《分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)(1)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)(1)（54頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)宋斌宋斌 計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 電話：電話：1381401775613814017756 郵箱：郵箱：bin_bin_分分 布布 式式 系系 統(tǒng)統(tǒng)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)課程參考書(shū)分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng) 陸麗娜等譯陸麗娜等譯 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高傳善譯高傳善譯 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社分布計(jì)算系統(tǒng)分布計(jì)算系統(tǒng) 徐高潮等譯徐高潮等譯 高等教育出版社高等教育出版社WEBWEB技術(shù)導(dǎo)論技術(shù)導(dǎo)論 郝興偉編郝興偉編

2、清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社WEBWEB服務(wù)實(shí)用技術(shù)教程服務(wù)實(shí)用技術(shù)教程 勵(lì)志編勵(lì)志編 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社WEBWEB工程理論與實(shí)踐工程理論與實(shí)踐 霍秋艷編霍秋艷編 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社CORBACORBA企業(yè)解決方案企業(yè)解決方案 李師賢譯李師賢譯 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社CORBACORBA原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 朱其亮編朱其亮編 北京郵電大學(xué)出版社北京郵電大學(xué)出版社南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)第一章第一章 概概 述述 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)11 什么是分布式

3、系統(tǒng)什么是分布式系統(tǒng)分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)是是由由多多個(gè)個(gè)相相互互連連接接的的處處理理資資源源組組成成的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)，這這些些資資源源可可以以合合作作執(zhí)執(zhí)行行一一個(gè)個(gè)共共同同的的任任務(wù)務(wù)，最最少少依依賴賴于于集中的程序、數(shù)據(jù)和硬件等資源。集中的程序、數(shù)據(jù)和硬件等資源。其具有以下特點(diǎn)：其具有以下特點(diǎn)：(1)(1)分布式系統(tǒng)是由多個(gè)處理機(jī)或多個(gè)計(jì)算機(jī)組成分布式系統(tǒng)是由多個(gè)處理機(jī)或多個(gè)計(jì)算機(jī)組成 (2)(2)這些計(jì)算機(jī)或處理機(jī)可以物理相鄰，也可在地理上分散，這些計(jì)算機(jī)或處理機(jī)可以物理相鄰，也可在地理上分散，用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連。用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連。(3)(3)這些計(jì)算機(jī)或處理機(jī)組成一個(gè)整體，對(duì)用戶

4、是透明的這些計(jì)算機(jī)或處理機(jī)組成一個(gè)整體，對(duì)用戶是透明的 (4)(4)一個(gè)程序可分散到多個(gè)計(jì)算機(jī)或處理機(jī)上運(yùn)行一個(gè)程序可分散到多個(gè)計(jì)算機(jī)或處理機(jī)上運(yùn)行 (5)(5)系統(tǒng)的表現(xiàn)與單一系統(tǒng)一樣系統(tǒng)的表現(xiàn)與單一系統(tǒng)一樣南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)分布式系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱組織機(jī)構(gòu)組織機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)要求網(wǎng)絡(luò)要求計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)研制日期研制日期CM*CM*卡內(nèi)基卡內(nèi)基.梅隆梅隆大學(xué)大學(xué)層次總線層次總線PDPPDP19751975Cambridge DCSCambridge DCS劍橋大學(xué)劍橋大學(xué)劍橋環(huán)劍橋環(huán)LSI-4LSI-419791979Locus

5、Locus加州大學(xué)加州大學(xué)洛杉磯分校洛杉磯分校以太網(wǎng)以太網(wǎng)PCPC19801980V SystemV System斯坦佛大學(xué)斯坦佛大學(xué)以太網(wǎng)以太網(wǎng)SunSun19821982MachMach卡內(nèi)基卡內(nèi)基.梅隆梅隆大學(xué)大學(xué)以太網(wǎng)以太網(wǎng)Sun,PCSun,PC19851985CORBACORBAOMGOMG互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)任何機(jī)器任何機(jī)器19901990DistributedDistributedCOMCOM微軟公司微軟公司互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)PCPC19961996JINIJINISunSunMicrosystemsMicrosystems互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)任何機(jī)器任何機(jī)器20002000南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南

6、京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)12 硬件觀點(diǎn)硬件觀點(diǎn) 1 1按體系結(jié)構(gòu)分類：按體系結(jié)構(gòu)分類：1)單單指指令令流流多多數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)流流(SIMD)SIMD)：它它由由一一個(gè)個(gè)指指令令部部件件取取得得指指令令，然后將指令同時(shí)發(fā)往多個(gè)數(shù)據(jù)操作部件并行操作然后將指令同時(shí)發(fā)往多個(gè)數(shù)據(jù)操作部件并行操作.典型的結(jié)構(gòu)典型的結(jié)構(gòu):陣列處理機(jī)陣列處理機(jī)2)多多指指令令流流多多數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)流流(MIMD)(MIMD)：由由獨(dú)獨(dú)立立的的處處理理機(jī)機(jī)執(zhí)執(zhí)行行各各自自得得到到的指令對(duì)各自的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。的指令對(duì)各自的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。我我們們討討論論的的分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)均均屬屬于于此此類類系系統(tǒng)統(tǒng)(M

7、IMD)(MIMD)，其其又又分分為緊耦合系統(tǒng)和松耦合系統(tǒng)為緊耦合系統(tǒng)和松耦合系統(tǒng).其其中中:緊緊耦耦合合是是主主要要為為共共享享主主存存;松松耦耦合合相相反反主主要要通通過(guò)過(guò)通通信信和和協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)并行與分布計(jì)算機(jī)并行與分布計(jì)算機(jī)(MIMD)多計(jì)算機(jī)多計(jì)算機(jī)(分布主存分布主存)多處理機(jī)多處理機(jī)(共享主存共享主存)基于總線基于總線基于交換基于交換基于總線基于總線基于交換基于交換緊耦合緊耦合松耦合松耦合分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB

