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分布式系统的特点

1.分布式系统能够使用户连接所需资源更加快捷；

分布式系统最重要的一个目的就是使用户能够方便的访问远程资源，并且以一种可控的方式与其他用户共享这些资源。

2.分布式系统对于用户来说是透明的，这样能够方便的管理用户所需数据，处理好负载均衡；分布式另一个目标是将它的进程和资源实际分布在多台计算机上这一事实隐藏起来。

3.更加的开放：具有相同的接口规范使得集群计算机能够方便的进行数据操作，系统协同度更高；

对外：体现在统一的接口描述上，用统一的接口描述语言描述一套所有服务器都知道的规则，这样各服务器的交互问题上没什么问题了。具体的接口实现根据各个服务器的情况具体实现，从而把实现和声明进行了有效的解耦。

对内：各台服务器内部的策略和实现也需要解耦，以免整个服务器是按照实现和声明逻辑实现的，但是服务器内部确实一个整体的，对于分布式的开放性将会大打折扣。

4.可扩展性：能够随着系统需求的不断增加翻遍的对系统进行扩展；

(1)系统的可扩展性可以通过三个方面来体现：在规模上、在地域上以及在管理上。这三个方面都会使系统的运行效率略有牺牲，但是这种牺牲对于分布式系统绝对是值得的，因为维护性远比那牺牲的一点效率来得更加经济有效。

可扩展性的几个问题：

规模上：当需要支持更多的用户或资源时候就需要更大规模的系统，但是就会涉及是集中是服务还是分散(注意不是分布)。比如一个电信的用户收费系统，这绝对是一个需要进行安全认证的系统，但是同时还需要考虑用户的规模问题。采用分散式的系统方便在规模上进行扩展，但是对于安全性来说则是存在很大问题的，不便于安全的管理。

地域上：人们都知道局域网比广域网要快得多，也方便管理。但是，作为一个能够方便提供大规模用户数据的系统，广域上用户等待的连接时间会变长，不过为了能够系统应用的广泛性，这牺牲是可以的。

管理上：哈哈，问题多多，设计系统的时候这一部分最好不要设计成分布式的。不要为了分布式而分布式，真正有需求才去应用是最好的。

(2)扩展技术有以下三种：以藏通信等待时间、分布技术以及复制技术。

隐藏等待时间：采用异步的处理用户请求，这样可以使用户的阻塞时间变短，但不会提高返回速度。提高返回速度的方法有2中，cs之间的通信量减少，只在必要情况下才与服务器通信，能够同时减少服务器和client的压力；预处理技术，即能够提前在客户端计算的数据最好在客户端计算，这样能够极大的减少服务器的压力。

分布技术：别的不多说，DNS的网络拓扑结构就是一种很好的分布技术；

复制技术：给数据提供几个备份，以便其中一个出现错误的时候还能够使系统正常的进行计算。

分布式系统概念与设计(第三版)课后习题与答案Chapter5

Chapter 5Exercise Solutions 5.1The Election interface provides two remote methods: vote: with two parameters through which the client supplies the name of a candidate (a string) and the ‘voter’s number’ (an integer used to ensure each user votes once only). The voter’s numbers are allocated sparsely from the range of integers to make them hard to guess. result: with two parameters through which the server supplies the client with the name of a candidate and the number of votes for that candidate. Which of the parameters of these two procedures are input and which are output parameters? 5.1 Ans. vote: input parameters: name of candidate, voter’s number; result: output parameters: name of candidate, number of votes 5.2Discuss the invocation semantics that can be achieved when the request-reply protocol is implemented over a TCP/IP connection, which guarantees that data is delivered in the order sent, without loss or duplication. Take into account all of the conditions causing a connection to be broken. 5.2 Ans. A process is informed that a connection is broken: ?when one of the processes exits or closes the connection. ?when the network is congested or fails altogether Therefore a client process cannot distinguish between network failure and failure of the server. Provided that the connection continues to exist, no messages are lost, therefore, every request will receive a corresponding reply, in which case the client knows that the method was executed exactly once. However, if the server process crashes, the client will be informed that the connection is broken and the client will know that the method was executed either once (if the server crashed after executing it) or not at all (if the server crashed before executing it). But, if the network fails the client will also be informed that the connection is broken. This may have happened either during the transmission of the request message or during the transmission of the reply message. As before the method was executed either once or not at all. Therefore we have at-most-once call semantics. 5.3Define the interface to the Election service in CORBA IDL and Java RMI. Note that CORBA IDL provides the type long for 32 bit integers. Compare the methods in the two languages for specifying input and output arguments. 5.3 Ans. CORBA IDL:

分布式文件系统Hadoop HDFS与传统文件系统Linux FS的比较与分析

６苏州大学学报（工科版）第３０卷图１Ｉ－ＩＤＦＳ架构２ＨＤＦＳ与ＬｉｎｕｘＦＳ比较ＨＤＦＳ的节点不管是ＤａｔａＮｏｄｅ还是ＮａｍｅＮｏｄｅ都运行在Ｌｉｎｕｘ上，ＨＤＦＳ的每次读／写操作都要通过ＬｉｎｕｘＦＳ的读／写操作来完成，从这个角度来看，ＬｉｎｕｘＰＳ是ＨＤＦＳ的底层文件系统。２．１目录树（ＤｉｒｅｃｔｏｒｙＴｒｅｅ）两种文件系统都选择“树”来组织文件，我们称之为目录树。文件存储在“树叶”，其余的节点都是目录。但两者细节结构存在区别，如图２与图３所示。一二Ｒｏｏｔ＼图２ＩｔＤＦＳ目录树围３ＬｉｎｕｘＦＳ目录树２．２数据块（Ｂｌｏｃｋ）Ｂｌｏｃｋ是ＬｉｎｕｘＦＳ读／写操作的最小单元，大小相等。典型的ＬｉｎｕｘＦＳＢｌｏｃｋ大小为４ＭＢ，Ｂｌｏｃｋ与ＤａｔａＮ－ｏｄｅ之间的对应关系是固定的、天然存在的，不需要系统定义。ＨＤＦＳ读／写操作的最小单元也称为Ｂｌｏｃｋ，大小可以由用户定义，默认值是６４ＭＢ。Ｂｌｏｃｋ与ＤａｔａＮｏｄｅ的对应关系是动态的，需要系统进行描述、管理。整个集群来看，每个Ｂｌｏｃｋ存在至少三个内容一样的备份，且一定存放在不同的计算机上。２．３索引节点（ＩＮｏｄｅ）ＬｉｎｕｘＦＳ中的每个文件及目录都由一个ＩＮｏｄｅ代表，ＩＮｏｄｅ中定义一组外存上的Ｂｌｏｃｋ。ＨＤＰＳ中ＩＮｏｄｅ是目录树的单元，ＨＤＦＳ的目录树正是在ＩＮｏｄｅ的集合之上生成的。ＩＮｏｄｅ分为两类，一类ＩＮｏｄｅ代表文件，指向一组Ｂｌｏｃｋ，没有子ＩＮｏｄｅ，是目录树的叶节点；另一类ＩＮｏｄｅ代表目录，没有Ｂｌｏｃｋ，指向一组子ＩＮｏｄｅ，作为索引节点。在Ｈａｄｏｏｐ０．１６．０之前，只有一类ＩＮｏｄｅ，每个ＩＮｏｄｅ都指向Ｂｌｏｃｋ和子ＩＮ－ｏｄｅ，比现有的ＩＮｏｄｅ占用更多的内存空间。２．４目录项（Ｄｅｎｔｒｙ）Ｄｅｎｔｒｙ是ＬｉｎｕｘＦＳ的核心数据结构，通过指向父Ｄｅｎ姆和子Ｄｅｎｔｒｙ生成目录树，同时也记录了文件名并指向ＩＮｏｄｅ，事实上是建立了＜ＦｉｌｅＮａｍｅ，ＩＮｏｄｅ＞，目录树中同一个ＩＮｏｄｅ可以有多个这样的映射，这正是连

分布式存储系统的一些理解和实践

分布式存储系统的一些理解和实践张建伟一、分布式存储系统介绍 1.简介互联网数据规模越来越大，并发请求越来越高，传统的关系数据库，在很多使用场景下并不能很好的满足需求。分布式存储系统应运而生。它有良好的扩展性，弱化关系数据模型，甚至弱化一致性要求，以得到高并发和高性能。按功能分类，主要有以下几种： ?分布式文件系统 hdfs ceph glusterfs tfs ?分布式对象存储 s3(dynamo) ceph bcs(mola) ?分布式表格存储 hbase cassandra oceanbase ?块存储 ceph ebs(amazon) 分布式存储系统，包括分布式系统和单机存储两部分；不同的系统，虽在功能支持、实现机制、实现语言等方面是有差异的，但其设计时，关注的关键问题是基本相同的。单机存储的主流实现方式，有hash引擎、B+树引擎和LSM树(Log Structured Merge Tree)三种，不展开介绍。本文第二章节，主要结合hbase、cassandra和ceph，讲下分布式系统设计部分，需要关注的关键问题。 2.适用场景各分布式存储系统功能定位不尽相同，但其适用和不适用的场景，在一定程度上是相同的，如下。

1)适用大数据量（大于100T，乃至几十PB） key/value或者半结构化数据高吞吐高性能高扩展 2)不适用 Sql查询复杂查询，如联表查询复杂事务二、分布式存储系统设计要点 1.数据分布分布式存储，可以由成千甚至上万台机器组成，以实现海量数据存储和高并发。那它最先要解决的就是数据分布问题，即哪些数据存储在哪些机器（节点）上。常用的有hash类算法和用meta表映射两种方式。一般完全分布式的设计（无master节点），会用hash类算法；而集中式的设计（有master节点）用meta表映射的方式。两者各有优缺点，后面讲到具体问题时再做比较。 1)一致性hash 将存储节点和操作的key（key唯一标识存储的object，有时也叫object name）都hash到0~2的32次方区间。映射到如下环中的某个位置。沿操作key的位置顺时针找到的第一个节点即为此key的primary存储节点。如下图所示：

