高级操作系统详细资料

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1、第一章分布式系统概述1.1什么是分布式系统?分布式系统是若干独立计算机的集合，它们对于用户来说就像一个系统。1.2分布式系统中透明性的种类、定义。透明性：如果一个分布式系统能够在用户和应用程序面前呈现为单个计算机系统，这样的分布式系统就称为是透明的。分类:1、访问透明性:隐藏数据表示形式以及访问方式的不同2、位置透明性:隐藏数据所在位置3、迁移透明性:隐藏资源是否已移动到另一个位置4、重定位透明性:隐藏资源是否在使用中已移动到另一个位置5、复制透明性:隐藏资源是否已被复制6、并发透明性:隐藏资源是否由若干相互竞争的用户共享7、故障透明性:隐藏资源的故障和恢复8、持久性透明性:隐藏资源（软件）位

2、于内存里或在磁盘上。1.3分布式系统中的扩展技术有哪些？(1)隐藏通信等待时间:包括异步通信和减少通信量(2)分布技术：即分割组件，然后分散到系统中，例如DNS和WWW(3)复制技术:多拷贝1.4分布式系统的类型。(1)分布式计算系统(分为群集计算系统和网格计算系统)(2)分布式信息系统(分为事务处理系统和企业应用集成)(3)分布式普适系统(如家庭系统、电子健保系统、传感器网络)第二章体系结构2.1四种体系结构样式。分层体系结构（Layeredarchitectures）（网络通信广泛应用）基于对象的体系结构（Object-basedarchitectures）（特点：松散的组织结构；通过远程

3、过程调用进行通信）以数据为中心的体系结构（Data-centeredarchitectures）基于事件的体系结构（Event-basedarchitectures）（优点：进程松散耦合）2.2客户端-服务器模型。服务器（server）：实现某个特定服务的进程客户（client）：向服务器请求服务的进程客户端-服务器之间的一般交互：请求/回复（如下左图）基于无连接协议的客户和服务器通信：高效，但是易受传输故障的影响（无法检测消息是否丢失也无法解释是否发生传输故障）。适合局域网。基于连接的协议：性能相对较低，不适合局域网，适合广域网（基于可靠的TCP/IP）。客户服务器应用程序通常组织为三个层次

4、(如上右图)：(1)用户界面层：含有直接与用户交互所需的一切；(2)处理层：含有应用程序核心功能；(3)数据层：操作数据或文件系统，保持不同应用程序之间的数据一致性。客户端-服务器模型可能的组织结构如下图：(a)只有与终端有关的用户接口部分位于客户机器上；(b)把整个用户接口软件放在客户端(c)部分应用程序移到前端；(d)大多数的应用程序基本是运行在客户机上，但所有对文件或数据库项目的操作都是在服务器上；(e)同(d)，本地硬盘含有部分数据。2.3协作分布式系统BitTorrent工作原理。文件共享系统（BitTorrent）是一种点对点下载系统工作原理如下图。基本思想是，当一个终端用户要查找

5、某个文件时，他可以从其他用户那里下载文件块，直到所下载的文件块能够组装成完整的文件为止。一个重要的设计目标是确保协作性。在大多数文件共享系统中，参与者只是下载文件，其他什么也不做。总之只有当下载客户为他人提供了内容，文件才可以被下载。BT下载网络有三个关键静态组件：•跟踪器（Tracker）:Tracker跟踪器是一个中央服务器，它主要跟踪系统中所有的参与结点，收集和统计这些结点的状态，帮助参与结点间互相发现并进行文件块的交换；•种子节点（Seed）:Seed种子节点是指拥有完整文件的节点，提供上载服务；•下载节点（Downloader）。相对于Seed的节点称为下载节点，一个下载节点完成下载

6、后，可以成为种子节点动态流程（基于上图）•第一个用户通过BT工具制作要共享文件的Torrent文件（Torrent文件包含共享文件的下载信息）并发布此Torrent文件到WWW中。•其他用户从WEB服务器上下载此Torrent文件并通过节点跟踪器协议（如TrackerHTTP）去访问Tracker跟踪器，参与到此Torrent网络中。•Tracker跟踪器接收到一个新加入节点的下载请求后，随机选择部分此Torrent网络中的节点发送给新加入者作为邻居节点，并记录新节点。•新加入节点通过一定的算法同邻居节点连接进行文件的下载和上载直到文件下载完成，这一过程会根据一定的策略重复（3）。如果继续上载

7、，Tracker服务器将此节点看作种子节点。•所有参与的节点将周期地报告自己的状态和进程给Tracker跟踪器。关键技术•BT文件发布系统采用针锋相对（Tit_for_Tat）的方法来达到帕累托（pareto）有效，与当前其他的P2P技术相比，它达到了更高层次的鲁棒性和资源利用。•帕累托最优:指资源配置已达到这样一种境地，即任何重新改变资源配置的方式，都不可能使一部分人在没有其他人受损的情况下受益