8、服務(wù)服務(wù) 3)3)兩類分布式系統(tǒng)又分為基于總線的結(jié)構(gòu)和基于交換的結(jié)構(gòu)兩類分布式系統(tǒng)又分為基于總線的結(jié)構(gòu)和基于交換的結(jié)構(gòu)總線總線:有共享的總線有共享的總線;交換交換:CPU:CPU之間有專用的數(shù)據(jù)通路之間有專用的數(shù)據(jù)通路4)具體有四種形式具體有四種形式基于總線的多處理機(jī)基于總線的多處理機(jī):每個(gè)每個(gè)CPUCPU都與總線直接相連都與總線直接相連;存儲(chǔ)器也是如此存儲(chǔ)器也是如此基于交換的多處理機(jī)基于交換的多處理機(jī):采用不同的組織方法來(lái)連接采用不同的組織方法來(lái)連接CPUCPU和存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器基于總線的多計(jì)算機(jī)基于總線的多計(jì)算機(jī):通過(guò)局域網(wǎng)互連通過(guò)局域網(wǎng)互連基于交換的多計(jì)算機(jī)基于交換的多計(jì)算機(jī):要保持要保持

9、CPUCPU只與特定的局部存儲(chǔ)器相連只與特定的局部存儲(chǔ)器相連南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)CUPCUPCACHECACHECUPCUPCACHECACHECUPCUPCACHECACHECUPCUPCACHECACHE基于總線的多處理機(jī)基于總線的多處理機(jī)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)M MM MM MM MC CC CC CC C交叉開(kāi)關(guān)交叉開(kāi)關(guān)M MM MM MM MC CC CC CC C 2222開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)(A)(A)交叉開(kāi)關(guān)交叉開(kāi)關(guān)(B)Omegea(B)Omegea開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)基

10、于交換的多處理機(jī)基于交換的多處理機(jī)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器CPUCPUCPUCPUCPUCPUCPUCPU局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器局部存儲(chǔ)器工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)由局域網(wǎng)和工作站組成的多計(jì)算機(jī)由局域網(wǎng)和工作站組成的多計(jì)算機(jī)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)(A)(A)柵格結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)(B)(B)超立方體結(jié)構(gòu)超立方體結(jié)構(gòu)基于交換的多計(jì)算機(jī)基于交換的多計(jì)算機(jī)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分

11、布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)13 軟件觀點(diǎn)軟件觀點(diǎn) 軟件觀點(diǎn)分兩類軟件觀點(diǎn)分兩類:緊耦合的軟件系統(tǒng)緊耦合的軟件系統(tǒng):獨(dú)立工作獨(dú)立工作松耦合的軟件系統(tǒng)松耦合的軟件系統(tǒng):合作完成任務(wù)合作完成任務(wù) 理論上軟硬結(jié)合共有八種系統(tǒng)理論上軟硬結(jié)合共有八種系統(tǒng),但只有四種有實(shí)際意義但只有四種有實(shí)際意義,因因?yàn)闉槎喽嗵幪幚砝頇C(jī)機(jī)硬硬件件無(wú)無(wú)論論使使用用總總線線還還是是交交換換開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)都都只只能能配配備緊耦合的軟件系統(tǒng)備緊耦合的軟件系統(tǒng).南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)常見(jiàn)的軟硬件的組織形式常見(jiàn)的軟硬件的組織形式:1 1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是是一一種種典典型型的的

12、松松耦耦合合的的軟軟件件與與松松耦耦合合的的硬硬件件相相結(jié)結(jié)合合形形成成的的系系統(tǒng)統(tǒng)。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)的的特特點(diǎn)點(diǎn)就就是是系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的每每臺(tái)臺(tái)機(jī)機(jī)器器高高度自治。度自治。它給用戶的支持是最低級(jí)它給用戶的支持是最低級(jí).2 2分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)可可提提供供進(jìn)進(jìn)程程間間的的通通信信機(jī)機(jī)理理；要要具具有有全全局局性性的的保保護(hù)護(hù)機(jī)機(jī)制制，進(jìn)進(jìn)程程管管理理；文文件件系系統(tǒng)統(tǒng)表表現(xiàn)現(xiàn)一一致致；各各機(jī)機(jī)器器間間必必需需保保持持相相同同的的操作順序操作順序.建立統(tǒng)一的視圖建立統(tǒng)一的視圖南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 3 3處理機(jī)分時(shí)系統(tǒng)

13、處理機(jī)分時(shí)系統(tǒng)是是一一種種典典型型的的緊緊耦耦合合的的軟軟件件與與緊緊耦耦合合的的硬硬件件相相結(jié)結(jié)合合形形成成的的系系統(tǒng)統(tǒng)。其其主主要要特特征征是是存存在在一一個(gè)個(gè)運(yùn)運(yùn)行行隊(duì)隊(duì)列列，表表示示系系統(tǒng)統(tǒng)中中的一組邏輯上無(wú)阻塞的，準(zhǔn)備運(yùn)行的進(jìn)程。的一組邏輯上無(wú)阻塞的，準(zhǔn)備運(yùn)行的進(jìn)程。它與前面兩種系統(tǒng)的主要不同在于文件系統(tǒng)的組織它與前面兩種系統(tǒng)的主要不同在于文件系統(tǒng)的組織進(jìn)程進(jìn)程A A運(yùn)行運(yùn)行CACHECACHECUPCUP3 3CACHECACHECACHECACHE進(jìn)程進(jìn)程B B運(yùn)行運(yùn)行進(jìn)程進(jìn)程C C運(yùn)行運(yùn)行CUPCUP1 1CUPCUP2 2 E(E(就緒就緒)D(D(就緒就緒)C(C(就緒就緒

