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第一章 分布式计算概述
1.1分布式计算概念
1.定义：分布式计算是一门计算机科学，主要研究对象是分布式系统。 分布式系统是由若干通过网络互联的计算机组成的软硬件系统，且这些计算机互相配合以完成一个共同的目标； 2.概念：分布式计算指在分布式系统上执行的计算。分布式计算是将一个大型计算任务分成很多部分分别交给其他的计算机处理，并将所有的计算结果合并为原问题的解决方案。
优点：超大规模 ，虚拟化，高可靠性 ，通用性 ，高可伸缩性，按需服务，极其廉价，容错性；缺点：多点故障（一台或多台计算机的故障，或一条或多条网络链路的故障，都会导致分布式系统出现问题）；安全性（分布式系统为非授权用户的攻击提供了更多机会）；
1.2分布式系统概述
1.定义： 分布式系统最简单的定义：作为单个完整服务展现在终端用户面前的一组协同工作服务器。组中的服务器共享状态、同步操作，并且任意某个服务器独立故障时都不会影响整个系统的正常运行。 2.经典的分布式系统与项目 www(万维网) SETI@home(寻找外星人) BOINC(伯克利开放式网络计算平台) 3. 分布式系统的特征 分布式系统是多个处理机通过通信线路互联而构成的松散耦合的系统。从系统中某台处理机来看，其余的处理机和相应的资源都是远程的，只有它自己的资源才是本地的。至今，对分布式系统的定义尚未形成统一的见解。一般认为，分布式系统应具有以下四个特征： [1] 分布性。分布式系统由多台计算机组成，它们在地域上是分散的，可以散布在一个单位、一个城市、一个国家，甚至全球范围内。整个系统的功能是分散在各个节点上实现的，因而分布式系统具有数据处理的分布性。 [2] 自治性。分布式系统中的各个节点都包含自己的处理机和内存，各自具有独立的处理数据的功能。通常，彼此在地位上是平等的，无主次之分，既能自治地进行工作，又能利用共享的通信线路来传送信息，协调任务处理。 [3] 并行性。一个大的任务可以划分为若干个子任务，分别在不同的主机上执行。 [4] 全局性。分布式系统中必须存在一个单一的、全局的进程通信机制，使得任何一个进程都能与其他进程通信，并且不区分本地通信与远程通信。同时，还应当有全局的保护机制。系统中所有机器上有统一的系统调用集合，它们必须适应分布式的环境。在所有CPU上运行同样的内核，使协调工作更加容易。
1.3分布式计算的基础技术
进程间通信 分布式计算的核心技术是进程间通信，即在互相独立的进程（进程是程序的运行时表示）间通信及共同协作以完成某项任务的能力。IPC程序接口原型 1) send（发送）。该操作由发送进程发起，旨在向接收进程传输数据。操作必须允许发送进程识别接收进程和定义待传数据。 2) receive（接收）。该操作由接收进程发起，旨在接收发送进程发来的数据。操作必须允许接收进程识别发送进程和定义保存数据的内存空间，该内存随后被接收者访问。 3) connect（连接）。对于面向连接的IPC，必须有允许在发起进程和指定进程间建立逻辑连接的操作，其中一进程发出请求连接操作而另一进程发出接受连接操作。 4) disconnect（断开连接）。对于面向连接的IPC，该操作允许通信的双方关闭先前建立的某一逻辑连接。事件同步 同步send和同步receive 异步send和同步receive 同步send和异步receive 异步send和异步receive死锁和超时 对于死锁，有两种避免或解决方法： 第一，使用超时机制来设置最大阻塞期限。例如，可以在connect请求操作中，指定一个30秒的超时期限。如果请求在30秒内未完成，则被IPC设施中止，请求进程将被解锁，允许继续进行其他处理。 第二，使用子进程或线程来提供阻塞操作。事件状态图 在该基本形式中，HTTP是一个基于文本的请求-响应协议，仅要求一轮信息交换。Web服务器进程是一个不断侦听从Web浏览器进程发出请求的进程。Web浏览器进程建立到服务器的连接，然后按协议描述的格式发起请求。服务器处理请求并发送响应，该响应包含状态行、头部信息及浏览器进程的请求文档。一旦收到应答后，浏览器进程就解析收到的响应，并将文档显示出来。进程间通信范型的演变 远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）或远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI）范型通过允许向远程进程发送过程调用或方法调用，来提供更高层次的抽象。它们一般是基于Socket范型实现的。在这些范型中，数据作为参数和返回值在两个进程间进行传递。
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