分布计算系统绪论.ppt

绪论

1?1为什么需要分布计算系统？促进分布计算系统发展的两大技术：计算机硬件技术和软件技术的发展；计算机网络技术的发展。两大技术改变了人们使用计算机的方式：50年代，预约上机，占用全部资源；60年代，批处理技术；70年代，分时系统，多用户同时使用一台计算机；80年代，个人计算机，每个用户有专用计算机；90年代至今，通过计算机网络使用多台计算机。绪论1?1为什么需要分布计算系统？多计算机系统环境带来的新问题：在使用上，用户必须知道本地对象和远程对象的区别；在管理上，管理人员不能四处奔走进行文件备份等操作。解决上述新问题的方法是实现分布式操作系统在分布计算系统中，多台计算机构成一个完整的系统，其行为类似一个单机系统。分布式操作系统是实现分布计算系统的核心。绪论1.2分布计算系统的相关概念什么是分布计算系统AndrewS.Tanenbaum教授给出的定义：分布计算系统是由多个独立的计算机系统相互连接而成的计算系统，从用户的角度来看它好像是一个集中的单机系统。本文总结的定义：分布计算系统是由多个相互连接的处理资源组成的计算系统，它们在整个系统的控制下可合作执行一个共同的任务，最少依赖于集中的程序、数据和硬件。这些处理资源可以是物理上相邻的，也可以是在地理上分散的。绪论1.2分布计算系统的相关概念分布计算系统定义的说明：系统是由多个处理器或计算机系统组成。两类结构：这些计算资源可以是物理上相邻的、由机器内部总线或开关连接的处理器，通过共享主存进行通信；这些计算资源也可以是在地理上分开的、由计算机通信网络(远程网或局域网)连接的计算机系统，使用报文(message)进行通信。这些资源组成一个整体，对用户是透明的，即用户使用任何资源时不必知道这些资源在哪里。一个程序可分散到各个计算资源上运行；各个计算机系统地位平等，除了受全系统的操作系统控制外，不存在主从控制和集中控制环节。绪论1.2分布计算系统的相关概念紧密耦合与松散耦合分布计算系统紧密耦合分布计算系统连接方式：内部总线或机器内互连网络；处理资源间距离：物理上分散，相距很近；处理资源：处理机；通信方式：共享存储器。松散耦合分布计算系统连接方式：通信网络；处理资源间距离：地理上分散，相距很远；处理资源：计算机系统；通信方式：报文交换。绪论1.2分布计算系统的相关概念紧密耦合分布计算系统结构：PP?开??关??MMM(c)开关互连,既有共享存储器，又有专用存储器P：处理机，M：主存储器PP开??关??M（a）开关互连,既有共享存储器PPMM总线（b）总线互连,既有共享存储器绪论1.2分布计算系统的相关概念松散耦合分布计算系统结构：通信网络PPPPPMMMMMP：处理机，M：主存储器?绪论1.2分布计算系统的相关概念同构型与异构型分布计算系统对于同构型分布式系统而言，组成该系统的计算机的硬件和软件是相同的或非常相似的，同时组成该系统的计算机网络的硬件和软件也是相同的或非常相似的。对于异构型分布式系统而言，组成该系统的计算机的硬件或软件是不同的，或者组成该系统的计算机网络的硬件或软件也是不同的。绪论1.2分布计算系统的相关概念分布计算系统的异构性的表现：分布计算系统的异构性计算机系统的异构性通信网络的异构性指令系统不同数据表示方法不同机器的配置不同操作系统功能不同系统调用不同文件系统不同硬件异构性操作系统异构性程序设计语言的异构性硬件异构性：接口硬件不同、连接方法不同、通信方法不同。软件异构性：通信协议不同。绪论1.2分布计算系统的相关概念为什么分布计算系统的异构性是不可避免的？分布计算系统已成为资源共享的重要形式。随着分布计算系统资源的增多，其他用户也希望加入系统，共享其资源。这些新的系统往往同原有系统中现有的硬件和软件不同。由于硬件性能的提高和其价格的下降，当扩充一个分布计算系统时，人们往往会选择新型的计算机系统，而不是选择已有的设备类型。把不同的硬件和软件系统结合在一起，整个系统可以得到较高的性能价格比。在这样的系统中，如果配置一些专门为某种目的设计的具有特殊系统结构的处理器，则普通的计算机也可以共享这些功能。绪论1.3分布计算系统的优点和新问题分布计算系统的优点可扩充性。不必像单机系统那样替换整个系统，分布计算系统容易通过扩大规模以包括更多的资源。高的性能/价格比。在分布计算系统中，可以通过增加计算机的数目，提高并行程度而得到所需要的性能，从而可以