14、)B(B(就緒就緒)A(A(就緒就緒)運(yùn)行隊(duì)列運(yùn)行隊(duì)列(D,E)(D,E)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)磁盤(pán)磁盤(pán)擁有一個(gè)運(yùn)行隊(duì)列的多處理機(jī)系統(tǒng)擁有一個(gè)運(yùn)行隊(duì)列的多處理機(jī)系統(tǒng)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)14 關(guān)鍵特征關(guān)鍵特征 注注意意:不不一一定定每每個(gè)個(gè)分分步步式式系系統(tǒng)統(tǒng)都都具具有有以以下下特特征征,它它們們只只是是評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)系系統(tǒng)統(tǒng)大大依依據(jù)據(jù),是是分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)追追求求的的目目標(biāo)標(biāo).部部件件的的分分布布是是分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的內(nèi)在特征內(nèi)在特征 通常按以下五個(gè)方面討論分布式系統(tǒng)的主要特征：通常按以下五個(gè)方面討論分布式系統(tǒng)的主要特征：1)1)資

15、源共享資源共享兩種方法：兩種方法：A)客戶客戶/服務(wù)器模型，服務(wù)器模型，注意注意:客戶機(jī)和服務(wù)器本身并不一定需是計(jì)算客戶機(jī)和服務(wù)器本身并不一定需是計(jì)算機(jī)機(jī),可為各種處理進(jìn)程可為各種處理進(jìn)程B)面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ?注意注意:將獨(dú)立存在的資源作為對(duì)象處理將獨(dú)立存在的資源作為對(duì)象處理.南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)2)2)開(kāi)放性開(kāi)放性可伸縮性可伸縮性:刪除系統(tǒng)中的某些軟件或硬件單元?jiǎng)h除系統(tǒng)中的某些軟件或硬件單元,系統(tǒng)仍可正常工作系統(tǒng)仍可正常工作.可移植性可移植性:軟件上可用多種版本軟件上可用多種版本,硬件即插即用硬件即插即用.互操作性互操作性

16、:數(shù)據(jù)格式可互換數(shù)據(jù)格式可互換.3)3)并發(fā)性并發(fā)性并發(fā)性和并行性在分布式系統(tǒng)中是并發(fā)性和并行性在分布式系統(tǒng)中是一種內(nèi)在的特征一種內(nèi)在的特征。4)4)容錯(cuò)性容錯(cuò)性 容容錯(cuò)錯(cuò)的的基基本本方方法法為為：硬硬件件冗冗余余和和軟軟件件恢恢復(fù)復(fù).表表現(xiàn)現(xiàn)為為故故障障不不顯顯性性,分分布布式式系系統(tǒng)的冗余顆粒較小統(tǒng)的冗余顆粒較小,不必進(jìn)行大系統(tǒng)的備份不必進(jìn)行大系統(tǒng)的備份 注注意意:分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)是是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò),但但網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是是沒(méi)沒(méi)有有冗冗余余,因因而而系系統(tǒng)統(tǒng)必必須須有有等等待故障的修復(fù)待故障的修復(fù).南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 5)5

17、)透明性透明性 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSA)(ANSA)定義了八種透明性：定義了八種透明性：訪問(wèn)透明性訪問(wèn)透明性 位置透明性位置透明性 并發(fā)透明性并發(fā)透明性 副本透明性副本透明性 故障透明性故障透明性 遷移透明性遷移透明性 性能透明性性能透明性 規(guī)模透明性規(guī)模透明性 其其中中最最重重要要的的是是訪訪問(wèn)問(wèn)透透明明和和位位置置透透明明,直直接接影影響響到到分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的表表現(xiàn)現(xiàn)，前前述述網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)就就沒(méi)沒(méi)有有支支持持這這兩兩種種透透明明性性。電電子子郵郵件件系系統(tǒng)統(tǒng)支支持持這這兩兩種透明性種透明性南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式

18、系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)15 用戶需求用戶需求 1)1)功能：功能：不不僅僅要要完完成成集集中中式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的功功能能，還還必必須須能能完完成成一一些些分分布布式式的的功功能能。可可通通過(guò)過(guò)鑒鑒定定改改造造,革革新新和和演演變變來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)從從集集中中式式系系統(tǒng)統(tǒng)到分布式系統(tǒng)到分布式系統(tǒng)2)2)可重構(gòu)性：可重構(gòu)性：主要有兩種重構(gòu)需求，一是短期調(diào)整，一是中長(zhǎng)期改動(dòng)。主要有兩種重構(gòu)需求，一是短期調(diào)整，一是中長(zhǎng)期改動(dòng)。3)3)服務(wù)質(zhì)量與傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)不同服務(wù)質(zhì)量與傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)不同,分布式系統(tǒng)從以下角度分布式系統(tǒng)從以下角度:性能性能 可靠性和可用性可靠性和可用性 安全性安全性 一致性一致性南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)

19、院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)16 分布式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)分布式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 與集中式系統(tǒng)相比主要具有一下幾方面優(yōu)點(diǎn)與集中式系統(tǒng)相比主要具有一下幾方面優(yōu)點(diǎn)1)經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì) ：具有較高的性價(jià)比與大型機(jī)相比具有較高的性價(jià)比與大型機(jī)相比 2)速度速度 ：較快的平均響應(yīng)時(shí)間較快的平均響應(yīng)時(shí)間,3)3)內(nèi)在的分布式：內(nèi)在的分布式：支持新型應(yīng)用支持新型應(yīng)用,如計(jì)算機(jī)協(xié)同工作如計(jì)算機(jī)協(xié)同工作 (CSCW)(CSCW)4)4)可擴(kuò)充性：可擴(kuò)充性：5)5)系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)的可靠性南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)與分散的工作站和個(gè)人機(jī)相比具

20、有一下幾方面優(yōu)點(diǎn)：與分散的工作站和個(gè)人機(jī)相比具有一下幾方面優(yōu)點(diǎn)：1)資源共享：資源共享：分布式系統(tǒng)的目標(biāo)分布式系統(tǒng)的目標(biāo)2)通信得到加強(qiáng)通信得到加強(qiáng) ：合作方便合作方便3)可擴(kuò)充能力：可擴(kuò)充能力：提高運(yùn)行效率提高運(yùn)行效率主要具有一下幾方面缺點(diǎn)：主要具有一下幾方面缺點(diǎn)：1)1)分配處理和存儲(chǔ)資源時(shí)靈活性不足分配處理和存儲(chǔ)資源時(shí)靈活性不足,2)2)性能和可靠性依賴于網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性依賴于網(wǎng)絡(luò) 3)3)安全保密性不足安全保密性不足 4)4)軟件不足軟件不足南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)以計(jì)算為主的問(wèn)題以計(jì)算為主的問(wèn)題 （分布式計(jì)算）（分布式計(jì)算）：

