非结构化数据，如文本、图像、音频、视频等。
（三）数据处理速度快大数据的高速性要求能够对数据进行快速的处理和分析，以满足实时性的需求。
（四）数据价值密度低大数据中虽然蕴含着巨大的价值，但由于数据量庞大，价值密度相对较低，需要通过有效的数据处理技术来挖掘其中的价值。
《云计算技术及应用》期末试卷二(含答案)
云计算技术及应用试卷(2)一、单选题（共30题，60分）1、Open Flow协议是( )之间的标准协议。
A、物理层和数据链路层B、网络层和传输层C、控制器和交换机D、控制器和路由器正确答案： C2、在OpenStack平台中,浮动地址的主要作用是( )。
A、实例与宿主机的通信IPB、公网访问实例的目标地址IPC、实例访问公网的源地址IPD、虚拟路由器的网关IP正确答案： B3、桌面虚拟机的迁移属于( )类型的迁移。
A、内存迁移B、在线迁移C、存储迁移D、离线迁移正确答案： B4、亚马逊AWS提供的云计算服务类型是。
A、 IaaSB、 PaaSC、 SaaSD、以上都是正确答案： D5、将基础设施作为服务的云计算服务类型是( )A、 IaaSB、 PaaSC、 SaaSD、以上三个选项都是正确答案： A6、下列说法最准确地描述了VMware vSphere的是( )。
A、数据中心的虚拟部分B、作为资源池集中控制的虚拟计算、存储和网络功能C、几乎可看作数据中心组成部分的硬件,但尚未交付D、一个IT基础架构中的所有软件的集合,会分配给服务器正确答案： B7、请阅读下面的定义,与它匹配的虚拟机特性是( ),“当物理主机上的某台虚拟机停机时,并不会影响同一台主机上的其余虚拟机。
”A、隔离B、兼容性C、硬件独立性D、封装正确答案： A8、下列( )命令不属于Kubernete部署工具Kubeadm。
A、 initB、 joinC、 resetD、 kubectl正确答案： D9、以下选项不是超融合软件的构成部分的是( )。
A、 Web控制台B、计算虚拟化C、软件定义存储D、资源孤岛正确答案： D10、以下不属于VMware vSphere数据中心的基本物理构建块的是( )。
A、存储器网络B、浏览器C、 IP网络D、管理服务器正确答案： B11、云计算体系结构的( )负责资源管理、任务管理用户管理和安全管理等工作。
云计算环境下的大数据存储与处理技术
云计算环境下的大数据存储与处理技术随着信息技术的发展和云计算的兴起，大数据存储与处理技术成为了企业和个人不可或缺的重要组成部分。
本文将从云计算环境下的大数据存储和处理两个方面进行探讨，旨在全面了解当前技术的发展和应用。
一、大数据存储技术在云计算环境下，大数据存储技术起到了至关重要的作用。
下面将介绍几种常见的大数据存储技术。
1.分布式文件系统分布式文件系统是一种将数据分布在多个服务器上的存储系统。
它通过将数据切分为小块，并分布在不同的服务器上，以实现高效的数据存储和访问。
分布式文件系统具有良好的扩展性和高可用性，可以满足大规模数据存储的需求。
2.NoSQL数据库NoSQL数据库是指非关系型数据库，与传统的关系型数据库相比，它具有更好的可扩展性和灵活性。
NoSQL数据库适用于半结构化和非结构化数据的存储和管理，可以高效地进行大规模数据的写入和查询操作。
3.对象存储对象存储是一种将数据以对象的形式进行存储的技术。
对象存储将数据作为对象进行组织，同时保存了数据的元数据信息，可以实现高效的数据检索。
对象存储适用于大规模数据的存储和管理，如图像、视频等多媒体数据。
以上介绍的几种大数据存储技术都在云计算环境下得到了广泛的应用，它们可以根据不同的场景和需求进行选择和组合使用。
二、大数据处理技术大数据处理技术是指对大规模的数据集进行处理和分析的技术手段。
下面将介绍几种常见的大数据处理技术。
1.分布式计算框架分布式计算框架是一种将数据分布在多个计算节点上，通过并行计算和任务调度来实现高效的数据处理。
目前最为流行的分布式计算框架包括Hadoop和Spark等，它们具有良好的扩展性和容错性，可以应对海量数据的处理需求。
