分布式系统介绍ppt课件

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1、分布式系统介绍中国科技大学软件学院丁箐1.1分布式系统概念1.2分布式系统的特点1.3硬件概念1.4软件概念1.5分布式系统设计问题主要内容21.1分布式系统概念1.2分布式系统的特点1.3硬件概念1.4软件概念1.5分布式系统设计问题主要内容3WhatisaDistributedSystem?“一个分布式系统是若干个独立的计算机的集合，但是对该系统的用户来说，系统就像一台计算机一样。”两个方面的含义：硬件方面：各个计算机都是自治的软件方面：用户将整个系统看作是一台计算机1.1分布式系统概念4集中式系统5SunULT

2、RA5with32GBdisk１6UnitsEathernetSwitch100MSunULTRA1032GBdiskOneunitNOW(NetworkofWorkstations)6TheGrid7分布式系统定义一个分布式系统组织成中间件形式，中间件层分布在多台机器上。1.18应用举例银行“一卡通”系统电信“神州行”系统SETI@Home从集中式系统到分布式系统高性能微型计算机(PC)的普及高速计算机网络（LAN、WAN）的普及91.1分布式系统概念1.2分布式系统的特点1.3硬件概念1.4软件概念1.5分布式系

3、统设计问题主要内容10优点--与集中式系统相比较1、经济性：高的性能/价格比Grosch’Law:Power↑Price2NOPCvs.大型机（mainframe）1.2分布式系统的特点112、性能：能产生单个大型主机不能达到的绝对性能10,000X50MIPS500,000MIPS（5千亿次）=0.002ns/次=〉0.7mm优点--与集中式系统相比较123、应用的固有的分布性,例如：CSCW工作流4、可靠性高多工系统的容错能力5、可扩充性强系统演进能力（evolution）优点--与集中式系统相比较13总结：优

4、点--与集中式系统相比较项目描述经济微处理机提供了比大型主机更好的性能价格比速度分布式系统总的计算能力比单个大型主机更强固有的分布性一些应用涉及到空间上分散的机器可靠性如果一个机器崩溃,整个系统还可以运转渐增计算能力可以逐渐有所增加141、支持数据共享文件数据库2、支持设备共享高档打印机海量磁盘优点--与独立PC机比较153、P2P通信emailBBS4、灵活性负载分配优点--与独立PC机比较16总结：优点--与独立PC机比较项目描述数据共享允许多个用户访问一个公共的数据库设备共享允许多个用户共享昂贵的外围设备(如彩

5、色打印机)通信使得人们之间的通信更加容易,如通过电子邮件灵活性用最有效的方式将工作负荷分配到可用的机器上17存在的问题项目描述软件目前为分布式系统开发的软件还很少网络通信网络可能的问题:如QoS等等安全容易造成对保密数据的访问181.1分布式系统概念1.2分布式系统的特点1.3硬件概念1.4软件概念1.5分布式系统设计问题主要内容19Flynn分类：（1972）SISD（单指令流、单数据流）：（PC机）SIMD（单指令流、多数据流）：矩阵计算机MISD（多指令流、单数据流）：无MIMD（多指令流、多数据流）：分布式系

6、统1.3硬件概念：多台计算机是如何联结在一起？CPU指令流个数数据流个数20存储器使用：共享式、私有式多处理器系统（multi-processor）多计算机系统（multi-computer）MIMD分类PPMPPPMPMM具有共享存储器的通常称为多处理机（multiprocessor）或多处理器；而不具有共享存储器的则称为多计算机(multicomputer)21连接方式：总线式交换式关联程度：紧耦合式：多用于并行系统松耦合式：多用于分布式系统MIMD分类22MIMD系统分类sequent超级计算机LAN工作站超

7、立方EncorRP3Transputer23（1）总线型多处理机解决总线过载：高速缓存（cache）：命中率（hitrate）缓存一致性（coherency）直写（Write-through）监听（Snoopy）控制线、数据线、地址线SMP？24（2）交换型多处理机交叉开关线：n2个交叉开关点Omega开关网：2•2开关点，共n(log2n)/2个NUMA(NonUniformMemoryAccess)：分层存储25（3）总线型多计算机本地内存局域网络（10M~1000M）只用于CPU和CPU之间的通信26网格（gr

8、id）：二维平面(n2个节点)。超立方（hypercube）：n维立方（2n个节点）（4）交换型多计算机27Intel单核CPU芯片28Intel多核结构Replicatemultipleprocessorcoresonasingledie.29多核处理器是一类特殊的多处理机所有处理器在同一个芯片上多核处理器是MIMD:不同的核执行不同的指令，