21、數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)計(jì)計(jì)算算，環(huán)環(huán)境境模模擬擬，生生物物和和仿仿生生，經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)和和財(cái)財(cái)政政模模型，氣象預(yù)報(bào)，動(dòng)畫(huà)制作，型，氣象預(yù)報(bào)，動(dòng)畫(huà)制作，以數(shù)據(jù)為主的問(wèn)題以數(shù)據(jù)為主的問(wèn)題（分布式數(shù)據(jù)）：（分布式數(shù)據(jù)）：數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘,信息檢索，保險(xiǎn)分析，圖像處理，信息檢索，保險(xiǎn)分析，圖像處理，以通信為主的問(wèn)題以通信為主的問(wèn)題（網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用）：（網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用）：事務(wù)處理，電子商務(wù)，遠(yuǎn)程文件交換，電子信件，事務(wù)處理，電子商務(wù)，遠(yuǎn)程文件交換，電子信件，17分布式系統(tǒng)的應(yīng)用分布式系統(tǒng)的應(yīng)用 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布

22、式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)第二章第二章RPC與組通信與組通信南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)分布式系統(tǒng)和單處理機(jī)系統(tǒng)的最重要的區(qū)別是分布式系統(tǒng)和單處理機(jī)系統(tǒng)的最重要的區(qū)別是進(jìn)程間的通信，單處理機(jī)系統(tǒng)的通信可利用共享進(jìn)程間的通信，單處理機(jī)系統(tǒng)的通信可利用共享存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器當(dāng)然要完成進(jìn)程間通信就必須遵循規(guī)則即當(dāng)然要完成進(jìn)程間通信就必須遵循規(guī)則即協(xié)協(xié)議議協(xié)議的發(fā)展協(xié)議的發(fā)展:OSI模型模型、ATM模式、客戶模式、客戶-服服務(wù)器模型、務(wù)器模型、RPC（遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）、（遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）、WEB服務(wù)服務(wù)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布

23、式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)分布模型分布模型南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)表達(dá)邏輯 表表達(dá)達(dá)邏邏輯輯是是應(yīng)應(yīng)用用中中直直接接面面向向用用戶戶的的部部分分，主主要要完完成成應(yīng)應(yīng)用用的的前前端端界界面面的的處處理理，如如屏屏幕幕格格式式、對(duì)對(duì)話話管管理理、窗窗口口管管理等涉及人機(jī)交互的工作理等涉及人機(jī)交互的工作。表達(dá)功能的劃分存在兩種風(fēng)格：表達(dá)功能的劃分存在兩種風(fēng)格：1）分布表達(dá)：）分布表達(dá)：應(yīng)用代碼的表達(dá)部分在兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)應(yīng)用代碼的表達(dá)部分在兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間被劃分，由前端和后端組成絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間被劃分，由前端和后端組成南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工

24、大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)2）遠(yuǎn)程表達(dá)：）遠(yuǎn)程表達(dá)：應(yīng)用代碼的表達(dá)部分被完整地放在一應(yīng)用代碼的表達(dá)部分被完整地放在一節(jié)點(diǎn)上，而應(yīng)用的其余部分位于另一節(jié)點(diǎn)上時(shí)，則稱此表節(jié)點(diǎn)上，而應(yīng)用的其余部分位于另一節(jié)點(diǎn)上時(shí)，則稱此表達(dá)為遠(yuǎn)程表達(dá)。遠(yuǎn)程表達(dá)處理是各表達(dá)功能和其他應(yīng)用功達(dá)為遠(yuǎn)程表達(dá)。遠(yuǎn)程表達(dá)處理是各表達(dá)功能和其他應(yīng)用功能之間的合作處理，通過(guò)能之間的合作處理，通過(guò)RPC（Remote Procedure Call）進(jìn)行。進(jìn)行。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)21 概概 述述 盡盡管管客客戶戶-服服務(wù)務(wù)器器模模式式為為分分布布

25、式式系系統(tǒng)統(tǒng)提提供供了了一一種種便便利利的的方方法法，但但它它存存在在無(wú)無(wú)法法克克服服的的缺缺陷陷：其其所所有有的的通通信信是是建建立立的的基基礎(chǔ)都是輸入礎(chǔ)都是輸入/輸出，輸出，以它為基礎(chǔ)構(gòu)建分布式會(huì)產(chǎn)生應(yīng)用問(wèn)題。以它為基礎(chǔ)構(gòu)建分布式會(huì)產(chǎn)生應(yīng)用問(wèn)題。RPC RPC（Remote Procedure Call）是是一一種種分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的構(gòu)構(gòu)造造技技術(shù)術(shù)，RPCRPC操操作作一一般般在在本本地地進(jìn)進(jìn)程程進(jìn)進(jìn)行行過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用，而而在在異異地地計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)上上執(zhí)執(zhí)行行調(diào)調(diào)用用。采采用用RPCRPC技技術(shù)術(shù)簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化了了分分布布式式程程序序的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)者者可可不不必必考考慮慮程程序

26、序間間的的通通信信問(wèn)問(wèn)題題，只只須須考考慮慮程程序序單單元元間間的同步和出錯(cuò)等問(wèn)題。的同步和出錯(cuò)等問(wèn)題。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)22 RPC的設(shè)計(jì)問(wèn)題的設(shè)計(jì)問(wèn)題 RPCRPC的基本原理為：的基本原理為：讓讓本本地地計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)中中的的某某個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用遠(yuǎn)遠(yuǎn)地地計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)的的另另外外一一個(gè)個(gè)過(guò)程過(guò)程.其執(zhí)行過(guò)程是：其執(zhí)行過(guò)程是：本本地地過(guò)過(guò)程程通通過(guò)過(guò)消消息息傳傳遞遞機(jī)機(jī)制制將將過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用請(qǐng)請(qǐng)求求消消息息傳傳送送到到遠(yuǎn)遠(yuǎn)程程的的一一個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)程程，該該過(guò)過(guò)程程收收到到此此調(diào)調(diào)用用消消息息，執(zhí)執(zhí)行行被被調(diào)調(diào)用用過(guò)過(guò)程，然后通過(guò)程