2.流式计算流式计算是一种对数据流实时进行处理和分析的技术。
与传统的批量处理不同，流式计算可以在数据产生的同时进行处理，并输出实时的结果。
流式计算适用于对时效性要求较高的应用场景，如实时监控、网络安全等。
云计算试题库
云计算试题库填空题1.云计算是以公开的标准和服务以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片"云"成为每一个网民的数据中心和计算中心。
2.对提供者而言，云计算可以三种部署模式，即公有云、私有云和混合云3.当前，几乎所有的知名IT提供商、互联网提供商，甚至电信运营商都在向云计算进军，都在提供相关的云服务。
但归纳起来，当前云提供者可以分为三大类，即SaaS提供商、PaaS和IaaS提供商。
4.云计算（Cloud Computing）：一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接，以提供各种计算和存储服务的IT技术。
选择题1. 云计算是对（D ）技术的发展与运用A. 并行计算 B网格计算 C分布式计算 D三个选项都是2. 2008年，（A ）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心A.IBMB. GoogleC. AmazonD. 微软3.将平台作为服务的云计算服务类型是（B）A. IaaSB.PaaSC.SaaSD.三个选项都不是4.IaaS计算实现机制中，系统管理模块的核心功能是（A）A. 负载均衡 B 监视节点的运行状态 C应用API D. 节点环境配置判断题1.云计算是在并行计算、分布式计算、网格计算和效用计算的基础上发展起来的。
（√）2.云计算在安全和性能等方面不存在任何问题。
（×）3.云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式（集群计算、数据冗余和分布式存储）保证数据的可靠性。
（√）4.分布式计算是在网格计算的基础上发展起来的。
（×）简答题1.什么是云计算？答案：云计算（cloud computing，分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序。
2.云计算平台是什么？答案：云计算平台也称为云平台。
云计算平台可以划分为3类:以数据存储为主的存储型云平台，以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•申请者收到所有回答消息后，根据 一定策略选出一个投标者，并向它 发一个申请消息。 •接到申请消息后，将申请者的名字 登记入册，并在可以分配资源时发 消息通知申请者。 •资源使用完毕后，向分配资源的资 源管理者归还资源。
分布式资源管理(7)
2由近及远算法(1) • 申请者向它的某个邻结点发一个搜索 消息，信中附上对资源的需求及参数p， 其值为申请者编号。 • 接搜索消息后，将发来消息的结点编 号和参数p登记下来，前者定义为它的 上邻结点，后者定义为它的前结点。 • 如果接搜索消息的结点具有消息中所 要求的资源，它就向它的上邻结点发 一个成功消息，并将自己的编号附上；
8.3.2 分布式进程通信
分布式系统中进程通信可分成三种： 一是消息传递机制message passing 二是远程过程调用RPC 三是套接字socket 这三种通信机制都需依赖于网络的数 据传输功能。
1、消息传递机制 (1)
•通信原语的基本形式为
Send(P, message) Receive(Q, buffer) •最简单的分布式消息传递模型称 客户机/服务器模型
recvfrom()/sendto()在s上 读写数据，直至结束 closesocket()关闭套接字 ，结束对话
无连接协议的套接字调用时序
套接字(4)
服务器方
socket()建立流式套接字，返回套接字号s
socket()建立流式套接 字，返回套接字号s
bind()把套接字s与本地地址相连
bind()把套接字s与本 地地址相连