HDFS分布式文件系统具备的优点

HDFS分布式文件系统具备的优点随着互联网数据规模的不断增大，对文件存储系统提出了更高的要求，需要更大的容量、更好的性能以及更高安全性的文件存储系统，与传统分布式文件系统一样，HDFS分布式文件系统也是通过计算机网络与节点相连，但也有优于传统分布式文件系统的优点。 1. 支持超大文件 HDFS分布式文件系统具有很大的数据集，可以存储TB或PB级别的超大数据文件，能够提供比较高的数据传输带宽与数据访问吞吐量，相应的，HDFS开放了一些POSIX的必须接口，容许流式访问文件系统的数据。 2. 高容错性能 HDFS面向的是成百上千的服务器集群，每台服务器上存储着文件系统的部分数据，在集群的环境中，硬件故障是常见的问题，这就意味着总是有一部分硬件因各种原因而无法工作，因此，错误检测和快速、自动的恢复是HDFS最核心的架构目标，因此，HDFS具有高度的容错性。 3. 高数据吞吐量 HDFS采用的是“一次性写，多次读”这种简单的数据一致性模型，在HDFS 中，一个文件一旦经过创建、写入、关闭后，一般就不需要修改了，这样简单的一致性模型，有利于提高吞吐量。 4. 流式数据访问 HDFS的数据处理规模比较大，应用一次需要访问大量的数据，同时这些应用一般都是批量处理，而不是用户交互式处理，应用程序能以流的形式访问数据

集。 Hadoop已经迅速成长为首选的、适用于非结构化数据的大数据分析解决方案，HDFS分布式文件系统是Hadoop的核心组件之一，保证了大数据的可靠存储，与MapReduce配合使用，可以对结构化和复杂大数据进行快速、可靠分析，从而为企业做出更好的决策，促进收入增长，改善服务，降低成本提供有力支撑！

分布式系统概述

分布式系统是建立在网络上的软件系统。由网络中的多个节点组成，作为整体向用户提供资源，对用户透明，数据文件存放于不同的存储节点上，而管理者可以任意添加或者删除节点，可以支持大规模的节点扩展以及PB级的数量存储。 [17]目前大多数分布式系统的基本架构都是基于client/server模式，架构如图2-1所示：图2-1分布式系统的基本架构图当前比较流行的分布式系统有GFS、Hadoop、FastDFS、Lustre、MooseFS、等等。 1)GFS（Google File System）是由Google公司开发的分布式系统，GFS的整体结构也是基于C/S结构，在数据存储方面GFS有别于以往的文件系统。在传统的存储概念上，几个G的文件可以算作一个大文件，但在GFS中，这种大小的数据文件是大量的。而且提供了一个比以往的文件体统更强的容错性能，因为系统是由大量的廉价的商业级别的机器构成，在使用中不能保证其长时间运行中完美的可靠性，所以把系统的各种部件发生错误的情况当做一种常态，而不像以往的系统将此列入特殊的故障情况。GFS文件系统由一个Master节点和多个Chunk 节点组成,。Master节点主要完成对文件系统元数据的维护工作，数据块的存储则由数量巨大的Chunk节点完成。GFS的数据读写流程是首先客户端与Master 节点通信，以获取文件的元数据信息，通过元数据信息找到存储该数据块的Chunk节点，之后同Chunk节点进行通信,完成数据的读写操作。由于GFS分布式系统是Google公司根据自身的搜索业务而设计的，所以并不具备通用性，同时主从式的系统架构存在着Master节点的性能瓶颈和单点失效问题。 2)Lustre是由SUN公司开发和维护的一个规模大、安全可靠、具备高可用性的分布式系统，该名字的由来因为该系统的设计是基于Linux和Clusters两个概念的，该分布式文件系统解决了传统文件系统处理不好的大数据存储问题，在高性

Hadoop分布式文件系统：架构和设计

Hadoop分布式文件系统：架构和设计引言 (2) 一前提和设计目标 (2) 1 hadoop和云计算的关系 (2) 2 流式数据访问 (2) 3 大规模数据集 (2) 4 简单的一致性模型 (3) 5 异构软硬件平台间的可移植性 (3) 6 硬件错误 (3) 二HDFS重要名词解释 (3) 1 Namenode (4) 2 secondary Namenode (5) 3 Datanode (6) 4 jobTracker (6) 5 TaskTracker (6) 三HDFS数据存储 (7) 1 HDFS数据存储特点 (7) 2 心跳机制 (7) 3 副本存放 (7) 4 副本选择 (7) 5 安全模式 (8) 四HDFS数据健壮性 (8) 1 磁盘数据错误，心跳检测和重新复制 (8) 2 集群均衡 (8) 3 数据完整性 (8) 4 元数据磁盘错误 (8) 5 快照 (9)