27、，然后通過(guò)應(yīng)答消息返回應(yīng)答消息返回執(zhí)行結(jié)果給調(diào)用過(guò)程。執(zhí)行結(jié)果給調(diào)用過(guò)程。與與傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用不不同同的的是是參參數(shù)數(shù)調(diào)調(diào)用用;原原因因是是兩兩臺(tái)臺(tái)機(jī)機(jī)器器的操作系統(tǒng)管理自己不同的地址空間的操作系統(tǒng)管理自己不同的地址空間.見(jiàn)圖示見(jiàn)圖示南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 客戶程序客戶程序客戶存根客戶存根 局部調(diào)用綁定請(qǐng)求接收綁定參數(shù)集結(jié)發(fā)送消息接收消息結(jié)果還原 返回結(jié)果服務(wù)器存根服務(wù)器存根服務(wù)器過(guò)程服務(wù)器過(guò)程 執(zhí)行過(guò)程 返回結(jié)果 接收消息 參數(shù)還原 局部調(diào)用 結(jié)果集結(jié) 發(fā)送結(jié)果綁定服務(wù)器綁定服務(wù)器 接收消息 注冊(cè)/查詢 返回結(jié)果（1）（

28、0）（2）（5）（3）（4）（7）（6）（8）RPC遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)A客戶機(jī)進(jìn)程度客戶機(jī)進(jìn)程度調(diào)用過(guò)程調(diào)用過(guò)程(掛起掛起)喚醒喚醒計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)B服務(wù)器進(jìn)程度服務(wù)器進(jìn)程度被調(diào)用過(guò)程被調(diào)用過(guò)程(執(zhí)行執(zhí)行)返回返回請(qǐng)求消息請(qǐng)求消息應(yīng)答消息應(yīng)答消息遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用RPC南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)1)1)RPCRPC的參數(shù)傳遞的參數(shù)傳遞輸入?yún)?shù)被放在請(qǐng)求消息中，輸出參數(shù)置于應(yīng)答消息中。輸入?yún)?shù)被放在請(qǐng)求消息中，輸出參數(shù)置于應(yīng)答消息中。2)2

29、)參數(shù)與結(jié)果的裝配。參數(shù)與結(jié)果的裝配。3)3)動(dòng)態(tài)聯(lián)接動(dòng)態(tài)聯(lián)接動(dòng)態(tài)聯(lián)接的三方面的工作動(dòng)態(tài)聯(lián)接的三方面的工作:服務(wù)器定位服務(wù)器定位:客戶機(jī)須指明執(zhí)行遠(yuǎn)程過(guò)程所在的服務(wù)器客戶機(jī)須指明執(zhí)行遠(yuǎn)程過(guò)程所在的服務(wù)器 類型一致性檢查類型一致性檢查:通過(guò)使用通用通過(guò)使用通用RPCRPC界面解決界面解決 保證版本的一致性保證版本的一致性:因客戶機(jī)程序和服務(wù)器程序是分別因客戶機(jī)程序和服務(wù)器程序是分別編譯的編譯的處理處理的辦法是使用聯(lián)接器。聯(lián)接器是一個(gè)程序。的辦法是使用聯(lián)接器。聯(lián)接器是一個(gè)程序。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 4)RPC 4)RPC調(diào)用的語(yǔ)義調(diào)用的

30、語(yǔ)義可能導(dǎo)致可能導(dǎo)致RPCRPC的失?。旱氖。悍?wù)器找不到服務(wù)器找不到 請(qǐng)求消息丟失請(qǐng)求消息丟失應(yīng)答消息丟失應(yīng)答消息丟失 服務(wù)器崩潰并重新啟動(dòng)服務(wù)器崩潰并重新啟動(dòng) 客戶機(jī)崩潰并重新啟動(dòng)客戶機(jī)崩潰并重新啟動(dòng) RPCRPC的目的就是隱藏機(jī)器之間的通信的目的就是隱藏機(jī)器之間的通信注意注意:至少一次調(diào)用語(yǔ)義至少一次調(diào)用語(yǔ)義;最多一次調(diào)用語(yǔ)義最多一次調(diào)用語(yǔ)義追求的目的追求的目的:恰好一次調(diào)用語(yǔ)義恰好一次調(diào)用語(yǔ)義 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 5 5）RPCRPC的透明性的透明性 RPCRPC雖雖與與本本地地過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用相相似似，但但RPCRPC

31、比比本本地地過(guò)過(guò)程程調(diào)調(diào)用用更更易出錯(cuò)。因此需要透明性易出錯(cuò)。因此需要透明性 6)6)異常處理異常處理 其其異異常常處處理理與與傳傳統(tǒng)統(tǒng)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的異異常常處處理理是是一一致致的的。具有異常處理機(jī)制，包括異常產(chǎn)生、異常處理。具有異常處理機(jī)制，包括異常產(chǎn)生、異常處理。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)2 23 RPC3 RPC界面界面 一一個(gè)個(gè)RPCRPC界界面面是是客客戶戶機(jī)機(jī)可可見(jiàn)見(jiàn)的的由由服服務(wù)務(wù)器器提提供供過(guò)過(guò)程程的的特特征征，包包括括過(guò)過(guò)程程名名及及參參數(shù)數(shù)類類型型，參參數(shù)數(shù)需需注注明明輸輸入入輸輸出出以以便便使使RPCRPC

