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分布式系统2019年期末总结1
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2022-08-03
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1.背景:分布式系统的通信可能需要传递程序以简化分布式系统设计2. 方法:1. 进程包含以下三段:代码段,资源段,执行段2. 迁移的区分:发送者启动,接受者启动
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分布式系统 2019 年期末总结
1、 分布式系统的定义及特点;
定义:分布式系统是若干独立自主计算机的集合,这些计算机对于用于来说像是单个
耦合系统。(两个具有相近相通,又相差相异的系统,不仅有静态的相似性,也有动态的互
动性。两者就具有耦合关系。)
特点:
自主性:计算节点硬件或者软件进程是独立的。
耦合性:用户/应用程序感觉系统是一个系统
构成组件被所有用户共享
系统资源可能不允许访问
2、 分布式系统透明性主要包括哪几方面?并简要描述。
访问->隐藏数据表示形式的不同以及资源访问方式的不同
位置->隐藏资源所在位置
迁移->隐藏资源是否移动到另一个位置
重定位->隐藏资源是否在使用过程中移动到另一个位置
复制->隐藏是否对资源进行复制
并发->隐藏资源是否由相互竞争的用户共享
故障->隐藏资源的故障和恢复
持久化->隐藏数据在主存和磁盘这一事实
透明性与性能的折衷->时延不能隐藏。
3、 策略和机制有什么不同?
大部分的编程问题都可以被切割成两个部分:“需要提供什么功能”(机制)和“怎样实现
这些功 能”(策略)。如果由程序中的独立部分分别负责机制和策略的实现,那么开发软件
就更容易,也 更容易适应不同的需求。
机制策略分离的好处:相当于把一个项目分解成稳定和不稳定的两个部分。一旦用户需求发
生改变,只需 要改变策略即可,机制部分只需少许修改或者完全不需要修改。
4、 分布式系统的可扩展性包括哪些方面?有哪些技术可以实现可扩展性。
规模可扩展性:用户数量和进程数量增加;
地理可扩展性:节点之间的最大物理位置;
管理可扩展性:管理域的数量;
技术:
在大多数情况下,分布式系统的扩展性问题一般会体现在服务器有限的性能与网络
有限的带宽,可以从下面两个方向考虑:
垂直扩展:
增加服务器的内存,升级服务器的 CPU,。
水平方向:
增加更多的服务器
隐藏等待时间(异步通信)
分布,将某个组件分割成多个部分,然后再将它们分散到系统中去
复制,将组件进行复制,然后将它们分散到系统中去
5、 集群系统和网格之间的区别;
集群系统:底层硬件是由类似的工作站或 PC 机组成,通过高速的局域网紧密联系起来,而
且每个节点运行的是相同的操作系统。
网格:其中的每个系统归属于不同的管理域,而且在硬件、软件和部署网络技术上面也差别
比较大,异构性比较大,硬件、OS、网络、管理域、安全策略都不尽相同。
区别:
集群是同构的,网格是异构的
集群处于同一个 LAN,网格的范围可能更广。
6、 云计算作为一种新的计算模式适用于所有企业?
不能这样说,需要根据实际情况来判断。如果容量变化比较大,那么用云计算是比较合适的,
因为这样能够动态扩容,同时也减少了在高峰期宕机的可能性,同时节省了成本。
但是部署云计算本身就是有成本的,企业向云计算迁移的成本可能是比较大的。
7、 主要的软件体系结构包括哪几种?
A. 分层体系结构:常见的网络协议实现
B. 基于对象的体系结构:基于 RPC 来进行通信
C. 以数据为中心的体系结构:
D. 基于数据事件的体系结构:通过事件的传播
8、 主要的系统体系结构包括哪几种?与软件体系结构的主要区别是什么?
系统体系结构有
1. 集中式体系结构
2. 非集中式体系结构
3. 混合组织结构
与软件的区别在于:
1. 软件体系结构:告诉我们不同的软件组件是如何组织的,应如何相互作用
2. 确定软件组件,这些组件的交互以及它们的位置就是软件体系结构的一个实例,又
称为系统体系结构
9、 分布式的分层结构
10、 非集中化的体系结构主要类型包括哪些?
1. 结构化的点对点体系结构
2. 非结构化的点对点体系结构
3. 覆盖网络
4. 超级对等体
11、 Chord 结构的生成和查找算法;(下面会有专门的指纹表介绍,略过)
12、 非结构化的点对点系统搜索内容的方式?
构造方法:
1. 每个节点都维护一个含有 c 个邻接点的列表(随机部分视图)
2. 节点之间可以通过推或拉的方式获得对方的随机部分视图
13、 什么是超级对等节点?如何确定超级节点?
定义:能维护一个缩影或充当一个代理程序的节点
ch6 中,有领导者选举算法 P193-194
1. 方法一:使用 DHT 中前 k 位作为超级节点标识符
2. 方法二:使用多令牌推动力,使得令牌在二维网络中均匀散布
14、 在 P2P 系统中节点之间连接的方式;
1. 若都在公共网络上,则控制报文用 tcp,通信使用 udp
2. a 在防火墙内的话,先通过超级对等节点 s 建立 tcp 进行控制报文的中继,然后依旧
使用 udp 传输数据
3. 若 ab 都在防火墙内的话, 控制报文和通信都需要使用超级对等节点来中继
15、 分布式系统的自我管理;
16、 分布式系统中为什么利用线程而不是进程?
1. 避免不必要的阻塞,在进行 I/O 操作的时候,对具备多个线程的进程,OS 可以将
CPU 切换到进程的另外 一个线程
2. 发挥并行性
3. 避免代价过高的进程上下文的切换
17、 虚拟机化主要包含哪些方式,简要描述?
进程虚拟机(Process VM)
实际上是运行在操作系统之上的解释器或者模拟器
原生虚拟机监控器(Native VMM)
底层指令,同时具有跑在硬件上的最小的操作系统
主机虚拟机监控器(Hosted VMM)
底层指令,但是需要一个完整的 OS
18、 在客户端-服务器模型中,服务器的状态主要分为几种,简要解释。
1. 状态无关服务器
2. 状态相关服务器:一直保存客户端的信息知道显式地删除
19、 简述如何实现代码迁移?代码迁移的模型?如何区分强迁移和弱迁移?
1. 背景:分布式系统的通信可能需要传递程序以简化分布式系统设计
2. 方法:
1. 进程包含以下三段:代码段,资源段,执行段
2. 迁移的区分:发送者启动,接受者启动
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