Rozproszone2MW, Udostępnione

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->ZawartośćCechy systemu rozproszonego ............................................................................................................ 1Gniazda ................................................................................................................................................ 4Przekazywanie komunikatów .............................................................................................................. 4Komumunikacja strumieniowa ........................................................................................................ 5Architektura klient-serwer .................................................................................................................. 5Architektura 3-piętrowa .................................................................................................................. 6Zdalne wywoływanie procedur ........................................................................................................... 6Zdalne wywoływanie obiektów ........................................................................................................... 6Wielowątkowośd w systemie rozproszonym ...................................................................................... 7Pliki .................................................................................................................................................... 10Synchronizacja w systemie rozproszonym ........................................................................................ 12Cechy systemu rozproszonegoSystem rozproszony to zestaw niezależnych komputerów pracujących wspólnie nad danym problem.W systemie rozproszonym komputery te sprawiają wrażenia jakby działała jedna maszyna.Gdy połączone ze sobą, przestają byd rozróżnialne.Przykładem systemu rozproszonego jest seti@home. Każdy uczestnik obrabia porcję szumukosmicznego. Dołączanie się kolejnych użytkowników zwiększa wydajnośd całego systemu.Aplikacja rozproszone są ponadwarstwą pośrednią oprogramowania,która ukrywa szczegółyzwiązane ze sprzętem lokalnym. Warstwa ta pośredniczy w komunikacji między składowymi systemurozproszonego:Przykłady warstwy:I.JVM. Umożliwia uruchomienie aplikacji na każdej platformie, ukrywajac szczegółyoprogramowaniaII..NETIII.GniazdaIV.RPCCechy systemu rozproszonego:1) Otwartośd - każdy może korzystad, ujednolicone standardy.- Otwarty system rozproszony oferuje usługi zgodnie ze standardowymi regułami, opisującymi ichskładnię i semantykę, które są sformalizowane w protokołach i opisane za pośrednictweminterfejsów.2) Przezroczystośd - ukrywanie szczegółów przed użytkownikiem.rodzaj przezroczystości - ukrywanie informacji o....awarii - o awarii.dostęp - o składowych źródłapołożenia - o miejscu w którym fizycznie znajdują się zasoby.przemieszczenia - o zmianie położenia używanego zasobu.trwałośd - o tym czy znajduje się w pamięci operacyjnej czy na dysku.wędrówki - o możliwościach przeniesienia zasobuwspółbieżności - o współużytkowaniu zasobu przez innnychzwielokrotnienia - o kopiach zasobu.3) Skalowalnośd - pozwala zachowad efektywnośd mimo zwiększenia rozmiarów systemu i jegoobciążeniaNp. internet 10 lat temu był słabo skalowalny, bo nie dało się od tak zwiększyd jego rozmiarów10krotnie, ponieważ brakowało adresów ip. Teraz jest skalowalny pod względem liczby urządzeo alenie przpustowości.Wydajnośd dobrze skalowanego powinna rosnąd conajmniej liniowoStos protokołów TCP/IP1) Warstwa interfejsu