分布式操作系统是计算机科学中的一个重要领域,它涉及到多台计算机通过网络进行协同工作,共同完成一个任务。在东北大学计算机博士生入学考试中,这个主题很可能作为重点考察对象,因为它是现代计算环境中不可或缺的基础技术。本套资料包含了2008年的研究生分布式操作系统讲义,这些讲义将为学习者提供深入理解分布式系统设计与实现的关键知识点。
1. **分布式系统的概念**:分布式操作系统是由分布在不同地理位置、通过网络连接的多个处理器节点组成的系统,它们共享资源并协同工作,为用户提供透明的服务。
2. **分布式操作系统的目标**:高效性、可用性、可扩展性、容错性、透明性(如位置透明性、复制透明性、并发控制透明性等)是分布式操作系统设计的主要目标。
3. **进程间通信(IPC)**:在分布式系统中,进程间的通信是关键,包括消息传递、管道、套接字等多种通信机制,了解其原理和实现方式至关重要。
4. **分布式文件系统**:如Hadoop HDFS,用于存储和管理大量数据,支持高吞吐量的数据访问,是分布式计算的重要组成部分。
5. **一致性模型**:例如强一致性、弱一致性、最终一致性等,用于保证分布式环境中的数据同步和更新策略。
6. **分布式协调服务**:如Zookeeper,用于管理分布式应用的状态,提供命名服务、配置管理、集群同步等。
7. **并发控制与事务处理**:在分布式环境下,确保并发操作的正确性和数据一致性是核心挑战,涉及到锁、两阶段提交等机制。
8. **容错与恢复机制**:通过备份、故障检测、故障恢复策略,确保系统的高可用性,如心跳检测、冗余副本等。
9. **负载均衡**:合理分配系统资源,提高整体性能,包括静态和动态负载均衡策略。
10. **分布式算法**:如选举算法、一致性算法(如Paxos、Raft)、分布式计数算法等,是分布式系统设计的基础。
11. **安全与隐私**:在分布式系统中,保护数据安全、防止未授权访问和攻击,如加密技术、身份验证和访问控制。
12. **云计算与分布式计算**:分布式操作系统与云计算平台如AWS、Azure、Google Cloud的结合,以及MapReduce、Spark等分布式计算框架的应用。
通过深入学习东北大学2008年研究生分布式操作系统讲义,考生可以全面掌握分布式系统的核心概念、设计原则和实际应用,为应对考试做好充分准备。同时,这也将为未来在分布式系统领域的研究和开发打下坚实基础。