Send()/recev()在ns上读写数据，直到结束
recev()/send()在ns上 服务请求 读写数据，直到结束 服务响应
Closesocket()关闭套接字ns
send()/recev()在ns上 读写数据，直到结束 Closesocket()关闭套接 字s，结束TCP/IP对话
closesocket()关 闭套接字ns
分布式资源管理(14)
回声算法(4) • 申请者获得所有邻结点发来的回声 消息后，将按上一条规则选定S的 方法选中一个资源提供者，然后， 向它发申请消息。 • 当一个结点接到申请消息后，就把 申请消息登记下，并在可能时将资 源分配给它。 • 使用完毕后通知资源分配者去配。
8.3.4分布式进程同步(1)
回声算法(3)
•当一个结点接到它的所有下邻结点发来的 回声消息后，就向它的上邻结点发一回声消 息，消息中附上参数S及与之对应的结点编号。 参数S取下列值： S=0 若Sr=0且所有回声消息中所附参数均为0 S=min(Sr1+1,…,Sre+1,Sr) 否则 若S值被选为Sre+1，回声消息中所附结点编 号就是附有资源参数Sre的回声中所附的结点 编号。若S值被选为Sr，回声消息中所附结点 编号就是本结点编号。
分布式资源管理(12)
回声算法(2)
•接上邻结点传来的探查消息后，若 有下邻结点，则将探查消息复制后 分发给各下邻结点，否则向上邻结 点发一回声消息，消息中参数S(称 资源参数)取下列值： S=0 当结点不具备所需资源时 S=w*a+1 当有a个申请者在等待资源 时式中w是一个常数。
分布式资源管理(13)
3套接字(1)
• socket通信的基本原理 • socket通信的工作过程
• 每个套接字支持特定类型的网络，常见 的有：可靠的面向连接的字节流、可靠 的面向连接的包流、不可靠的包传递等。 • 创建socket时，用参数指明所用协议，对 可靠的字节流和包流，常用TCP/IP；对 不可靠的包传递，则采用UDP。
1 事件排序(1)
• 进程同步的实质是对多个进程在 执行顺序上的规定，为此，应对 系统中所发生的事件进行排序。 • 定义一个关系称作“先发生”， 表达为“a→b”读作“a在b之前 发生”，意思是指系统中所有进 程认为事件a先于事件b发生。
分布式系统与网络系统区别
• 网络系统中，用户在通信或资源共享 时必须知道计算机及资源的位臵，通 过远程登录或让计算机直接相连来传 输信息或进行资源共享； • 分布式系统中，用户在通信或资源共 享时并不知道有多台计算机存在，数 据通信和资源共享如在单计算机系统 上一样，此外，互联的各计算机可互 相协调工作，可把一个大型程序分布 在多台计算机上并行运行。
客户机 客户应用 客户存根 本地调用 打包 参数
客户 客户
服务器 服务存根 服务应用 本地调用 拆包 参数
拆包 参数
服务过 程
返回结果
OS内核 OS内核
打包 参数
返回结果 OS内核
网络消息 传送
远程过程调用(2)
RPC执行步骤总结(1)
1）客户进程以普通方式调用客户存根 2）客户存根组织RPC消息并执行Send， 激活内核程序 3）内核把消息通过网络发送到远地内 核 4）远地内核把消息送到服务器存根 5）服务器存根取出消息中参数后调用 服务器过程
套接字(3)
服务器方
socket()建立数据报式套 接字，返回套接字号
客户方
socket()建立数据报式套 接字，返回套接字号
bind()把套接字s与本地地 址相连接
recvfrom()/sendto()在s上 读写数据，直至结束 closesocket()关闭套接字 ，服务结束
bind()把套接字s与本地地 址相连接
分布式资源管理(9)
由近及远算法(3) • 如果既没有未被搜索的下邻结点，又没 有后结点，则说明全部结点己被搜索过， 这时它将向上邻结点发一个失败消息。 • 接成功消息或失败消息后，若接消息者 非申请者，则将消息转发给它的上邻结 点，否则搜索就此结束。 • 申请者或获得最近能提供所要资源的结 点地址，或被告之系统中没有这样的资 源。