sieciowego2) Warstwa internetu3) Warstwa transportowa4) Warstwa aplikacji1)Przekazuje i odbiera pakiety z kanału transmisyjnego niezależnie od rodzaju tego kanału, formaturamki czy architektury sieciowej2)Warstwa internetu odpowiada za adresowanie podział na pakiety i routing.Routing-proces przekazywania pakietów miedzy różnymi segmentami sieciProtokół IP: Odpowiada za prawidłowe adresowanie i dostarczenie pakietów.Protokół ARP: Odpowiada za indentyfikację adresów MACProtokół ICMP(Internet Control Message Protocol):Diagnozuje transmisję datagramów IP i raportujeo błędachProtokół IGMP (Internet Group Management Protocol): Odpowiedzialny za dystrybucję informacji dlawielu odbiorców.3)Gwarantuje poprawne komunikacje między komputerami w sieci i przepływa danych międzywarstwą internetową a warstwą aplikacji. Do tej warstwy należą protokoły TCP/UDPTCP:- Przed przesłaniem następuje negocjacja parametrów- Zapewnia pewnośd dostarczenia danych. Przez odbiorcę dostarczane jest potwierdzenie odbioru- W przypadku błędu, dane są ponownie wysyłane.- Protokół jest pewniejszy ale wolniejszyUDP:- Nie daje gwarancji w dostarczeniu danych.- Przesyłane są krótkie wiadomości zawarte w jednym datagramie.- Protokół jest mniej pewny ale szybszyProtokół bezpołączeniowy (UDP): Program może wysład komunikat do innego programu w dowolnejchwili, bez żadnych czynności wstępnych. Używanie takiego protokołu zaleca się gdy sied jestniezawodna. Wykorzystywane głównie w sieciach lokalnych. Opłacalne przy wysyłaniu i odbieraniumały wiadomości, nie traci się kosztów na nawiązywanie i rozłączanie połączenia. W przypadku jakieśawarii i zaginięcia komunikatu, klient nie potrafi stwierdzid czy zaginął komunikat, czy odpowiedź doniego. Grozi to podwójnym wykonaniem procedury.4)Najwyższy poziom w którym pracują aplikacje do wykorzystania przez człowieka. Takie jak serwerczy przeglądarka. Występują tu protokoły m. in. HTTP, FTP, DNSDNS (Domain Name System) - protokół komunikacyjny zmieniający adresy zrozumiałe dla człowiekana adresy IP. Składa się z 13 głównych serwerów porozrzucanych na wszystkich kontynentachHTTP - HyperText Transfer Protocol. Protokół sieci WWW za pomocą którego przesyła się żądaniaudostępnienia dokumentówWWW (World Wide Web) Hipertekstowy system informacyjny oparty na publicznie dostępnych iotwartych standardach . Prefiks www używany jest jako nazwa subdomeny w DNS.NAT - Network Address Translation - przesyła ruch sieciowy przez router. Ukrywa adresy ip wurządzeniach za routerem.Wieloprocesory vs wielokomputeryWieloprocesory- Ograniczone obliczenia równoległe- Pamied współdzielona- Bardzo duży stopieo przezroczystości- Jedna kopia systemu operacyjnego- Centralne zarządzanie zasobamiWielokomputery- Możliwośd obliczeo równoległych- Komunikaty- Duży stopieo przezroczystości- N kopii systemu operacyjnego- Rozproszone zarządzanie zasobamiNUMA - Non-Uniform Memory Access - udostępnia użytkowniowi spójną logicznie przestrzeoadresową, chod pamięd jest fizycznie podzielona. Nie każdy procesor ma dostęp do całej pamięciUMA - Uniform Memory Access - wspólna pamięd i peryferia dla wszystkich procesorów.Każdy z nich ma własną pamięd Cache.MESI - status kopii w pamięci współdzielonejSystemy homogoniczne:Wszystkie węzły są identyczne (ten sam sprzęt i oprogramowanie)Łatwiejsze zarządzanieKomunikacja niskopoziomoweSystemy heterogoniczne:Występują różne węzłyKomunikacja odbywa się wysoko poziomowo.Komunikacja asynchroniczna w modelu rozproszonymDla programów współbieżnych, wykonują się procesy dla dwóch modeli środowiska.1) Procesy mają