引言云计算（cloud computing)，由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。在此过程中被服务者只是提供需求并获取服务结果，对于需求被服务的过程并不知情。同时服务者以最优利用的方式动态地把资源分配给众多的服务请求者，以求达到最大效益。 Hadoop分布式文件系统(HDFS)被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统。它和现有的分布式文件系统有很多共同点。但同时，它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。一前提和设计目标 1 hadoop和云计算的关系云计算由位于网络上的一组服务器把其计算、存储、数据等资源以服务的形式提供给请求者以完成信息处理任务的方法和过程。针对海量文本数据处理,为实现快速文本处理响应,缩短海量数据为辅助决策提供服务的时间,基于Hadoop云计算平台,建立HDFS分布式文件系统存储海量文本数据集,通过文本词频利用MapReduce原理建立分布式索引,以分布式数据库HBase 存储关键词索引,并提供实时检索,实现对海量文本数据的分布式并行处理.实验结果表明,Hadoop框架为大规模数据的分布式并行处理提供了很好的解决方案。 2 流式数据访问运行在HDFS上的应用和普通的应用不同，需要流式访问它们的数据集。HDFS的设计中更多的考虑到了数据批处理，而不是用户交互处理。比之数据访问的低延迟问题，更关键的在于数据访问的高吞吐量。 3 大规模数据集运行在HDFS上的应用具有很大的数据集。HDFS上的一个典型文件大小一般都在G字节至T字节。因此，HDFS被调节以支持大文件存储。它应该能提供整体上高的数据传输带宽，能在一个集群里扩展到数百个节点。一个单一的HDFS实例应该能支撑数以千万计的文件。

分布式文件系统DFS使用方法总结(超详细)

DFS使用方法总结（超详细）使用分布式文件系统 (DFS)，系统管理员可以使用户方便地访问和管理物理上分布在网络各处的文件。通过DFS，可以使分布在多个服务器上的文件如同位于网络上的一个位置一样显示在用户面前。您可采用两种方式实施分布式文件系统：一种是独立的根目录分布式文件系统，另一种是域分布式文件系统。独立的DFS根目录：不使用 Active Directory。至多只能有一个根目录级别的目标。使用文件复制服务不能支持自动文件复制。通过服务器群集支持容错。域DFS根目录：必须宿主在域成员服务器上。使它的DFS名称空间自动发布到 Active Directory 中。可以有多个根目录级别的目标。通过 FRS 支持自动文件复制。通过 FRS 支持容错。分布式文件系统 (DFS) 映射由一个DFS根目录、一个或多个DFS链接以及指向一个或多个目标的引用组成。 DFS根目录所驻留的域服务器称为主服务器。通过在域中的其他服务器上创建根目标，可以复制DFS根目录。这将确保在主服务器不可用时，文件仍可使用。因为域分布式文件系统的主服务器是域中的成员服务器，所以默认情况下，DFS映射将自动发布到 Active Directory 中，从而提供了跨越主服务器的DFS拓扑同步。这反过来又对DFS根目录提供了容错性，并支持目标的可选复制。通过向DFS根目录中添加DFS链接，您可扩展DFS映射。Windows Server 2003 家族对DFS映射中分层结构的层数的唯一限制是对任何文件路径最多使用 260 个字符。新DFS链接可以引用具有或没有子文件夹的目标，或引用整个Windows Server 2003 家族卷。创建DFS根目录使用DFS管理工具，您可以指定某个目标，指派它为DFS根目录。除了访问该目标外，用户还可以访问该目标的任何子文件夹。使用 Windows Server 2003 Enterprise Edition 或Windows Server 2003 Datacenter Edition 时，您可在单独计算机上作为多个DFS根目录的宿主。由于DFS Active Directory 对象的大小，大型的基于域的DFS名称空间可能会显著地增加网络传输量。因此，建议您为域根使用的DFS链接的个数少于 5000。建议在运行 Windows Server 2003 的服务器上的独立的根目录的最大名称空间为 50,000 个链接。如何创建DFS根目录: 1.打开分布式文件系统。 2.在“操作”菜单上，单击“新建根目录”。

3种分布式文件系统

第一部分CEPH 1.1 特点 Ceph最大的特点是分布式的元数据服务器通过CRUSH，一种拟算法来分配文件的locaiton，其核心是 RADOS（resilient automatic distributed object storage)，一个对象集群存储，本身提供对象的高可用，错误检测和修复功能。 1.2 组成 CEPH文件系统有三个主要模块： a)Client：每个Client实例向主机或进程提供一组类似于POSIX的接口。 b)OSD簇：用于存储所有的数据和元数据。 c)元数据服务簇：协调安全性、一致性与耦合性时，管理命名空间（文件名和目录名） 1.3 架构原理 Client：用户 I/O：输入/输出 MDS：Metadata Cluster Server 元数据簇服务器 OSD：Object Storage Device 对象存储设备

