2019網(wǎng)絡(luò)與分布式計算重點習題和答案

1、1.2什么是分布式計算系統(tǒng)？它的實質(zhì)是什么？分布式計算系統(tǒng)是由多個相互連接的計算機組成的一個整體， 這些計算機在一組 系統(tǒng)軟件（分布式操作系統(tǒng)或中間件） 環(huán)境下，合作執(zhí)行一個共同的或不同的任 務(wù)，最少依賴于集中的控制過程、數(shù)據(jù)和硬件。實質(zhì)：分布計算系統(tǒng)=分布式硬件+分布式控制+分布式數(shù)據(jù)。1.10多處理機與多計算機的區(qū)別是什么？同構(gòu)多計算機和異構(gòu)多計算機各有什么特點？區(qū)別：多計算機是將多個計算機聯(lián)合起來處理冋題，多處理機是在一個系統(tǒng)內(nèi)集成多個處理器.廣義上說，使用多臺計算機協(xié)同工作來完成所要求的任務(wù)的計算機系統(tǒng)都是多處理機系統(tǒng)。即多計算機系統(tǒng)。狹義上說：多處理機系統(tǒng)的作用是利用系統(tǒng)內(nèi)的多個 C

2、PU來并行執(zhí)行用戶的幾個 程序，以提高系統(tǒng)的吞吐量或用來進行冗余操作以提高系統(tǒng)的可靠性。同構(gòu)計算機的特點：1. 每個節(jié)點是一臺計算機，包含 CPU和存儲器。2. 節(jié)點間的通信量較少。3. 同構(gòu)計算機系統(tǒng)的互連有兩種結(jié)構(gòu)：基于總線的多計算機系統(tǒng)和基于交換的多 計算機系統(tǒng)。異構(gòu)計算機的特點：1. 節(jié)點可能是多處理機系統(tǒng)、集群或并行高性能計算機。2. 節(jié)點間通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)如In ternet連接起來的。3. 有兩種實現(xiàn)方法：采用分布式操作系統(tǒng)和中間件軟件層。1.16什么是中間件，它的功能是什么？它在分布式系統(tǒng)中的地位是什么？中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序， 分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同 的技

3、術(shù)之間共享資源。中間件位于客戶機/服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算機 資源和網(wǎng)絡(luò)通訊，是連接兩個獨立應(yīng)用程序或獨立系統(tǒng)的軟件 功能：命名服務(wù)作業(yè)調(diào)度高級通信服務(wù)資源管理數(shù)據(jù)持久化分布式事務(wù) 分布式文檔系統(tǒng)安全服務(wù)地位：中間件的一個重要目標是對應(yīng)用程序隱藏底層平臺的異構(gòu)型，因此中間件系統(tǒng)都提供一組完整度不同的服務(wù)集。這些服務(wù)是通過中間件系統(tǒng)提供的接口來 調(diào)用的。一般禁止跳過中間件層直接調(diào)用底層操作系統(tǒng)的服務(wù)。節(jié)點計博機1節(jié)點計葬機2節(jié)點計算機m分布式應(yīng)用科序II中冋件月恆務(wù)II同絡(luò)操柞系城脈勢網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)服筠內(nèi)核內(nèi)棲內(nèi)核1.18分布式系統(tǒng)有哪些計算模式？（必考）1. 面向?qū)ο竽Ｊ剑?0M）是基于客

4、戶/服務(wù)器模型，服務(wù)器是以面向?qū)ο蟮募夹g(shù)實 現(xiàn)2. 面向服務(wù)模式（SOM）,也是基于客戶/服務(wù)器模型，但服務(wù)器是動態(tài)的。服務(wù)由 服務(wù)提供者在網(wǎng)上發(fā)布，服務(wù)消費者（客戶）通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議可以從網(wǎng)上查到 所需要的服務(wù)。目的是使服務(wù)實現(xiàn)獨立于操作系統(tǒng)、硬件平臺和編程語言3. 公用計算模式（UBM）,是支持E-scienee的計算，它的計算量巨大。如網(wǎng)格計 算工程I-WAY是將若干個國家計算中心現(xiàn)有的和將要安裝的高性能計算機和其 他科研儀器設(shè)備，通過In ternet連接起來，構(gòu)成一個計算網(wǎng)格（Grid）。4. 志愿參與模式（VJM）,是充分利用網(wǎng)上空閑的計算能力，支持計算量巨大的科 學計算。（詳見書