32、軟軟件件將將參參數(shù)數(shù)裝裝配配形形成成消消息息。既既其其主主要要作作用用就就是是作作為為stubstub生生成成器器(也叫界面編譯器也叫界面編譯器)的輸入。的輸入。1 1RPCRPC界面設(shè)計(jì)的基本原理界面設(shè)計(jì)的基本原理 RPCRPC界界面面定定義義的的基基本本原原理理就就是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)抽抽象象。在在分分布布式式系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)過(guò)程程中中，RPCRPC界界面面是是客客戶戶機(jī)機(jī)程程序序和和服服務(wù)務(wù)器器程程序序分分別別編編譯譯和和連連接接的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)。具具體體來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)：RPCRPC系系統(tǒng)統(tǒng)將將一一個(gè)個(gè)界界面面語(yǔ)語(yǔ)言言提提供供給給用戶（程序員），用戶用界面語(yǔ)言來(lái)定義服務(wù)界面。用戶（程序員），用戶用界

33、面語(yǔ)言來(lái)定義服務(wù)界面。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)提提供供界界面面語(yǔ)語(yǔ)言言，就就需需提提供供語(yǔ)語(yǔ)言言的的編編譯譯器器，主主要要是是參參數(shù)數(shù)裝配，界面編譯器又叫裝配，界面編譯器又叫STUBSTUB生成器。生成器。2 2界面定義的處理界面定義的處理 1)1)裝配裝配 分客戶機(jī)和服務(wù)器兩部分，分客戶機(jī)和服務(wù)器兩部分，即請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息即請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息 2)2)分發(fā)分發(fā) 賦于唯一的過(guò)程標(biāo)識(shí)符賦于唯一的過(guò)程標(biāo)識(shí)符 3)3)輸入和輸出參數(shù)輸入和輸出參數(shù) 服務(wù)器程序，界面名是輸出型的，客服務(wù)器程序，界面名是輸出型的，客戶機(jī)程序，界面名是輸入型的戶機(jī)

34、程序，界面名是輸入型的南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 3 3界面編譯界面編譯(STUBSTUB生成器生成器)stubstub過(guò)過(guò)程程用用于于將將RPCRPC集集成成到到用用戶戶的的過(guò)過(guò)程程中中，其其在在客客戶戶機(jī)機(jī)和和服服務(wù)務(wù)器器程程序序中中處處理理界界面面時(shí)時(shí)說(shuō)說(shuō)明明。用用戶戶程程序序通通過(guò)過(guò)調(diào)調(diào)用用stubstub過(guò)過(guò)程來(lái)完成對(duì)遠(yuǎn)程過(guò)程的調(diào)用。程來(lái)完成對(duì)遠(yuǎn)程過(guò)程的調(diào)用。注注意意:客客戶戶機(jī)機(jī)STUBSTUB過(guò)過(guò)程程的的任任務(wù)務(wù)是是裝裝配配參參數(shù)數(shù)并并打打包包于于請(qǐng)請(qǐng)求求消消息息中中,服服務(wù)務(wù)器器STUBSTUB過(guò)過(guò)程程通通過(guò)過(guò)分分析析請(qǐng)請(qǐng)

35、求求消消息息獲獲取取輸輸入入?yún)?shù)數(shù).南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)24 RPC實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 1.1.RPCRPC協(xié)議協(xié)議選擇面向連接協(xié)議選擇面向連接協(xié)議,目的是使通信更容易目的是使通信更容易;用標(biāo)準(zhǔn)的還是專用的用標(biāo)準(zhǔn)的還是專用的目前有兩種方案目前有兩種方案:A A 使用使用IPIP協(xié)議協(xié)議 原因原因:1)IP 1)IP協(xié)議協(xié)議已存在已存在.2)2)已在許多系統(tǒng)中使用已在許多系統(tǒng)中使用.3)3)UNIXUNIX系統(tǒng)支持系統(tǒng)支持.4)4)目前的網(wǎng)絡(luò)支持目前的網(wǎng)絡(luò)支持 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)

36、 B B 特定的特定的RPCRPC協(xié)議協(xié)議 報(bào)文和消息的長(zhǎng)度報(bào)文和消息的長(zhǎng)度,盡量的使用大數(shù)據(jù)量盡量的使用大數(shù)據(jù)量 2 2RPCRPC的關(guān)鍵路徑的關(guān)鍵路徑 每每個(gè)個(gè)RPCRPC執(zhí)執(zhí)行行的的指指令令序序列列稱稱為為關(guān)關(guān)鍵鍵路路徑徑，其其一一般般是是：客客戶戶機(jī)機(jī)stubstub，客客戶戶機(jī)機(jī)stubstub自自陷陷進(jìn)進(jìn)內(nèi)內(nèi)核核，內(nèi)內(nèi)核核發(fā)發(fā)送送消消息息；服服務(wù)務(wù)器器被被中中斷斷，內(nèi)內(nèi)核核將將消消息息交交服服務(wù)務(wù)器器stubstub，服服務(wù)務(wù)器器stubstub將將消消息息交交給給被被調(diào)調(diào)用用進(jìn)進(jìn)程程，然然后后被被調(diào)調(diào)用用的的服服務(wù)務(wù)器器進(jìn)進(jìn)程程執(zhí)執(zhí)行行調(diào)調(diào)用用并并將將按按相反的路徑發(fā)送應(yīng)答消息。

37、相反的路徑發(fā)送應(yīng)答消息。注意注意:兩個(gè)兩個(gè)RPCRPC操作在時(shí)間花費(fèi)上的不同操作在時(shí)間花費(fèi)上的不同南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)調(diào)用調(diào)用STUBSTUB過(guò)程過(guò)程客戶客戶準(zhǔn)備消息緩沖區(qū)準(zhǔn)備消息緩沖區(qū)將調(diào)用參數(shù)裝配到緩沖區(qū)將調(diào)用參數(shù)裝配到緩沖區(qū)填寫(xiě)消息頭填寫(xiě)消息頭自陷到內(nèi)核自陷到內(nèi)核切換到內(nèi)核現(xiàn)場(chǎng)切換到內(nèi)核現(xiàn)場(chǎng)拷貝消息到內(nèi)核拷貝消息到內(nèi)核確定目標(biāo)地址確定目標(biāo)地址填寫(xiě)消息地址域填寫(xiě)消息地址域建立網(wǎng)絡(luò)接口建立網(wǎng)絡(luò)接口啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器客戶機(jī)客戶機(jī)STUBSTUB內(nèi)核內(nèi)核服務(wù)處理服務(wù)處理服務(wù)服務(wù)調(diào)用服務(wù)進(jìn)程調(diào)用服務(wù)進(jìn)程在堆棧中建立參數(shù)在堆棧中建立參數(shù)

