分布式系統(tǒng)的特征和優(yōu)缺點

分布式系統(tǒng)的定義

分布式系統(tǒng)是多個處理機(jī)通過通信線路互連而構(gòu)成的松散耦合的系統(tǒng)。從系統(tǒng)中某臺處理機(jī)看來，其余的處理機(jī)和相應(yīng)的資源都是遠(yuǎn)程的，只有它自己的資源才是本地的。至今，對分布式系統(tǒng)的定義尚未形成統(tǒng)一的見解。

一般認(rèn)為，分布式系統(tǒng)應(yīng)具有以下4個特征：

（1）、分布性

分布式系統(tǒng)由多臺計算機(jī)組成，它們在地域上是分散的，可以散布在一個單位、一個城市、一個國家甚至全球范圍。整個系統(tǒng)的功能是分散在各個節(jié)點上實現(xiàn)的，因而分布式系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理的分布性。

（2）、自治性

分布式系統(tǒng)中的各個節(jié)點都包含自己的處理機(jī)和內(nèi)存，各自具有獨(dú)立的處理數(shù)據(jù)的功能。通常，彼此在地位上是平等的，無主次之分，既能自治地進(jìn)行工作，又能利用共享的通信線路來傳送信息，協(xié)調(diào)任務(wù)處理。

（3）、并行性

一項大的任務(wù)可以劃分為若干子任務(wù)，分別在不同的主機(jī)上執(zhí)行。

（4）、全局性

分布式系統(tǒng)中必須存在一個單一的、全局的進(jìn)程通信機(jī)制，使得任何一個進(jìn)程都能與其他進(jìn)程通信，并且不區(qū)分本地通信與遠(yuǎn)程通信，還應(yīng)當(dāng)有全局的保護(hù)機(jī)制。系統(tǒng)中所有機(jī)器上有統(tǒng)一的系統(tǒng)調(diào)用集合，它們必須適應(yīng)分布式的環(huán)境。在所有CPU上運(yùn)行同樣的內(nèi)核，使協(xié)調(diào)工作更加容易。

分布式系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）資源共享

若干不同的節(jié)點通過通信網(wǎng)絡(luò)彼此互聯(lián)，一個節(jié)點上的用戶可以使用其他節(jié)點上的資源，如分布式系統(tǒng)允許設(shè)備共享，使眾多用戶共享昂貴的外部設(shè)備，如彩色打印機(jī)；允許數(shù)據(jù)共享，使眾多用戶訪問共用的數(shù)據(jù)庫；可以共享遠(yuǎn)程文件，使用遠(yuǎn)程特有的硬件設(shè)備（如高速陣列處理器），以及執(zhí)行其他操作。

（2）加快計算速度

如果一個特定的計算任務(wù)可以劃分成若干并行運(yùn)行的子任務(wù)，那么可把這些子任務(wù)分散到不同的節(jié)點上，它們同時在這些節(jié)點上運(yùn)行，從而加快計算速度。另外，分布式系統(tǒng)具有計算遷移功能，如果某個節(jié)點上的負(fù)載太重，可把其中一些作業(yè)移到其他節(jié)點去執(zhí)行，從而減輕該節(jié)點的負(fù)載。這種作業(yè)遷移稱做負(fù)載平衡。

（3）可靠性高

分布式系統(tǒng)具有高可靠性。如果其中某個節(jié)點失效了，那么其余的節(jié)點可以繼續(xù)操作，整個系統(tǒng)不會因為一個或少數(shù)幾個節(jié)點的故障而全體崩潰。分布式系統(tǒng)有很好的容錯性能。

系統(tǒng)必須能夠檢測節(jié)點的故障，采取適當(dāng)?shù)氖侄问顾鼜墓收现谢謴?fù)過來。系統(tǒng)確定故障所在的節(jié)點后，就不再利用它來提供服務(wù)，直至其恢復(fù)正常工作為止。如果失效節(jié)點的功能可由其他節(jié)點完成，則系統(tǒng)必須保證功能轉(zhuǎn)移的正確實施。當(dāng)失效節(jié)點被恢復(fù)或者修復(fù)時，系統(tǒng)必須把它平滑地集成到系統(tǒng)中。

（4）方便快捷的通信

分布式系統(tǒng)中各節(jié)點通過一個通信網(wǎng)絡(luò)互連在一起。通信網(wǎng)絡(luò)由通信線路、調(diào)制解調(diào)器及通信處理器等組成，不同節(jié)點的用戶可以方便地交換信息。在低層，系統(tǒng)間利用傳遞消息的方式進(jìn)行通信，這類似于單CPU系統(tǒng)中的消息機(jī)制。單獨(dú)系統(tǒng)中所有高層的消息傳遞功能都可以在分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)，如文件傳遞、登錄、郵件、Web瀏覽及遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）。

分布式系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)點間的遠(yuǎn)距離通信，為人與人之間的信息交流提供很大方便。不同地區(qū)的人們可以共同完成一個項目，通過傳送項目文件，遠(yuǎn)程登錄進(jìn)入對方系統(tǒng)來運(yùn)行程序，發(fā)送電子郵件等，協(xié)調(diào)彼此的工作。

分布式系統(tǒng)的缺點

主要是可用軟件不足，系統(tǒng)軟件、編程語言、應(yīng)用程序以及開發(fā)工具都相對很少；

還存在通信網(wǎng)絡(luò)飽和或信息丟失和網(wǎng)絡(luò)安全問題，方便的數(shù)據(jù)共享同時意味著機(jī)密數(shù)據(jù)容易被竊取。

分布式系統(tǒng)存在這些潛在的問題，但其優(yōu)點遠(yuǎn)大于缺點，而且這些缺點也正得到克服。

另外從用戶看來，它是一個普通的集中式操作系統(tǒng)，提供強(qiáng)大的功能，使用戶可用透明的方式訪問系統(tǒng)內(nèi)的遠(yuǎn)程資源。分布式操作系統(tǒng)實施系統(tǒng)整體控制，對分布在各節(jié)點上的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，并且支持對遠(yuǎn)程進(jìn)程的通信協(xié)議。
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