分布式系統(tǒng)原理與范型

第1章緒論
1.1.1分布式系統(tǒng)的定義
1.1.2目標(biāo)3
1.2.1讓用戶連接到資源3
1.2.2透明性4
1.2.3開放性6
1.2.4可擴(kuò)展性7
1.3分布式系統(tǒng)的硬件12
1.3.1多處理器系統(tǒng)13
1.3.2同構(gòu)式多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)15
1.3.3異構(gòu)式多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)16
1.4分布式系統(tǒng)的軟件17
1.4.1分布式操作系統(tǒng)18
1.4.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)26
1.4.3中間件28
1.5客戶-服務(wù)器模型33
1.5.1客戶與服務(wù)器33
1.5.2應(yīng)用程序的分層38
1.5.3客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)40
1.6小結(jié)43習(xí)題43
第2章通信45
2.1分層協(xié)議45
2.1.1低層協(xié)議48
2.1.2傳輸協(xié)議50
2.1.3高層協(xié)議52
2.2遠(yuǎn)程過程調(diào)用54
2.2.1基本的RPC操作55
2.2.2參數(shù)傳遞58
2.2.3擴(kuò)展的RPC模型61
2.2.4實(shí)例：DCE RPC64
2.3遠(yuǎn)程對(duì)象調(diào)用68
2.3.1分布式對(duì)象68
2.3.2將客戶綁定到對(duì)象70
2.3.3靜態(tài)遠(yuǎn)程方法調(diào)用與動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程方法調(diào)用72
2.3.4參數(shù)傳遞73
2.3.5實(shí)例1： DCE遠(yuǎn)程對(duì)象74
2.3.6實(shí)例2： Java RMI76
2.4面向消息的通信79
2.4.1通信中的持久性和同步性79
2.4.2面向消息的暫時(shí)通信83
2.4.3面向消息的持久通信86
2.4.4示例： IBM MQSeries91
2.5面向流的通信95
2.5.1為連續(xù)媒體提供支持95
2.5.2流與服務(wù)質(zhì)量98
2.5.3流同步101
2.6小結(jié)103習(xí)題104
第3章進(jìn)程1073.1線程107
3.1.1線程簡(jiǎn)介107
3.1.2分布式系統(tǒng)中的線程112
3.2客戶114
3.2.1用戶界面114
3.2.2客戶端軟件與分布透明性116
3.3服務(wù)器117
3.3.1設(shè)計(jì)上常見的重要問題117
3.3.2對(duì)象服務(wù)器120
3.4代碼遷移125
3.4.1代碼遷移方案125
3.4.2遷移與本地資源128
3.4.3異構(gòu)系統(tǒng)中的代碼遷移131
3.4.4實(shí)例： D′Agents132
3.5軟件代理136
3.5.1分布式系統(tǒng)中的軟件代理136
3.5.2代理技術(shù)138
3.6小結(jié)140習(xí)題141
第4章命名144
4.1實(shí)體的命名144
4.1.1名稱. 標(biāo)識(shí)符和地址144
4.1.2名稱解析148
4.1.3名稱空間的實(shí)現(xiàn)152
4.1.4示例： 域名系統(tǒng)158
4.1.5示例： X.500161
4.2移動(dòng)實(shí)體的定位165
4.2.1實(shí)體命名與定位165
4.2.2簡(jiǎn)單方法167
4.2.3基于起始位置的方法169
4.2.4分層方法171
4.3刪除無(wú)引用的實(shí)體176
4.3.1無(wú)引用對(duì)象的問題177
4.3.2引用計(jì)數(shù)178
4.3.3引用列表181
4.3.4標(biāo)識(shí)不可到達(dá)實(shí)體182
4.4小結(jié)187習(xí)題188
第5章同步190
5.1時(shí)鐘同步190
5.1.1物理時(shí)鐘191
5.1.2時(shí)鐘同步算法194
5.1.3使用同步時(shí)鐘197
5.2邏輯時(shí)鐘198
5.2.1Lamport時(shí)間戳199
5.2.2向量時(shí)間戳201
