Распределенные вычисления. Основные понятия

Содержание

Слайд 2

Распределенная система – это такая система, в которой взаимодействие и синхронизация программных

Распределенная система – это такая система, в которой взаимодействие и синхронизация программных
компонентов, выполняемых на независимых сетевых компьютерах, осуществляется посредством передачи сообщений.

Определение системы распределенных вычислений

Слайд 3

Термин «распределенная система» описывает широкий спектр систем от слабо связанных многомашинных комплексов,

Термин «распределенная система» описывает широкий спектр систем от слабо связанных многомашинных комплексов,
представляемых, например, набором персональных компьютеров, объединенных в сеть, до сильно связанных многопроцессорных систем.

Определение системы распределенных вычислений

Слайд 4

Весьма оригинальное определение принадлежит американскому ученому в области теории вычислительных систем Лесли

Весьма оригинальное определение принадлежит американскому ученому в области теории вычислительных систем Лесли
Лемпорту. Согласно его утверждению, в понимаете, что пользуетесь распределенной системой, когда поломка компьютера, о существовании которого вы даже не подозревали, приводит к останову всей системы, а для вас – к невозможности выполнить свою работу.

Определение системы распределенных вычислений

Слайд 5

Распределенная система – это набор независимых компьютеров, не имеющих общей совместно используемой

Распределенная система – это набор независимых компьютеров, не имеющих общей совместно используемой
памяти и общего единого времени (таймера) и взаимодействующих через коммуникационную сеть посредством передачи сообщений, где каждый компьютер использует свою собственную оперативную память и на котором выполняется отдельный экземпляр своей операционной системы. Однако эти операционные системы функционируют совместно, предоставляя свои службы друг другу для решения общей задачи

Определение системы распределенных вычислений

Слайд 6

Компьютеры, процессоры или процессы называются узлами распределенной системы.
Под независимостью процессов подразумевается тот

Компьютеры, процессоры или процессы называются узлами распределенной системы. Под независимостью процессов подразумевается
факт, что каждый процесс имеет свое собственное состояние, представляемое набором данных, включающим текущее значение счетчика команд, регистров и переменных, к которым процесс может обращаться и которые может изменять. Состояние каждого процесса является полностью закрытым для других процессов.

Понятие независимости процессов в распределенных вычислениях

Слайд 7

Скорости выполнения операций разных процессов в распределенной системе различны и заранее неизвестны,

Скорости выполнения операций разных процессов в распределенной системе различны и заранее неизвестны,
а доставка отправленных сообщений может занимать непредсказуемое время.

Понятие независимости процессов в распределенных вычислениях

Слайд 8

Отсутствие единого времени для компонентов распределенных систем.
Отсутствие обще памяти. Это ключевая характеристика,

Отсутствие единого времени для компонентов распределенных систем. Отсутствие обще памяти. Это ключевая
из которой следует необходимость обмена сообщениями между программными компонентами распределенной системы для их взаимодействия и синхронизации. Эта характеристика подразумевает отсутствие единого для всех процессоров физического времени.

Отличительные признаки распределенных систем

Слайд 9

Географическое распределение. Компьютеры могут быть объединены, как в глобальную вычислительную сеть, так

Географическое распределение. Компьютеры могут быть объединены, как в глобальную вычислительную сеть, так
и в локальную.
Независимость и гетерогенность. Компьютеры, входящие в состав распределенной системы могут иметь различный состав и различную производительность, различные операционные системы.

Отличительные признаки распределенных систем

Слайд 10

Географически распределенная вычислительная среда.
Требование увеличения производительности вычислений.
Совместное использование ресурсов.
Отказоустойчивость.

Цели построения распределенных систем

Географически распределенная вычислительная среда. Требование увеличения производительности вычислений. Совместное использование ресурсов. Отказоустойчивость. Цели построения распределенных систем

Слайд 11

Прозрачность. Распределение процессов и ресурсов по множеству компьютеров представляется для пользователей и

Прозрачность. Распределение процессов и ресурсов по множеству компьютеров представляется для пользователей и
разработчиков приложений в виде единой централизованной компьютерной системы.

Требования к распределенным системам

Слайд 12

Типы прозрачности:
Прозрачность доступа
Прозрачность местоположения
Прозрачность перемещения
Прозрачность смены местоположения
Прозрачность репликации
Прозрачность одновременного доступа
Прозрачность отказов

Требования к

Типы прозрачности: Прозрачность доступа Прозрачность местоположения Прозрачность перемещения Прозрачность смены местоположения Прозрачность
распределенным системам

Слайд 13

2. Открытость – реализация открытых спецификаций (стандартов) на интерфейсы, службы и поддерживаемые

2. Открытость – реализация открытых спецификаций (стандартов) на интерфейсы, службы и поддерживаемые
форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить:
Возможность переноса разработанного прикладного ПО на широкий диапазон систем с минимальными затратами
Совместную работу (взаимодействие) с другими прикладными приложениями на локальных и удаленных платформах
Взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающим последним переход от системы к системе

Требования к распределенным системам

Слайд 14

3. Масштабируемость – способность вычислительной системы эффективно справляться с увеличением числа пользователей

3. Масштабируемость – способность вычислительной системы эффективно справляться с увеличением числа пользователей
или поддерживаемых ресурсов без потери производительности и без увеличения административной нагрузки на ее управление.
Масштабируемость распределенных систем определяют по следующим направлениям:
Нагрузочная масштабируемость
Географическая масштабируемость
Административная масштабируемость

Требования к распределенным системам

Слайд 15

Технологии масштабирования распределенных систем:
1) Распространение – разбиение множества поддерживаемых ресурсов на части

Технологии масштабирования распределенных систем: 1) Распространение – разбиение множества поддерживаемых ресурсов на
с последующим разнесением этих частей по компонентам системы.
2) Репликация – повышает доступность ресурсов при частичном отказе системы, балансирует нагрузку между компонентами системы, тем самым увеличивает производительность.

Требования к распределенным системам

Слайд 16

Технологии масштабирования распределенных систем:
3) Кэширование – особая форма репликации, когда копия ресурса

Технологии масштабирования распределенных систем: 3) Кэширование – особая форма репликации, когда копия
создается в непосредственной близости от пользователя, использующего этот ресурс. Разница в том, что репликация инициируется владельцем ресурса, а кэширование – пользователем при обращении к этому ресурсу.

Требования к распределенным системам

Слайд 17

Синхронные РС – это системы, в которых определены следующие временные ограничения:
Время выполнения

Синхронные РС – это системы, в которых определены следующие временные ограничения: Время
каждого отдельного действия любого процесса ограничено снизу и сверху известными значениями.
Задержка доставки каждого сообщения от одного процесса к другому не превышает известный предел.
Каждый процесс имеет свои локальные часы со скоростью отклонения от точных показаний не превышающей известное значение.

Синхронные и асинхронные распределенные системы

Слайд 18

Асинхронные РС – это системы, в которых не накладывается никаких ограничений на

Асинхронные РС – это системы, в которых не накладывается никаких ограничений на
рассматриваемые характеристики перечисленные ниже:
Скорость выполнения операций: время выполнения каждого отдельного действия любого процесса конечно, но не имеет известной верхней границы.
Задержка доставки сообщений: сообщение может быть доставлено через произвольное, но конечное время его отправки.
Скорость отклонения часов также может быть произвольной.

Синхронные и асинхронные распределенные системы

Имя файла: Распределенные-вычисления.-Основные-понятия.pptx
Количество просмотров: 68
Количество скачиваний: 0