(Tanenbaum et al. 2002)
第一章 引论
5
分布式系统之定义(2)：
一个分布式系统是一组位于网络计算机 上的并发构件，这些构件之间的通信以 及任务协调都只能通过信件传递进行， 其目的是实现资源共享。
(Coulouris et al. 2005)
第一章 引论
6
单机系统
用户共享一台计算机 可以访问所有资源 单一时钟 单一系统控制 单一地理位置 单一故障点
分布式系统
第一章 引论
1
第一章：引论
分布式系统之定义 发展历史 分布式系统之应用 分布式系统之特征 设计目标和用户需求
第一章 引论
2
计算机进展一览
第一章 引论
3
莫尔定律 Gordon Moore(1965)
第一章 引论
4
分布式系统之定义(1)：
一个分布式系统是一组由网络联接的具 有独立功能的计算机，在一套特殊软件 的管理下，整个系统在用户面前呈现为 一个透明的整体。
第一章 引论
17
可调节性：中央控制机制
概念
中央式服务 中央式数据 中央式算法
例子
所有客户共享一台服务器 一本联机的电话目录 集中式资源管理程序
第一章 引论
18
可调节性：分布式控制机制
任何一台计算机都不可能掌握全局状态
任何一台计算机都根据自己的局部信息 做出决定
一台计算机的故障不会导致全局崩溃 不存在全局时钟
有上百万台计算机参与这个项目
第一章 引论
14
CERN: 欧洲核研究组织
CERN 是世界上最大的核物理研究中心， 科学家们试图通过对粒子的研究寻找宇宙 的起源。
正在建造一台大型强子碰撞机: Large Hadron Collider (2007)
可能产生的数据: 10,000,000GB
需要20,000,000 张CD来存储
第一章 引论
11
SETI: 搜索外星人
探索外星文明 射电天文望远镜: Arecibo (305m) 地理位置: Puerto Rico（波多黎各） 接收 4,000,000 无线电波段 下载屏保程序作数据分析 中央控制系统分布数据 UC Berkeley
第一章 引论
12
射电望远镜: Arecibo (305m)
V System Mach CORBA Distributed COM JINI
组织机构
卡内基.·梅隆 大学 剑桥大学
加州大学 洛杉矶分校 斯坦佛大学
卡内基.·梅隆 大学 OMG
微软公司
Sun Microsystems
网络要求 层次总线 剑桥环 以太网
计算机 PDP LSI-4 PC
以太网 以太网 互联网 互联网
解决方法：网格计算，IBM分布式虚拟存 储和文件管理技术
第一章 引论
15
系统设计目标：
资源共享 透明性 开放性 可调节性 特殊系统：
安全性 可靠性 数据一致性
第一章 引论
16
ISO RM-ODP所定义的八种透明性形式
透明性 访问 位置 迁移 重定位 复制 并发 故障 持续
Байду номын сангаас
描述 隐蔽数据表达方法和资源访问方法的不同之处 隐蔽资源所处的物理位置 隐蔽资源的物理移动 隐蔽正在使用的资源迁移 隐蔽资源的复制 隐蔽若干用户共享同一资源所产生的竞争 隐蔽资源的故障与排错恢复 隐蔽软件资源所处的存储空间：内存或磁盘
以通信为主的问题 （网络应用）： 事务处理，电子商 务，远程文件交换，电子信件， …
第一章 引论
10
经典分布式应用：
rlogin or telnet （远程访问） 网络文件系统 ATM （银行自动取款机） 分布式数据库 WWW （万维网） 全球定位系统 自动售货终端机 航空管制系统 网络拍卖系统
调节对象：系统规模，系统功能，管理 结构
调节方法：隐蔽通信延迟，资源分布， 资源复制等
第一章 引论
19
用户需求
系统能够提供何种服务？ 系统是否容易管理？ 系统能够提供多少好处？ 性能/价格比如何？ 系统是否可靠？ 系统的安全性如何？
第一章 引论
20
第一章 引论
7
分布式系统
一组由网络互联的、自治的计算机和资源 资源为用户所共享 可以集中控制，也可以分布控制 计算机可以同构，也可以异构 分散的地理位置 分布式故障点 没有全局时钟 没有共享内存（大多数情况）
第一章 引论
8
分布式系统的发展简史
系统名称 CM* Cambridge DCS Locus
波多黎各
第一章 引论
13
RC5
破译 RSA 实验室给出的密码，找出密钥 奖金: $10,000 美元 RC_56: 250 天破译 (1997) RC_64: 1,757 天破译 (2002)
RC_72: ? 例如: RC_64采用64位密钥，一共有
18,446,744,073,709,551,616 可能的密钥组合
Sun Sun, PC 任何机器 PC
互联网
任何机器
研制日期 1975 1979 1980
1982 1985 1990 1996
2000
第一章 引论
9
杀手应用：
以计算为主的问题 （分布式计算）： 数学计算，环境 模拟，生物和仿生，经济和财政模型，气象预报，动画 制作， …
以数据为主的问题 （分布式数据）： 数据挖掘, 信息 检索，保险分析，图像处理， …