网络与分布式操作系统.pptVIP

第八章 网络和分布式操作系统 计算机网络与网络操作系统 分布式操作系统 远程文件系统 计算机网络与网络操作系统 计算机通信与网络 通信子网 网络通信协议 ISO OSI网络结构模型 计算机通信与网络 通过串行口和MODEM连接计算机 计算机通信与网络 通过数据通信子网连接计算机 计算机通信与网络 计算机网络事实上是通过通信子网把物理位置上分散的多台计算机和设备连接起来，并通过网络通信协议、网络操作系统和网络应用程序向用户提供网络上的通信、设备共享和信息共享 网络操作系统将向用户提供在网络上的进行通信、设备共享和信息共享的手段，当然用户必须知道网络上存在多台计算机，并通过远程登录或与远程主机显式传输数据的方式进行 通信子网 通信子网：允许与网络相连的某台主机可以发送一个字节块（包）到网上的任一台主机 多点包网络：目的主机上的进程从通信子网中读取包中字节，从而获得所需信息的通信子网 多点包网络的目标：提供一种有效的方法来实现比电话网更快更廉价的网络，提供以下功能： 设计并完成有效的“转换结构”-- 一种在与网络相连的主机之间传送信号的中介形式 将“包”转换为物理网络中要求的格式 将从物理网络中得到的信息转换回“包” 将“包”直接发往目标主机（称为包寻址） 网络通信协议 能够在很大程度上改善原来的信号发送过程一些附加功能： 控制信息传输率 实现位于不同网络中的主机间的通信 允许“包”文件像流式文件一样，在包的流中包含字节流 确保信息在网络传输时的完整性 确保信息在网络传输时的安全性 为在网络中传输的IPC进程提供标准的行为模式 适于传输文件 允许用户由本机访问网上另一台主机 将网上某台主机上的过程作为本机的过程运行 按照不同机器的要求转换信息表达方式 网络通信协议 可以把一些软硬件功能分为若干层次，每个层次则是一些功能的集合 功能层次之间存在偏序关系（可以定义层次L1高于L2当且仅当L2对应的功能集合是L1的功能集合的子集） 基于较高层次上的操作应用可以使用任何低层次中实现的功能 在网络中，一个层次中的功能实现对应于一个网络通信协议；基于同一个协议的软件之间可以直接实现通信 ISO OSI网络结构模型 ISO OSI网络结构模型 ISO OSI网络结构模型 分布式计算 分布式系统概述 分布式进程管理 分布式环境下的消息传递 远程过程调用 分布式内存管理 分布式系统概述 分布式系统的设计目标 通信、资源共享、分布计算、可靠性 分布式系统的实现考虑 数据迁移、计算迁移、进程迁移、分布式内存共享、鲁棒性的实现 分布式进程管理 任务分割 函数分割与数据分割 支持分割计算 创建/撤销、调度、同步、死锁控制 常规进程管理 调度 直接调度与透明调度 进程的并行 同步、事务处理、并发控制 分布式环境下的消息传递 远程过程调用 远程过程调用的工作原理 远程过程调用的实现 远程过程调用的使用 分布式内存管理 分布式虚拟内存 分布式内存管理 分布式虚拟内存 实现分布式虚拟内存的结构 多计算机与计算机网络 实现分布式虚拟内存的常用方法 间接使用与信息拷贝 实现分布式虚拟内存的基本问题 内存接口、位置透明度、共享单元、执行效率 远程文件系统 通过网络共享信息 远程磁盘系统 远程文件系统 文件级缓存 目录系统及其实现 通过网络共享信息 显式的文件拷贝系统 ARPA的ftp UNIX的uucp rcp和rdisk 隐式的文件共享 远程存储接口 文件系统功能的分割 远程磁盘系统 从无盘工作站、X终端到网络计算机 远程磁盘操作 性能问题：网络与服务器 可靠性问题：命令丢失与服务器崩溃 远程文件系统 远程文件系统的结构 块缓存 崩溃恢复 面向恢复和面向性能的远程文件系统 远程文件系统 NFS 文件级缓存 文件缓存：允许整个的文件被自动的从服务器拷贝到客户机，然后当客户机关闭文件时返回给服务器 一致性机制：要求客户机与服务器各自保存文件系统的状态。这就强迫服务器每当文件在服务器单元被写时使用回调（callback）技术，并结合一个崩溃恢复机制 目录系统及其实现 路径名的组织 超路径名 远程mount 远程文件的打开 * 电子信息学院 * 电子信息学院 通信控制器 调制解调器 电 话 通信控制器 调制解调器 电 话 电 话 网 等 通信控制器 通信控制器 通 信 子 网 虚拟磁盘驱动程序 文件管理 存储设备 存储设备 远程磁盘服务 客户机 服务器 通信网络 远程文件系统客户 文件管理 存储设备 存储设备 远程文件系统服务 客户机 服务器 通信网络 NFS客户接口 VFS接口 存储设备 存储设备 客户机 服务器 UNIX文件系统 UNIX文件系统 VFS接口 NFS服务器 通信网络