Client通过与OSD的直接通讯实现I/O操作。这一过程有两种操作方式： 1. 直接通过Client实例连接到Client； 2. 通过一个文件系统连接到Client。当一个进行打开一个文件时，Client向MDS簇发送一个请求。MDS通过文件系统层级结构把文件名翻译成文件节点（inode），并获得节点号、模式（mode）、大小与其他文件元数据。注意文件节点号与文件意义对应。如果文件存在并可以获得操作权，则MDS通过结构体返回节点号、文件长度与其他文件信息。MDS同时赋予Client操作权（如果该Client还没有的话）。目前操作权有四种，分别通过一个bit表示：读（read）、缓冲读（cache read）、写（write）、缓冲写（buffer write）。在未来，操作权会增加安全关键字，用于client向OSD证明它们可以对数据进行读写（目前的策略是全部client 都允许）。之后，包含在文件I/O中的MDS被用于限制管理能力，以保证文件的一致性与语义的合理性。 CEPH产生一组条目来进行文件数据到一系列对象的映射。为了避免任何为文件分配元数据的需要。对象名简单的把文件节点需要与条目号对应起来。对象复制品通过CRUSH（著名的映射函数）分配给OSD。例如，如果一个或多个Client打开同一个文件进行读操作，一个MDS会赋予他们读与缓存文件内容的能力。通过文件节点号、层级与文件大小，Client可以命名或分配所有包含该文件数据的对象，并直接从OSD簇中读取。任何不存在的对象或字节序列被定义为文件洞或0。同样的，如果Client打开文件进行写操作。它获得使用缓冲写的能力。任何位置上的数据都被写到合适的OSD上的合适的对象中。Client 关闭文件时，会自动放弃这种能力，并向MDS提供新的文件大小（写入时的最大偏移）。它重新定义了那些存在的并包含文件数据的对象的集合。 CEPH的设计思想有一些创新点主要有以下两个方面：第一，数据的定位是通过CRUSH算法来实现的。

分布式系统概述与云计算

分布式系统概述与云计算软件专业09-1班李天（20）指导教师：胡晓宏摘要随着社会的信息化和互联网的发展，分布式系统的重要性日益提高。本文将从分布式系统的产生、发展、演变谈起，并展望分布式系统的未来，并着重谈分布式系统的主要应用：云计算。关键词：分布式系统云计算引言分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。其基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中。（网格计算是分布式计算的一种。通过利用大量异构计算机（通常为桌面）的闲置资源（CPU、磁盘空间等），将其作为嵌入在分布式电信基础设施中的一个虚拟的计算机集群，以解决大规模的计算问题。网格计算的焦点在于支持跨管理域计算的能力，这使它与传统的计算机集群或传统的分布式计算相区别。）概述分布式：分布式数据库的研究始于20世纪70年代中期。世界上第一个分布式数据库系统SDD-1 是由美国计算机公司（CCA）于1979年在DEC计算机上实现。20世纪90年代以来，分布式数据库系统进入商品化应用阶段，传统的关系数据库产品均发展成以计算机网络及多任务操作系统为核心的分布式数据库产品，同时分布式数据库逐步向客户机／服务器模式发展。

分布式系统，顾名思义，为操作系统的一种类型，是传统操作系统思想的变革。分布式操作系统安装在整个分布系统里面，其中任何一台也可以安装有自己的本地操作系统。分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。分布式系统主要分为以下几类：分布式软件系统，分布式文件系统，分布式数据库系统。分布式软件系统(Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。分布式数据库系统由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成,它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库。分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个结点上。当然,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的。分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成,它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有三个特点：分布性、通信性和稳健性。分布式数据库系统是由若干个站集合而成。这些站又称为节点，它们在通讯网络中联接在一起，每个节点都是一个独立的数据库系统，它们都拥有各自的数据库、中央处理机、终端，以及各自的局部数据库管理系统。因此分布式数据库系统可以看作是一系列集中式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统，但在物理结构上是分布式的。 1.分布式数据库系统发展其原因（1）它可以解决组织机构分散而数据需要相互联系的问题。比如银行系统，总行与各分行处于不同的城市或城市中的各个地区，在业务上它们需要处理各自的数据，也需要彼此之间的交换和处理，这就需要分布式的系统。（2）如果一个组织机构需要增加新的相对自主的组织单位来扩充机构，则分布式数据库系统可以在对当前机构影响最小的情况下进行扩充。（3）均衡负载的需要。数据的分解采用使局部应用达到最大，这使得各处理机之间的相互干扰降到最低。负载在各处理机之间分担，可以避免临界瓶颈。

分布式人事管理系统设计与实现

分布式人事管理系统设计与实现摘要：随着信息技术的日益发展和计算机及网络的技术的普遍应用，随着管理改革的深入，各部门之间的工作量也随之加重，旧的管理方式的方法已无法满足现代的科学管理飞速的需要。因此有必要利用现代PC技术和分布式数据库开发技术，在网络环境下建立基于分布式数据库的信息管理系统。关键词：计算机；分步式；人事管理；数据库中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号： 1009-3044(2008)32-1114-02 Distributed Personnel Management System Design and Implementation SONG Jun-rong (Huaibei City of Anhui Province, Mountain-building,Huaibei 235000,China) Abstract: With the increasing development of information technology and computer and network technology widely used, with the depth of management reform, among the various departments and also increase the workload, the old management methods have been unable to meet the modern scientific management of rapid . It is therefore necessary to use