5、p21-p22頁）2.5有哪些名字服務(wù)形式？名字服務(wù)器的組成與功能是什么？名字服務(wù)形式：（1）名字服務(wù)：名字服務(wù)是根據(jù)實體的名字查找它的屬性（地址）。（2）目錄服務(wù)：目錄服務(wù)既可以根據(jù)實體的名字查找實體的屬性，當不知道實 體名時也可以根據(jù)實體的一個或多個屬性及其值查找并得到一個匹配這些屬性 的實體列表。（3）合約服務(wù)：是一種增強的目錄服務(wù)，通過技術(shù)規(guī)范來定位一個命名實體。名字服務(wù)器組成：（1）名字服務(wù)器操作：管理、查詢操作和行政管理。增加、刪除和修改上下文 的目錄項。指定訪問優(yōu)先權(quán)。（2）名字解析：根據(jù)名字解析請求，得到被解析對象地址。（3）緩存：緩存名字查詢和解析的結(jié)果。（4）多副本管理：副

6、本修改和副本一致性維護。（5）通信：客戶端的名字代理和名字服務(wù)器之間通信。（6）數(shù)據(jù)庫：存放名字解析上下文或其子域。名字服務(wù)器功能：管理名字解析上下文、實現(xiàn)名字查詢與解析和其它名字服務(wù)器 通信協(xié)調(diào)。2.7什么是迭代名字解析，什么是遞歸名字解析，它們各有什么優(yōu)缺點? 迭代名字解析：建議考試畫圖解釋：1. <nl,vui.C$.hp2-如“巴 <vu,cs,ftp>Roolname server<nl,vu,cs ftp-Clients name resolverNan>e servernl noce5.6.7 <ftp>8.f-larne s&i

7、vervu rodeName server cs nodeNodes ars managed b> ttie same server遞歸名字解析：也畫圖解釋nl.vus.ftp各自優(yōu)缺點：遞歸名字解析缺點：要求每臺名字服務(wù)器具有較高的性能。遞歸名字解析優(yōu)點：1.遞歸名字解析過程中，各名字服務(wù)器解析的緩存結(jié)果使用 更為高效。2.如果主機與服務(wù)器距離很遠，那么采用遞歸名字解析將更為高效。 迭代名字解析缺點：客戶得到的解析結(jié)果一般是緩存在客戶地址空間，其他客戶無法使用。迭代名字解析優(yōu)點：若名字服務(wù)和文件服務(wù)器配置為同一臺名字服務(wù)器，那么采用迭代解析長距離通信的次數(shù)減少2.14什么是目錄服務(wù)？目

8、錄項和屬性及屬性值的關(guān)系是什么？目錄服務(wù)：目錄服務(wù)既可以根據(jù)實體的名字查找實體的屬性，當不知道實體名時也可以根據(jù)實體的一個或多個屬性及其值查找并得到一個匹配這些屬性的實體 列表。關(guān)系：目錄項是一個命名對象的信息集合。 每個命名對象包括若干個屬性，每個 屬性有一個屬性類型和相應(yīng)的一個或多個屬性值。2.17 X.500目錄服務(wù)中定義了哪些目錄服務(wù)協(xié)議？查詢鏈和轉(zhuǎn)交的含義是什 么？1. 目錄訪問協(xié)議DAP DUA用來與DSA!信。2. 目錄系統(tǒng)協(xié)議DSP是兩個DSA之間的操作協(xié)議，在DSA之間傳遞查詢請求 和響應(yīng)。3. 目錄信息鏡像協(xié)議DISP,是DSA用來將信息從鏡像提供者傳送給鏡像使用 者。4.

