Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy rozproszone Wprowadzenie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy rozproszone Wprowadzenie."— Zapis prezentacji:

1 1 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy rozproszone Wprowadzenie

2 2 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Wykłady (1) Wlodzimierz Funika Konsultacje: p Materiały: w budowie Książki: 1.A. S. Tanenbaum, M. Van Steen, Distributed Systems. Principles and Paradigms, Prentice Hall A. S. Tanenbaum, Rozproszone systemy operacyjne, WNT G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg, Systemy rozproszone, WNT, 1998

3 3 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Wykłady (2) 1.Wprowadzenie 2.Komunikacja 3.Procesy 4.Nazewnictwo 5.Synchronizacja 6.Spójność i replikacja 7.Odporność na awarie 8.Bezpieczeństwo 9.Obiekt systemowe 10.Systemy plików 11.Dokumentacja systemów 12.Koordynacja systemów

4 4 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Definicja systemu rozproszonego (1) Rozproszony system Zbiór niezależnych komputerów, który jawi się jej użytkownikom jako jeden spójny system. Cele: - łączenie użytkowników i zasobów, - przezroczystość, - otwartość = świadczenie usług zgodnie z standardowymi zasadami, które opisują składnię i semantykę tych usług (np. POSIX dla OS), - skalowalność.

5 5 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Definicja systemu rozproszonego (2) System rozproszony organizowany jako warstwa pośrednia. Warstwa pośrednia obejmuje wiele maszyn. 1.1

6 6 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Przezroczystość w systemie rozproszonym Rożne formy przezroczystości w systemie rozproszonym. PrzezroczystośćOpis – Ukrywa … Dostęp różnice w reprezentacji danych oraz w sposobie dostępu do zasobu Lokalizacjagdzie zasób znajduje się Migracjaże zasób może być przeniesiony w inne miejsce Zmiana lokalizacji że zasób może zostać przeniesiony do innej lokalizacji w trakcie użytkowania Replikacja że zasób może być współdzielony przez wielu użytkowników Współbieżność że zasób może być współdzielony przez wielu użytkowników współbieżnie Awarieawarie i odtwarzanie zasobów Trwałość czy (programowy) zasób znajduje się w pamięci lub na dysku

7 7 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Stopień przezroczystości niektóre próby bezmyślnego ukrywania wszystkich aspektów nie zawsze jest dobrym pomysłem, kompromis pomiędzy wysokim stopniem przezroczystości a wydajnością. Celem nie jest zwykle: przezroczystość równoległości. Przezroczystośc równoległości – system rozproszony jawi się użytkownikowi jako tradycyjny 1-procesorowy system z podziałem czasu.

8 8 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Kompletność i neutralność specyfikacji jako istotne czynniki dotyczące interoperabilności i przenośności rozproszonych rozwiązań. 1.kompletność – wszystko co niezbędne do realizacji implementacji zostało określone 2.neutralność - specyfikacja nie określa, co powinna wyglądać implementacja Otwartość Interoperabilność - zakres, w którym dwie implementacje systemów pochodzących od różnych producentów mogą ze sobą współpracować. Przenośność - w jakim stopniu aplikacja stworzona dla A może być wykonywana bez modyfikacji na B, który implementuje te same interfejsy, co A.

9 9 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Problemy skalowalności Przykłady ograniczeń skalowalności. KoncepcjaPrzyklad Usługi scentralizowaneJeden serwer dla wszystkich użytkowników Scentralizowane daneJedna telefoniczna książka on-line Scentralizowane algorytmyRutowanie oparte na kompletnej informacji skalowalny pod wzgledem wielkości, geograficznie skalowalny system (użytkownicy i zasoby mogą znajdować się daleko od siebie), system skalowalny administracyjnie. Trzy różne wymiary skalowalności systemu:

10 10 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Sdecentralizowane algorytmy 1.Żadna maszyna nie ma pełnej informacji o stanie systemu. 2.Maszyny podejmują decyzje wyłącznie na podstawie informacji lokalnej. 3.Awaria jednego komputera nie prowadzi do awarii algorytmu. 4.Nie ma niejawnego założenia, że istnieje zegar globalny.

11 11 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Techniki skalowania (1) komunikacja asynchroniczna (ukrywanie opóźnienia ze względu na komunikację), rozproszenie (podział na mniejsze części i rozproszenie), replikacja (w celu zwiększenia dostępności i równoważenia obciążenia), cacheowanie (jako szczególna forma replikacji)

12 12 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Techniki skalowania (2) 1.4 Róznica między sprawdzaniem formularza na: a)serwerze a b)kliencie w trakcie jego wypełniania

13 13 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Techniki skalowania (3) 1.5 Podział przestrzeni nazw DNS na strefy.