分布式文件系统设计方案

分布式文件系统（DFS）解决方案一“分布式文件系统（DFS）”概述 DFS并不是一种文件系统，它是Windows Server System上的一种客户/服务器模式的网络服务。它可以让把局域网中不同计算机上的不同的文件共享按照其功能组织成一个逻辑的分级目录结构。系统管理员可以利用分布式文件系统(DFS)，使用户访问和管理那些物理上跨网络分布的文件更加容易。通过DFS，可以使分布在多个服务器或者不同网络位置的文件在用户面前显示时，就如同位于网络上的一个位置。用户在访问文件时不再需要知道和指定它们的实际物理位置。例如，如果您的销售资料分散在某个域中的多个存储设备上，您可以利用DFS 使其显示时就好像所有的资料都位于同一网络共享下，这样用户就不必到网络上的多个位置去查找他们需要的信息。二部署使用“分布式文件系统（DFS）”的原因 ●访问共享文件夹的用户分布在一个站点的多个位置或多个站点上； ●大多数用户都需要访问多个共享文件夹； ●通过重新分布共享文件夹可以改善服务器的负载平衡状况； ●用户需要对共享文件夹的不间断访问；

●您的组织中有供内部或外部使用的Web 站点； ●用户访问共享文件需要权限。三“分布式文件系统（DFS）”类型可以按下面两种方式中的任何一种来实施分布式文件系统： 1．作为独立的分布式文件系统。 ●不使用Active Directory。 ●至多只能有一个根目录级别的目标。 ●使用文件复制服务不能支持自动文件复制。 ●通过服务器群集支持容错。 2．作为基于域的分布式文件系统。 ●必须宿主在域成员服务器上。 ●使它的DFS 名称空间自动发布到Active Directory 中。 ●可以有多个根目录级别的目标。 ●通过FRS 支持自动文件复制。 ●通过FRS 支持容错。四分布式文件系统特性除了Windows Server System 中基于服务器的DFS 组件外，还有基于客户的DFS 组件。DFS 客户程序可以将对DFS 根目录或DFS 链接的引用缓存一段时间，该时间由管理员指定。此存储和读取过程对于

分布式数据库设计报告

目录 1案例背景 (1) 需求分析 (1) 2 分布式数据库设计 (2) 设计目标 (2) 总体设计目标 (2) （4）可靠性： (3) 完成方式及周期 (3) 分布式数据库架构图 (4) 物理设计施工 (5) 3 总结 (5) 4所用设备汇总 (7) 5所使用软件 (7)

成品车间分布式数据库设计 1案例背景随着成品车间信息化程度越来越高，我们的传统集中式数据库系统的缺点逐渐体现出来主要有: 1、所有数据处理、存储集中在一台计算机上完成，一旦机器损坏或系统崩溃数据数据很难恢复。 2、单台机器写入/查询处理能力不足，一台机器既要读取数据，又要写入数据，遇到大批量超过单台数据库的处理能力，就会出现卡顿，在生产时间不敢批量制造/查询数据。 3、硬件性能瓶颈，包括(硬盘、CPU、内存)，使用升级硬件的方法效果有限。 4、出现故障没有备用服务器可以替代。 5、当前成品车间存在2种数据库，oracle，sql sever，交叉使用不方便管理维护，出现问题排查困难。 6、由于数据库初期创建数据库/表比较混乱，现在对数据的统计管理需要在两台服务器之间交叉进行，统计难度高，效率低。需求分析成品车间信息化程度越来越高，各个节点产生的数据量越来越大，对数据系统要求越来越高，我们所使用的传统集中式数据库已经无法从容应对越来越大的数据。成品车间生产线数据库主要有oracle和sql server两种，分别分布在2台计算机中，柔性线、自动线、三相线交叉使用两种类型数据库，主要出现的问题有; 1、一旦其中一个数据库出现问题，那么就有很大的几率导致三条线体的某个节点或全部节点失去数据服务，导致停线。 2、数据库出现故障，必须停线，故障修复之后才可以上线使用。

7种分布式文件系统介绍

FastDFS (7) Fastdfs简介 (7) Fastdfs系统结构图 (7) FastDFS和mogileFS的对比 (8) MogileFS (10) Mogilefs简介 (10) Mogilefs组成部分 (10) 0）数据库（MySQL）部分 (10) 1）存储节点 (11) 2）trackers（跟踪器） (11) 3）工具 (11) 4）Client (11) Mogilefs的特点 (12) 1. 应用层——没有特殊的组件要求 (12) 2. 无单点失败 (12) 3. 自动的文件复制 (12) 4. “比RAID好多了” (12) 5. 传输中立，无特殊协议 (13) 6.简单的命名空间 (13) 7.不用共享任何东西 (13) 8.不需要RAID (13)

9.不会碰到文件系统本身的不可知情况 (13) HDFS (14) HDFS简介 (14) 特点和目标 (14) 1. 硬件故障 (14) 2. 流式的数据访问 (14) 3. 简单一致性模型 (15) 4. 通信协议 (15) 基本概念 (15) 1. 数据块(block) (15) 2. 元数据节点(Namenode)和数据节点(datanode) . 16 2.1这些结点的用途 (16) 2.2元数据节点文件夹结构 (17) 2.3文件系统命名空间映像文件及修改日志 (18) 2.4从元数据节点的目录结构 (21) 2.5数据节点的目录结构 (21) 文件读写 (22) 1.读取文件 (22) 1.1 读取文件示意图 (22) 1.2 文件读取的过程 (23) 2.写入文件 (24) 2.1 写入文件示意图 (24)

