华南理工大学分布式计算期末考试卷题整理.pdf

分布式计算和并行计算是两种不同的计算方式。分布式计算关注的是如何将大问题分解成小任务，分布到多台计算机上分别处理，然后汇总结果。它强调的是利用网络中的多台计算机协同工作来解决问题，而并行计算则是在单一系统内使用多个处理器同时处理同一计算任务，通常用于提高计算速度和效率。 分布式计算的核心技术是进程间通信（IPC），它是不同计算节点之间交换信息的关键。为了解决IPC中的死锁问题，通常采用超时机制和多线程技术。超时机制是指设置通信时间限制，当超过预设时间未收到响应时，自动释放资源；多线程则通过让不同线程执行不同任务，避免资源竞争导致的死锁。 CAP理论是分布式系统设计中的基础概念，它指出一个分布式系统无法同时满足一致性、可用性和分区容忍性这三个特性。一致性要求所有节点看到的数据是一致的，可用性保证了系统在任何情况下都能对外提供服务，而分区容忍性则意味着系统在部分网络分区的情况下仍能继续运作。 在网络应用中，客户-服务器（CS）范型是最常见的分布式计算模型，其中客户端发起请求，服务器端处理请求并返回响应。消息传递范型则通过消息传递进行通信，可以是点对点或者发布/订阅模式，如Socket API和MPI。分布式应用可以结合多种计算范型，以实现更复杂的功能。例如，Web Services就是基于网络服务范型，提供了一种标准的接口，使不同系统间的交互变得简单。 移动代理范型中，程序或对象可以在网络中自主移动并执行任务，提供了一种动态和灵活的通信方式。分布式对象范型包括远程方法调用（RMI）和对象请求代理（ORB）等，它们允许进程调用远程对象的方法，增强了跨网络的协作能力。 云服务范型主要分为三种：基础设施即服务（IaaS），提供虚拟硬件资源；平台即服务（PaaS），提供计算和开发环境；软件即服务（SaaS），通过互联网提供应用程序给用户使用。此外，对等网络（P2P）范型如Napster、迅雷等，允许网络中的所有节点既是服务消费者也是服务提供者，提高了资源利用效率。 Socket编程是实现网络通信的基础，数据包Socket（UDP）是无连接的，适合于对数据完整性要求不高的场景，而流式Socket（TCP）则是面向连接的，确保数据的可靠传输。通信过程涉及建立连接、数据传输和断开连接等步骤，TCP提供更稳定的通信保障，而UDP则允许更快的数据发送，但可能丢失数据。 并发服务器与迭代服务器的区别在于处理客户请求的方式。并发服务器可以同时处理多个请求，常通过线程或异步IPC实现，而迭代服务器每次只处理一个请求，直到该请求完成才接受新的请求，通常不适用于高并发的场景。