38、拆卸參數(shù)拆卸參數(shù)切換到切換到服務(wù)器服務(wù)器STUBSTUB現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)拷貝消息到拷貝消息到服務(wù)器服務(wù)器STUBSTUB查看查看STUBSTUB是否在等待是否在等待確定交給哪一個(gè)確定交給哪一個(gè)STUBSTUB檢查報(bào)文的合法性檢查報(bào)文的合法性中斷處理中斷處理服務(wù)器服務(wù)器STUBSTUB內(nèi)核內(nèi)核客戶機(jī)到服務(wù)器的關(guān)鍵路徑客戶機(jī)到服務(wù)器的關(guān)鍵路徑南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 在密碼學(xué)中凱撒密碼作為一種最為古老的對(duì)稱加密體制，在密碼學(xué)中凱撒密碼作為一種最為古老的對(duì)稱加密體制，它是一種代換密碼。據(jù)說(shuō)愷撒是率先使用加密函的古代將領(lǐng)它是一種代換密碼。據(jù)說(shuō)愷撒是率先

39、使用加密函的古代將領(lǐng)之一，因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。最簡(jiǎn)單且最廣為之一，因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。最簡(jiǎn)單且最廣為人知的加密技術(shù)。人知的加密技術(shù)?；舅枷胧牵夯舅枷胧牵和ㄟ^(guò)把字母移動(dòng)一定的位數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)加密和通過(guò)把字母移動(dòng)一定的位數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)加密和解密。例如，如果密匙是把明文字母的位數(shù)向后移動(dòng)三位，解密。例如，如果密匙是把明文字母的位數(shù)向后移動(dòng)三位，那么明文字母那么明文字母B就變成了密文的就變成了密文的E，依次類推，依次類推，X將變成將變成A，Y變成變成B，Z變成變成C，由此可見(jiàn)，位數(shù)就是凱撒密碼加密和解密，由此可見(jiàn)，位數(shù)就是凱撒密碼加密和解密的密鑰。的密鑰。RPC實(shí)例：實(shí)例：SUNRPC

40、 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)/*/*凱撒服務(wù)接口凱撒服務(wù)接口(XDR)(XDR)定義，文件名：定義，文件名：caesar.x*/caesar.x*/const MAX=100;const MAX=100;typedef struct/*typedef struct/*返回值類型返回值類型*/int len;int len;char codeMAX;char codeMAX;Data;Data;typedef struct/*typedef struct/*參數(shù)類型參數(shù)類型*/int key;int key;char cipherMAX;c

41、har cipherMAX;Args;Args;program CAESAR/*program CAESAR/*凱撒程序凱撒程序*/version VERSION version VERSION Data DECRYPT(Args)=1;/*Data DECRYPT(Args)=1;/*解密過(guò)程解密過(guò)程*/Data ENCRYPT(Args)=2;/*Data ENCRYPT(Args)=2;/*加密過(guò)程加密過(guò)程*/=5;=5;=8888;=8888;南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)啟動(dòng) XDR 編譯程序 rpcgen，產(chǎn)生下述文件:q客戶存根

42、子程序 q服務(wù)器主程序及服務(wù)器存根子程序 q客戶/服務(wù)器所需的參數(shù)集結(jié)和參數(shù)還原過(guò)程 q程序頭文件，caesar.hcaesar.h。該文件包含程序的常數(shù)、類型、以及遠(yuǎn)程過(guò)程所匹配的C函數(shù)原型(function prototype)客戶及服務(wù)器程序：客戶及服務(wù)器程序：南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)/*/*客戶程序，文件名：客戶程序，文件名：client.c*/client.c*/#include#include#include“caesar.h”#include“caesar.h”main()main()CLIENT*cp;CLIENT*cp

43、;char*serverName=“Caesar_server”;char*serverName=“Caesar_server”;Args arg;Args arg;Data*plaintext;Data*plaintext;/*/*創(chuàng)建客戶指針創(chuàng)建客戶指針*/cp=clnt_create(serverName,CRESAR,VERSION,“udp”);cp=clnt_create(serverName,CRESAR,VERSION,“udp”);if(cp=NULL)exit(1);if(cp=NULL)exit(1);arg.key=1;/*arg.key=1;/*構(gòu)造調(diào)用參數(shù)構(gòu)造調(diào)用參

44、數(shù)*/arg.cipher=“Buubdl!bu!ebxo”;arg.cipher=“Buubdl!bu!ebxo”;plaintext=decrypt_2(&arg,cp);/*plaintext=decrypt_2(&arg,cp);/*遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用*/*/*其它處理其它處理*/clnt_destroy(cp);/*clnt_destroy(cp);/*刪除客戶指針刪除客戶指針*/南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)/*/*服務(wù)器程序，文件名：服務(wù)器程序，文件名：server.c*/server.c*/#include#includ

45、e#include“ceasar.h”#include“ceasar.h”Data*decrypt_2(Args*a)/*Data*decrypt_2(Args*a)/*解密函數(shù)解密函數(shù)*/static Data output;/*static Data output;/*必須靜態(tài)變量必須靜態(tài)變量*/char s=a-cipher;/*char s=a-cipher;/*密碼指針密碼指針*/int i=0;int i=0;while(*s)output.codei=*s-key;i+;s+;while(*s)output.codei=*s-key;i+;s+;output.len=i;outp

46、ut.len=i;return&output;/*return&output;/*返回結(jié)果返回結(jié)果*/Data*encrypt_2(args*a)/*Data*encrypt_2(args*a)/*加密函數(shù)加密函數(shù)*/*/*省略省略*/南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)服務(wù)器存根程序頭文件客戶存根服務(wù)器過(guò)程接口定義客戶主程序RPC運(yùn)行庫(kù)程序服務(wù)器程序客戶程序IDL編譯器C編譯器SUN RPC SUN RPC 流程流程:南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)25 組組 通通 信信組組通通信信：在在這這種種