典型分布式文件系统概述

分布式文件系统概述（一）杨栋 yangdonglee@https://www.wendangku.net/doc/c83834718.html, 2006-12 摘要文件系统是操作系统用来组织磁盘文件的方法和数据结构。传统的文件系统指各种UNIX平台的文件系统，包括UFS、FFS、EXT2、XFS等，这些文件系统都是单机文件系统，也称本地文件系统。随着网络的兴起，为了解决资源共享问题，出现了分布式文件系统。分布式文件系统是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。本文1简要回顾了本地文件系统，然后按照发展例程大致介绍了2006年之前各时期主要的分布式文件系统，最后从设计目标、体系结构及关键技术等方面比较了各个分布式文件系统的异同。目前很火的Hadoop文件系统、S3文件系统都是从NFS等早期文件系统一步步演化而来的，了解分布式文件系统的历史，有助于大家更加深刻地领会分布式文件系统的精髓。 1本文写于2006年底，借鉴了别人的大量资料，目的是为了与同学们分享分布式文件系统的发展史。笔者在硕士期间跟随中科院计算所的孟老师、熊老师和唐荣锋进行分布式文件系统的研究和开发。分布式文件系统源远流长，本文只是选择了其发展史上的部分实例进行简单描述，由于笔者水平十分有限，错误之处难免很多，各位同学发现问题之后麻烦回复邮件到yangdonglee@https://www.wendangku.net/doc/c83834718.html,，我会尽全力完善，或者请各位同学自行修正。笔者目前在百度进行云计算方面的研究和开发，希望有兴趣的同学一起进行探讨。

目录 1．引言 (5) 2．本地文件系统 (5) 2.1FFS (6) 2.2LFS (6) 2.3Ext3 (7) 3．分布式文件系统 (7) 3.1 发展历程 (7) 3.2分布式文件系统分类 (8) 3.2.1 实现方法 (8) 3.2.2研究状况 (8) 3.3 NFS (9) 3.3.1概述 (9) 3.3.2 体系结构 (9) 3.3.3 通信机制 (10) 3.3.4进程 (10) 3.3.5 命名 (10) 3.3.6 同步机制 (11) 3.3.7 缓存和复制 (11) 3.3.8 容错性 (12) 3.3.9 安全性 (13) 3.4 AFS、DFS、Coda和InterMezzo (13) 3.5 SpriteFS和Zebra (14) 3.6xFS (16) 3.6.1 概述 (16) 3.6.2 体系结构 (16) 3.6.3 通信 (16) 3.6.4 进程 (17) 3.6.5 命名 (18) 3.6.6 缓存 (19)