5.3全局狀態(tài)203
5.4選舉算法206
5.4.1欺負(fù)（Bully）算法206
5.4.2環(huán)算法207
5.5互斥208
5.5.1集中式算法208
5.5.2分布式算法209
5.5.3令牌環(huán)算法211
5.5.4三個(gè)算法的比較212
5.6分布式事務(wù)213
5.6.1事務(wù)模型213
5.6.2事務(wù)的分類216
5.6.3實(shí)現(xiàn)218
5.6.4并發(fā)控制220
5.7小結(jié)226習(xí)題227
第6章一致性和復(fù)制229
6.1簡(jiǎn)介229
6.1.1復(fù)制的目的230
6.1.2對(duì)象復(fù)制230
6.1.3作為擴(kuò)展技術(shù)的復(fù)制232
6.2以數(shù)據(jù)為中心的一致性模型233
6.2.1嚴(yán)格一致性234
6.2.2線性化和順序一致性236
6.2.3因果一致性239
6.2.4FIFO一致性240
6.2.5弱一致性242
6.2.6釋放一致性244
6.2.7入口一致性245
6.2.8一致性模型小結(jié)247
6.3以客戶為中心的一致性模型248
6.3.1最終一致性249
6.3.2單調(diào)讀250
6.3.3單調(diào)寫251
6.3.4寫后讀252
6.3.5讀后寫253
6.3.6實(shí)現(xiàn)254
6.4分發(fā)協(xié)議256
6.4.1副本放置256
6.4.2更新傳播259
6.4.3epidemic協(xié)議262
6.5一致性協(xié)議264
6.5.1基于主備份的協(xié)議264
6.5.2復(fù)制的寫協(xié)議267
6.5.3高速緩存相關(guān)性協(xié)議270
6.6實(shí)例271
6.6.1Orca272
6.6.2因果一致的懶惰復(fù)制276
6.7小結(jié)279習(xí)題280
第7章容錯(cuò)性283
7.1容錯(cuò)性簡(jiǎn)介283
7.1.1基本概念283
7.1.2典型故障285
7.1.3使用冗余來(lái)掩蓋故障287
7.2進(jìn)程恢復(fù)288
7.2.1設(shè)計(jì)問題288
7.2.2故障掩蓋和復(fù)制290
7.2.3故障系統(tǒng)的協(xié)議290
7.3可靠的客戶服務(wù)器通信293
7.3.1點(diǎn)到點(diǎn)通信293
7.3.2出現(xiàn)失敗時(shí)的RPC語(yǔ)義293
7.4可靠的組通信298
7.4.1基本的可靠多播方法298
7.4.2可靠多播中的可擴(kuò)展性299
7.4.3原子多播301
7.5分布式提交307
7.5.1兩階段提交307
7.5.2三階段提交312
7.6恢復(fù)313
7.6.1簡(jiǎn)介314
7.6.2檢查點(diǎn)316
7.6.3消息日志318
7.7小結(jié)320習(xí)題321
第8章安全性323
8.1安全性介紹323
8.1.1安全威脅. 策略和機(jī)制323
8.1.2設(shè)計(jì)問題328
8.1.3加密331
8.2安全通道337
8.2.1身份驗(yàn)證338
8.2.2消息完整性和機(jī)密性344
8.2.3安全組通信346
8.3訪問控制349
8.3.1訪問控制中的一般問題349
8.3.2防火墻352
8.3.3保護(hù)移動(dòng)代碼354
8.4安全管理359
8.4.1密鑰管理359
8.4.2安全組管理363
8.4.3授權(quán)管理364
8.5實(shí)例： KERBEROS368
8.6實(shí)例： SESAME370
8.6.1SESAME組件370
8.6.2PAC372
8.7實(shí)例： 電子付費(fèi)系統(tǒng)373
8.7.1電子付費(fèi)系統(tǒng)373
8.7.2電子付費(fèi)系統(tǒng)中的安全性375
8.7.3協(xié)議實(shí)例377
8.8小結(jié)381習(xí)題382
第9章基于對(duì)象的分布式系統(tǒng)384
9.1CORBA384
9.1.1CORBA概述385
9.1.2通信390
9.1.3進(jìn)程395
9.1.4命名399
9.1.5同步402
9.1.6緩存與復(fù)制403
9.1.7容錯(cuò)性404
9.1.8安全性406
9.2分布式組件對(duì)象模型(DCOM)408
9.2.1DCOM概述408
9.2.2通信413