47、機(jī)機(jī)制制下下一一個(gè)個(gè)消消息息可可以以一一次次被被送送到到多多個(gè)個(gè)接接收者。收者。而而RPCRPC只只涉及客戶機(jī)與服務(wù)器點(diǎn)到點(diǎn)。涉及客戶機(jī)與服務(wù)器點(diǎn)到點(diǎn)。1.1.引言引言組組是是多多個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)程程的的集集合合，這這些些進(jìn)進(jìn)程程可可共共同同工工作作或或以以專專門(mén)門(mén)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的方方式式工工作作。主主要要介介紹紹操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)(進(jìn)進(jìn)程程)組組。組組通通信信的的實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)主要依賴硬件。主要依賴硬件。例如例如:多路廣播多路廣播,全廣播全廣播,單一地址投遞單一地址投遞南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 2 2設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 封閉組與開(kāi)放組封閉組與開(kāi)放組 封閉組

48、封閉組:只有組內(nèi)成員才能發(fā)送消息到本組只有組內(nèi)成員才能發(fā)送消息到本組;開(kāi)放組開(kāi)放組:無(wú)此限制無(wú)此限制.封閉組用于并行處理封閉組用于并行處理,或用來(lái)支持下多重服務(wù)器或用來(lái)支持下多重服務(wù)器 封閉組封閉組不是組成不是組成員的進(jìn)程員的進(jìn)程開(kāi)放組開(kāi)放組不是組成不是組成員的進(jìn)程員的進(jìn)程可以訪問(wèn)可以訪問(wèn)不可以訪問(wèn)不可以訪問(wèn)南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 對(duì)等組與層次組對(duì)等組與層次組 對(duì)對(duì)等等組組內(nèi)內(nèi)的的進(jìn)進(jìn)程程是是對(duì)對(duì)稱稱的的，不不存存在在單單點(diǎn)點(diǎn)失失效效的的問(wèn)問(wèn)題題。某某個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)程程失失敗敗,只只是是組組規(guī)規(guī)模模變變小小,組組仍仍可可工工作作,但但決決策

49、策過(guò)過(guò)程程復(fù)雜復(fù)雜;層次組正好相反層次組正好相反對(duì)等組對(duì)等組協(xié)調(diào)員協(xié)調(diào)員生產(chǎn)者生產(chǎn)者層次組層次組南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)組的成員組的成員 A A 管理的方法是使用組服務(wù)器管理的方法是使用組服務(wù)器 B B 分布式機(jī)制管理分布式機(jī)制管理 組尋址組尋址 方法方法:A A 給每個(gè)組一個(gè)唯一地址給每個(gè)組一個(gè)唯一地址;B B 發(fā)送者保持一份所有目的站點(diǎn)地址清單發(fā)送者保持一份所有目的站點(diǎn)地址清單 發(fā)送和接收原語(yǔ)發(fā)送和接收原語(yǔ) 理理想想的的方方法法是是點(diǎn)點(diǎn)到到點(diǎn)點(diǎn)通通信信和和組組通通信信合合并并具具有有單單一一的的原原語(yǔ)語(yǔ)集合。集合。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)

50、學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù)原子性原子性 組組通通信信的的一一個(gè)個(gè)特特征征是是全全要要或或不不要要(A11(A11ororNothing)Nothing)，這這種種A11-or-NothingA11-or-Nothing投遞特性叫原子性或稱原子廣播。投遞特性叫原子性或稱原子廣播。消息排序消息排序 它它是是組組通通信信的的第第二二個(gè)個(gè)特特性性,采采用用全全局局時(shí)時(shí)間間排排序序保保證證傳傳遞遞的的正正確確性性.即即按按被被傳傳送送的的順順序序投投遞遞到到目目的的地地。絕絕對(duì)對(duì)的的時(shí)時(shí)間間順順序序并并不不容容易實(shí)現(xiàn)易實(shí)現(xiàn).時(shí)間時(shí)間0 0到到 1 1到到 3 3到到

51、 4 4到到 0 0到到 1 1到到 3 34 4進(jìn)程進(jìn)程0 0和和4 4發(fā)送的六個(gè)發(fā)送的六個(gè)消息在時(shí)間上的交叉消息在時(shí)間上的交叉南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 組的重疊組的重疊 問(wèn)題的解決相對(duì)困難需要組間協(xié)調(diào)，故一般避免組重疊問(wèn)題的解決相對(duì)困難需要組間協(xié)調(diào)，故一般避免組重疊。伸縮性伸縮性 組的規(guī)模的改變時(shí)算法的工作情況組的規(guī)模的改變時(shí)算法的工作情況 注意注意:報(bào)文風(fēng)暴報(bào)文風(fēng)暴G1G1G3G3G2G2G4G4LAN1LAN1LAN3LAN3LAN4LAN4LAN2LAN2多路廣播多路廣播報(bào)文風(fēng)暴圖示報(bào)文風(fēng)暴圖示南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)與WEB服務(wù)服務(wù) 3 3實(shí)例：實(shí)例：ISISISIS（組合軟件調(diào)用系統(tǒng)組合軟件調(diào)用系統(tǒng)）中的組通信）中的組通信 ISISISIS本本身身并并不不是是一一個(gè)個(gè)完完整整的的操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)，而而是是一一組組能能在在UNIXUNIX或其它操作系統(tǒng)之上運(yùn)行的一個(gè)或其它操作系統(tǒng)之上運(yùn)行的一個(gè)程序集合程序集合。其關(guān)鍵思想是同步其關(guān)鍵思想是同步,采用不同形式的原子廣播實(shí)現(xiàn)采用不同形式的原子廣播實(shí)現(xiàn) 最先用于華爾街的股票交易系統(tǒng)最先用于華爾街的股票交易系統(tǒng)4 4ISISISIS中的通信原語(yǔ)中的通信原語(yǔ) (略略)