机载分布式系统的透明性设计

第３８卷第２期２００８年３月航空计算技术ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＶ０１．３８Ｎｏ．２Ｍ盯．２００８机载分布式系统的透明性设计王和平，张联梅，王宁（中国航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：在分析国外分布式系统和ＡＳＡＡＣ标准的基础上指出，分布式系统的透明性主要体现在８个方面，即访问透明、位置透明、并发透明、备份透明、故障透明、迁移透明、性能透明和扩充透明，并对实现这８种透明性所采用的理论和技术进行了阐述，目的在于把握分布式系统的设计方向和获取一些设计经验。关键词：分布式计算机系统；分布式操作系统；访问透明；位置透明；故障透明；性能透明中图分类号：ＴＰ３１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．６５４Ｘ（２００８）０２—００５８—０４引言分布式计算机系统是从系统角度研究多台计算机的互连以区别计算机网络。它是相对集中式而言的，强调的是分布式。什么是分布式计算机呢？分布式计算机系统应具有如下特征…：１）资源分散性；２）结构模块性；３）工作并行性；４）协作自治性；５）运行坚定性；６）系统透明性。衡量一个系统是否是分布式系统，我们认为关键是系统的软件而不是硬件。分布式计算机系统的上述特征主要是通过分布式操作系统来实现。因此，分布式操作系统的研究、设计和实现一直是国内外人们最关心的问题和讨论的焦点。目前，对分布式操作系统尚无统一的定义。Ａｎ—ｄｒｅｗＳ．Ｔａｎｅｎｂａｕｍ等曾给出下面的定义旧Ｊ：“分布式操作系统是一个对用户看来像是集中式操作系统，但却运行在多个独立处理机上的操作系统，它的关键是透明性。”因此，分布式操作系统的功能是对用户屏蔽掉低层分离的硬件，使得用户使用分布式操作系统如同使用一个功能强大的单机操作系统一样。这也就是透明性的含义所在。所以，透明性的好坏成了设计和评价一个分布式系统的关键问题和重要依据。美国ＡＮＳＡ［１９８１］定义了８种形式的透明性：１）访问透明（Ａｃｃｅｓｓｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；２）位置透明（Ｌｏｃａｔｉｏｎ？ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；３）并发透明（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；４）备份透明（Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；５）故障透明（Ｆａｉｌｕｒｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；６）迁移透明（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎｔｒａｎｓｐａｒ－ｅｎｃｙ）；７）性能透明（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）；８）扩充透明（Ｓｃａｌｉｎｇｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）。因此在设计和评价分布式操作系统时可以从上面几个方面对透明性加以考虑。１透明性设计１．１访问透明是指用户对远程资源／文件和本地资源／文件所采取的操作是一致的。在分布式系统中，资源管理和文件系统在物理上包括本地资源管理／文件系统和远程资源管理／文件系统，但对用户来说，就好像只有一个本地资源管理／文件系统一样。如何对本地资源／文件和远程资源／文件采用相同的访问机制，便是访问透明所要解决的问题。分布式资源管理／文件系统可以通过名字服务区别资源／文件的本地访问请求和远程访问请求，本地访问可以通过本地资源管理／文件系统很方便的地实现，因此，远程访问便成了实现访问透明的核心技术问题。目前有两种常用的远程访问技术：远程服务技术；缓存技术。机载分布式系统出于性能上的考虑，采用远程服务技术实现远程资源访问的透明性，采用缓存技术实现远程文件访问的透明性。１．１．１远程服务技术该技术基于远程过程调用协议（ＲｅｍｏｔｅＰｒｏｃｅｄｕｒｅＣａｌｌＰｒｏｔｏｃ０１）。ＲＰＣ机制采用顾客一服务员模型。当机器Ａ上的顾客进程需要访问远地资源时，就调用一个过程，然后挂起。该过程通过网络把服务请求报文发给远程机器Ｂ上的服务员进程，结果执行完后将结果报文返回给顾客。顾客收到结果后继续执行。ＲＰＣ收稿日期：２００７．０９．１１修订日期：２００７－１２—０３收稿日期：航空基础科学基金资助项目（０５Ｆ３１００１）作者简介：王和平（１９５４一），男，陕西洛川人，高级工程师，主要研究方向为嵌入式实时操作系统，实时容错分布式计算机操作系统。　万方数据

系统设计总结

第一篇、分布式系统设计总结系统设计总结分布式系统设计总结分布式系统简介说到分布式系统，首先要了解什么是分布式系统，分布式系统，就是组成于系统的硬件、软件存在于网络，相互之前只通过消息进行协作。这里其实很好理解，有一个概念，叫大系统小做，就是把系统功能清晰的细分为很多小模块，每个模块都很容易实现，分而治之。相互之间通过消息组件协作，其中消息组件也就是整个系统的关键了。分布式系统有三个特征并行网络中的模块，各自运行，相互之间并行处理问题，通过消息进行协作。他们之间的资源共享是非常重要。容错任何系统都有可能出错，设计者的一个职责就是容错性。分布式系统中

随时都可能有系统错误，包括挂机，网络故障，失联。而且一旦出现错误，其他模块可能不会立即感知。透明分布式系统对于用户来说是透明的，这样能够方便的管理用户所需数据，处理好负载均衡，分布式另一个目标是将它的进程和资源实际分布在多台计算机上这一事实隐藏起来。分布式系统的作用体现在它可以让多台服务器协同工作，完成单台服务器无法处理的任务，尤其是高并发或者大数据量的任务，同时能提供稳定可靠的服务。分布式系统基本原则分布式系统遵循几个基本原则 CAP原理分布式系统基础理论CAP为分布式的应用提供了理论基础。CAP是CONSISTENCY、AVAILABILITY、TOLERANCE OF NETWORK PARTITION三个词组的简写，分别表示 CCONSISTENCY，一致性；包括强一致性和弱一致性

AAVAILABILITY，可用性（主要指的是快速获取数据的能力，即性能）； PTOLERANCE OF NETWORK PARTITION，分区容错性（亦包括可分布性）CAP理论告诉我们，一个分布式系统不可能同时满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，三个要素中最多只能同时满足两点。三者不可兼顾，此所谓鱼与熊掌不可兼得也。而对于分布式数据系统而言，可分布性和分区容错性是基本要求，否则就不称其为分布式系统了。因此架构设计师不要把精力浪费在设计如何能同时满足三者的完美分布式系统上，而是应该进行权衡取舍。这也意味着分布式系统的设计过程，也就是根据业务特点在C（一致性）和A（可用性）之间寻求平衡的过程，要求架构师真正理解系统需求，把握业务特点. ●BASE理论酸碱平衡【BASE】来自于互联网的电子商务领域的实践，它是基于CAP理论逐步演化而来，核心思想是即便不能达到【强一致性】，但可以根据应用特点采用适当的方式来达到【最终一致性】的效果。BASE是BASICALLY AVAILABLE、SOFT STATE、EVENTUALLY CONSISTENT三个词组的简写，是对CAP中C & A的延伸，说起来很有趣，BASE的英文意义是碱，而ACID是酸，真的是水火不容。我们稍微花点时间展开BASE的含义