dostęp do tej samej przestrzeni adresowej. Korzystają ze wspólnych zmiennychumieszczonych w pamięci dostępnej dla każdego z nuch.2) Każdy proces ma swoją przestrzeo adresowąKomunikacja asynchroniczna nie wymaga współistnienia komunikujących się procesów w tym samymczasie.System operacyjny:I.Zarządca zasobówZarządzanie jednostkami obliczeniowymi (procesor, rdzeo): wielozadaniowośd,obliczenia równoległeKomunikacja międzyprocesowaZarządzanie przestrzenią dyskową (DFS - rozpraszany system plików)Zarządzanie urządzeniamiSystemy ściślie powiązaneSystemy luźno powiązanieIdentyczne kopie zasobów które są dostępne wRóżne komputery, rózne systemy operacyjneten sam sposób (homogenizm)zarządzane przez uniwersalne interfejsyukrywające szczegóły sprzętowe (heterogenizm)Rozproszony system operacyjny (Ameba)Sieciowy system operacyjny (Windows, Linux...)Zarządzenie pamięcia i komunikacja międzyprocesorowa:System operacyjny:Tryb użytkownikaTryb jądraKiedy istnieje koniecznośd komunikacji ze sprzętem, funkcje systemowe przełączają system w trybjądra, by wykonad operacje niedostepne w trybie dla użytkownika gdzie działają aplikacjeWielowątkowośd:Wspólna pamiędBrak konieczności wchodzenia w tryb jądraNie wszystkie operacje możliwe są do zrównolegleniaKomunikacja między węzłami wielokomputeraArchitektura klient-serwer (po stronie sprzetu i oprogramowania)Komunikacja zawodna i niezawodna (UDP/TCP)GniazdaSocket - punkt koocowy komunikacji w którym aplikacja może zapisywad dane przeznaczone doprzesłania przez siedPrzekazywanie komunikatówMPI(MessagePassing Interface)- Interfejs przekazywania komunikatów. Wykorzystuje komunikacjęprzejściową dedykowane dla firm, gdzie nie sprawdzały się protokoły ogólnego przeznaczenia takichjak TCP/IPMOM(MessageOriented Middleware)- Komunikacja trwała oparta na komunikatach. Systemyoferują zasoby pamieciowe do przechowywania komuniktaów w fazie pośredniej bez wymaganiaaktywności nadawcy i odbiorcy podczas tranmisji komunikatu. Komunikaty są kolejkowaneKomendy:put - dołącz komunikatget - pobierz pierwszy komunikat z kolejkipoll - sprawdzenie czy coś jest w kolejcemodify - kolejka informuje proces o pojawieniu się wiadomościQM (Query Manager) - zarządca kolejekKomumunikacja strumieniowaPowiązane fragmenty informacji:- dźwięk i obraz: filmy itp (możliwośc buforowania)QoS (Quality of Service):- kolejnośd - szerokośd pasma, szybkośd transmisji, opóźnienia- czas dotarciaTransmisje:- synchronizacja (zdefiniowane maksymalne opóźnienie pakietu, pakiety wysyłane po kolei) -jednostronna transmisja na żywo.- asynchroniczna - transmisja wcześniej nagranych danych- izochroniczna (tworzenie bez opóźnieo) - telekonferencjeStrumienie:- proste: jeden strumieo- złożone: kilka strumieni (1 wideo, 2 audio)Tworzenie strumienia: RSVP - Protokół poziomu transportu, umożliwia rezerwowanie zasobów wsieci routerów. Nadawcy RSVP dostarczają specyfikacji przepływu strumienia danych. Specyfikacjajest doręczana procesowi RSVP, będącemu na tej samej maszynie co nadawce.Architektura klient-serwerSerwer jako oprogramowanie:- www (Apache)- aplikacji (Tomcat)- ftpKomunikacja synchroniczna:klient czeka na odpowiedź serwera po przetworzeniuKomunikacja asynchroniczna:klient po wysłaniu żadania, wraca do swoich czynności, nie czekajac naodpowiedź serweraAplikacja klient-serwer składa się z 3 warstw:1. Interfejs użytkownika2. Poziom przetwarzania3. Poziom danychDziałania serwera:i. Usługi plikoweii. Usługi bazodanoweiii. Moc obliczeniowa [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Rozproszone2MW, Udostępnione

Tematy