14 14 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Koncepcje sprzętowe 1.6 Różne podstawowe organizacje i pamięci w rozproszonych systemach komputerowych

15 15 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Architektury wieloprocesorowe (1) Wieloprocesor oparty na szynie 1.7

16 16 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Architektury wieloprocesorowe (2) a)Przełącznica krzyżowa b)Sieć przełączeniowa omega 1.8 c) NUMA – NonUniform Memory Access – systemy hierarchiczne

17 17 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Jednorodne systemy wielokomputerowe a)Grid b)Hypersześcian 1-9 przykłady: Massively Parallel Processors (MPPs), klastry stacji roboczych (COWs)

18 18 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Koncepcje programowe Przegląd: DOS (Distributed Operating Systems) NOS (Network Operating Systems) Middleware SystemOpisCel DOS Ściśle związany system operacyjny dla wielo- procesorów i jednorodnych wielokomputerów Ukrywanie i zarządzanie zasobami sprzętowymi NOS Lużno związany system operacyjny dla jednorodnych wielokomputerów (LAN i WAN) Dostarczenie lokalnych usług dla zdalnych klientów Middleware Dodatkowa warstwa nad NOS implementująca usługi ogólnego przeznaczenia Zapewnienie przezroczystości rozproszenia

19 19 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Jednoprocesorowe systemy operacyjne Odseparowanie aplikacji od kodu systemu operacyjnego poprzez mikro-jądro. 1.11

20 20 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Wielokomputerowe systemy operacyjne (1) Ogólna struktura wielokomputerowego systemu operacyjnego 1.14

21 21 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Wielokomputerowe systemy operacyjne(2) Alternatywy blokowania i buforowania w przesyłaniu komunikatów. 1.15

22 22 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Wielokomputerowe systemy operacyjne(3) Relacje pomiędzy blokowaniem, buforowaniem, i niezawodną komunikacją. Punkt synchronizacji Buforowanie send Gwarancja niezawodnej komunikacji? Block sender until buffer not fullTakNiekonieczna Block sender until message sentNieNiekonieczna Block sender until message receivedNieKonieczna Block sender until message deliveredNieKonieczna

23 23 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy z rozproszoną pamięcią dzieloną (1) a)Stronice przestrzeni adresowej rozproszonej między cztery maszyny b)Sytuacja po tym jak CPU 1 wykonuje dostęp do stronicy 10 c)Sytuacja jeśli stronica 10 jest tylko odczytywana i używana replikacja

24 24 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy z rozproszoną pamięcią dzieloną(2) Błędne dzielenie stronicy między dwa niezależne procesy. 1.18

25 25 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Sieciowy system operacyjny (NOS) (1) Ogólna struktura sieciowego systemu operacyjnego 1-19

26 26 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Sieciowy system operacyjny (NOS)(2) Dwa klienty i serwer w sieciowym systemie operacyjnym 1-20

27 27 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Sieciowy system operacyjny (NOS)(3) Rożne klienty mogą montować serwery w rożnych miejscach. 1.21

28 28 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Warstwa pośrednia Ogólna struktura systemu rozproszonego jako warstwy pośredniej. 1-22

29 29 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Warstwa pośrednia a otwartość W otwartym systemie rozproszonym typu middleware, protokoły wykorzystywane przez każde warstwy pośrednie powinny być takie same, jak również interfejsy które oferują one dla aplikacji. 1.23

30 30 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Porównanie systemów Porównanie wieloprocesorowych, wielokomputerowych, sieciowych OS, oraz systemów rozproszonych opartych na warstwie pośredniej. Pozycja Rozproszony OS Sieciowy OS OS typu middleware Wieloproc.Wielokomp. Stopień przezroczystościB. wysokiWysokiNiskiWysoki Identyczny OS na wszystkich węzłach Yes No Ilość kopii OS1NNN Sposób komunikacji Pamięć dzielona KomunikatyPliki Zależny od modelu Zarządzanie zasobami Globalne, scentraliz. Globalne, rozproszone W ramach węzła SkalowalnośćBrakUmiarkowanaTakZmienna OtwartośćZamknięty Otwarty

31 31 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Organizacja warstw aplikacji 1.Poziom interfejsu użytkownika 2.Poziom przetwarzania 3.Poziom danych

32 32 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Poziom przetwarzania Ogólna organizacja wyszukiwarki internetowej w postaci trzech warstw 1-28

33 33 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Klienty i serwery Zarys interakcji między klientem a serwerem. 1.25

34 34 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Architektury wielowarstwowe (1) Alternatywne organizacje klient-serwer (a) – (e). 1-29

35 35 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Architektury wielowarstwowe (2) Przykład serwera występującego w roli klienta 1-30

36 36 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Współczesne architektury (1) Przykład poziomowego rozproszenia usługi internetowej 1-31

37 37 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Współczesne architektury (2) Pionowe rozproszenie Osiąga się to poprzez umieszczenie logicznie różnych komponentów na różnych maszynach. Poziome rozproszenie Klient lub serwer mogą być fizycznie podzielone na logicznie równoważne części, ale każda część pracuje na swojej części kompletnego zestawu danych, osiągając w ten sposób równoważenie obciążenia.


Pobierz ppt "1 Systemy rozproszone / Wprowadzenie Systemy rozproszone Wprowadzenie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google