9.2.3進(jìn)程415
9.2.4命名417
9.2.5同步420
9.2.6復(fù)制420
9.2.7容錯(cuò)性420
9.2.8安全性4219.3Globe423
9.3.1Globe概述423
9.3.2通信430
9.3.3進(jìn)程430
9.3.4命名432
9.3.5同步435
9.3.6復(fù)制435
9.3.7容錯(cuò)性437
9.3.8安全性438
9.4CORBA. DCOM和Globe的比較439
9.4.1基本原理439
9.4.2通信440
9.4.3進(jìn)程441
9.4.4命名441
9.4.5同步442
9.4.6緩存與復(fù)制442
9.4.7容錯(cuò)性442
9.4.8安全性442
9.5小結(jié)444習(xí)題444
第10章分布式文件系統(tǒng)446
10.1SUN網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)446
10.1.1NFS概述447
10.1.2通信450
10.1.3進(jìn)程451
10.1.4命名452
10.1.5同步458
10.1.6緩存和復(fù)制462
10.1.7容錯(cuò)性464
10.1.8安全性466
10.2Coda文件系統(tǒng)469
10.2.1Coda概述469
10.2.2通信471
10.2.3進(jìn)程472
10.2.4命名473
10.2.5同步474
10.2.6緩存和復(fù)制477
10.2.7容錯(cuò)性480
10.2.8安全性482
10.3其他分布式文件系統(tǒng)484
10.3.1Plan 9： 資源統(tǒng)一為文件485
10.3.2xFS： 無(wú)服務(wù)器的文件系統(tǒng)489
10.3.3SFS： 可擴(kuò)展的安全性494
10.4分布式文件系統(tǒng)的比較496
10.4.1設(shè)計(jì)理念497
10.4.2通信497
10.4.3進(jìn)程497
10.4.4命名498
10.4.5同步499
10.4.6緩存和復(fù)制499
10.4.7容錯(cuò)性499
10.4.8安全性500
10.5小結(jié)501習(xí)題501
第11章基于文檔的分布式系統(tǒng)50311.1WWW503
11.1.1WWW概述504
11.1.2通信511
11.1.3進(jìn)程515
11.1.4命名520
11.1.5同步522
11.1.6緩存和復(fù)制522
11.1.7容錯(cuò)性526
11.1.8安全性526
11.2Lotus Notes527
11.2.1Lotus Notes概述527
11.2.2通信529
11.2.3進(jìn)程530
11.2.4命名531
11.2.5同步533
11.2.6復(fù)制533
11.2.7容錯(cuò)性535
11.2.8安全性535
11.3WWW和Lotus Notes的比較538
11.4小結(jié)542習(xí)題542
第12章基于協(xié)作的分布式系統(tǒng)544
12.1協(xié)作模型介紹544
12.2TIB/Rendezvous546
12.2.1TIB/Rendezvous概述546
12.2.2通信548
12.2.3進(jìn)程551
12.2.4命名551
12.2.5同步553
12.2.6緩存和復(fù)制554
12.2.7容錯(cuò)性554
12.2.8安全性55612.3Jini557
12.3.1Jini概述558
12.3.2通信560
12.3.3進(jìn)程561
12.3.4命名563
12.3.5同步565
12.3.6緩存和復(fù)制567
12.3.7容錯(cuò)性567
12.3.8安全性567
12.4TIB/Rendezvous和Jini的比較568
12.5小結(jié)571習(xí)題571
第13章閱讀材料和參考書目573
13.1對(duì)進(jìn)一步閱讀的建議573
13.1.1介紹性和綜述性的著作573
13.1.2通信574
13.1.3進(jìn)程575
13.1.4命名576
13.1.5同步576
13.1.6一致性與復(fù)制577
13.1.7容錯(cuò)性578
13.1.8安全性579
13.1.9面向?qū)ο蟮姆植际较到y(tǒng)580
13.1.10分布式文件系統(tǒng)581
13.1.11基于文檔的分布式系統(tǒng)582
13.1.12基于協(xié)作的分布式系統(tǒng)583
13.2參考書目列表58