• 分布式系统中各计算机没有共享内存储区， 进程间无法通过传统公共变量 • 进程分散在不同计算机上，只能根据本地 可用信息做出决策，系统中没有公共的时 钟和全局时间。 • 采用完全分布式管理时，每个资源由位于 不同结点上的资源管理共同来管，每个资 源管理在决定分配它管理的资源以前，必 须和其他资源管理者协商。必须设计一个 算法，各资源管理者按此算法共同协商资 源的分配。
分布式资源管理(8)
由近及远算法(2)
• 否则它先发一个消息给它的前结点告知自己 是它的后结点。然后，发消息给上邻结点， 请继续搜索，消息中带上参数p，其值为自 己的编号。 • 接继续搜索消息后，如果还有未被搜索的下 邻结点，那么，就发搜索消息给它，消息中 附上的参数p是从继续搜索消息中取得的。 • 如果所有下邻结点都已搜索过，但它有后结 点，则把继续搜索消息转给它的后结点。
远程过程调用(3)
RPC执行步骤总结(2)
6）服务器过程执行完后把结果返回至服务器 存根 7）服务器存根进程将它打包并激活内核程序 8）服务器内核把消息通过网络发送至客户机 内核 9）客户内核把消息交给客户存根 10）客户存根从消息中取出结果返回给客户进 程 11) 客户进程获得控制权并得到了过程调用的结 果
Closesocket()关闭最初套接字s
closesocket()关 闭最初套接字s
面向连接的套接字调用时序
8.3.3 分布式资源管理(1)
• 单机操作系统采用一类资源由一 个资源管理者来管的集中式管理 方式。 • 分布式操作系统采用一类资源多 个管理者的方式，可以分成两种： 1 集中分布管理 2 完全分布管理
分布式计算机系统满足条件
• 系统中任意两台计算机可通过系统的 安全通信机制来交换信息。 • 系统中的资源为所有用户共享 • 系统中的若干机器可互相协作完成同 一个任务 • 系统中的一个结点出错不影响其它结 点运行，具有较好的容错性和健壮性。
如何实现”单计算机系统映像”？
实现分布式系统的技术称透明性： •位臵透明性 •迁移透明性 •复制透明性 •并发透明性 •并行透明性
8.3 分布式操作系统
8.3.1 分布式系统概述 8.3.2 分布式进程通信 8.3.3 分布式资源管理 8.3.4 分布式进程同步 8.3.5 分布式系统中的死锁 8.3.6 分布式文件系统 8.3.7 分布式进程迁移
8.3.1分布式操作系统
• 分布式计算机系统是由一组松 散的计算机系统，经互连网络 连接而成的”单计算机系统映 像”(Single Computer System Image)。
不同的文件管理。为保证文件副本的一 致性，当一份副本正被修改时，其他各 副本应禁止使用。
•当一个文件管理接收到使用文件的申请
时，只有在和管理该文件其他副本的管 理者协商后，才能决定是否让申请者使 用文件。一个具有多副本的文件资源由 多个文件管理者共同管理。
分布式资源管理(4)
分布式资源搜索算法(1) 集中分布管理应具有向其他资源管理 者提交资源申请和接受其他资源管理 者转来的申请的功能。 分布式资源搜索算法： 1、投标算法 2、由近及远算法 3、回声算法
分布式资源管理(10)
由近及远算法(4)
• 如果一个己被搜索过的结点又 收到搜索消息，则将原消息退 回，发搜索消息的结点就认为 该下邻结点不存在。
分布式资源管理(11)
3 回声算法(1)
• 资源申请者向它的每一个邻结点发探查消 息，消息中附上对资源的需求。 • 若接探查消息的结点是第一次接到这样的 探查消息，就把传来探查消息的邻结点定 义为它的对该探查而言的上邻结点，而把 其余的邻结点定义为它的下邻结点。若接 探查消息的结点不是第一次接到这样的探 查消息，就向传来探查消息的邻结点发一 回声消息，消息中参数值为0。
分布式资源管理(5)
1投标算法(1)
•资源管理者欲向它机资源管理者申 请资源时，先广播招标消息，向网 络中位于其他结点的每个资源管理 者发招标消息。 •当一个资源管理者接到招标消息时， 如果该结点上有所需资源，则根据 一定策略计算出”标数”，发一个 投标消息给申请者，否则回一个拒 绝消息。