9、 目錄操作綁定管理協(xié)議DOP DSA用來層次操作綁定管理和鏡像管理。查詢鏈：單獨一個DSA不大可能滿足查詢需求，他可能將一個查詢轉(zhuǎn)發(fā)到另一個 DSA這種轉(zhuǎn)發(fā)過程形成了一個查詢鏈。DUA-RequestResponsediainDSA-RequestResponse(respDSA轉(zhuǎn)交：當DSA發(fā)現(xiàn)整個查詢操作必須由一個更適合的 DSA處理時，它會返回一個 轉(zhuǎn)交信息給上一個DSA或 DUA這個轉(zhuǎn)交指出更適合的DSA勺名字和地址DUA<-RequestResponsereferDSARequestResponse2.18輕量數(shù)據(jù)訪問協(xié)議LDAP和目錄訪問協(xié)議DAP的關(guān)系和區(qū)別是什么？1. L

10、DAP的最初目標是向用戶提供目錄服務(wù)時避免DAP的大量開銷。2. LDAP的操作集對DAP故了簡化，刪除了 read和list操作，用search代替。3. LDAP服務(wù)器自行處理目標服務(wù)器(DSA)送來的轉(zhuǎn)交，只向客戶返回正確的查詢 結(jié)果或錯誤消息，不再返回轉(zhuǎn)交。LDAP是用戶用來訪問目錄服務(wù)的一個協(xié)議。4. 建議再回答下LDAP的模型：LDAPI DAP詵求LDAPDSP沖求目錄服客戶T.DAP RhR汕乂一也昭必丁"轉(zhuǎn)交°)務(wù)器LDAP-T DAPLDAP客戶I DAP響應(yīng)©結(jié)果戒錯課服勞器bj LDAP址冃錄服第罌的組咸部分3.7什么是遠程執(zhí)行邏輯機模型？

11、對邏輯機模型的要求是什么？概念：在這個模型中有兩個部件，客戶節(jié)點和遠程服務(wù)節(jié)點。客戶節(jié)點上的代理 進程負責遠程服務(wù)節(jié)點上遠程進程執(zhí)行的初始化；遠程服務(wù)節(jié)點執(zhí)行客戶機賦予 的進程。選用還圈艮務(wù)節(jié)點_ LdTT.廠本地逬程U分配爲 遠擰執(zhí) _匕_迎求Oif呈逬程遠程執(zhí)/X.分配器子進程 /遠稲抗I 行譙永/ / 進程代理 遠程進程走程執(zhí)行結(jié)一一 一 rd選用遠程髓務(wù)節(jié)點邏輯機1要求：（1）遠程進程必須能訪問駐留在源計算機上的文件系統(tǒng)。（2）遠程進程能接收邏輯機內(nèi)任何進程發(fā)來的信號，也能將信號提供給邏輯機 內(nèi)任何進程。（3）進程組保持在邏輯機內(nèi)。（4）基于樹型的進程父子關(guān)系在邏輯機內(nèi)必須得以保持。3

12、.13何為異步進程遷移算法？何為同步進程遷移算法？它們的優(yōu)缺點是什么？ 異步進程遷移算法：這類算法允許非遷移進程在遷移過程中繼續(xù)運算，只有遷移進程被中斷進行相關(guān)的操作。優(yōu)點：可以得到較好的執(zhí)行效率。 缺點：和原有環(huán)境的兼容性不好，不能方便的移植。同步遷移算法：這類算法在遷移過程中所有進程（包括非遷移的協(xié)同進程）都被 掛起，進程之間需要同步來清空通信信道中的中途消息，所有進程均要阻塞等待遷移事件完成后，才能從中斷處繼續(xù)運行。優(yōu)點：算法簡單，具有較好的可移植性和易于實現(xiàn)。缺點：需要中央控制管理進程參與，所有進程都被迫中斷，等待遷移過程的結(jié)束。 3.15比較進程遠程執(zhí)行與進程遷移兩種機制。進程遠程執(zhí)

13、行，就是在集群中或網(wǎng)絡(luò)中尋找一個或多個合適的節(jié)點來執(zhí)行用戶程 序。在兩種情況下需要遠程進程執(zhí)行， 一是資源貧乏的簡單用戶終端；另一種是 e-科學動態(tài)遷移是將一個正在運行的進程掛起，它的狀態(tài)從源處理機節(jié)點轉(zhuǎn)移到目標處 理機節(jié)點，并在處理機上恢復該進程運行，用于動態(tài)負載平衡、系統(tǒng)容錯、高效 使用本地資源等諸多系統(tǒng)功能進程遠程執(zhí)行中，客戶節(jié)點中的代理進程在將進程打包發(fā)送后并接收返回后可以 繼續(xù)運行；進程遷移中，舊進程在將進程發(fā)送到新的地址后， 終止運行或只進行消息轉(zhuǎn)發(fā)功4.1在水平時間軸上表示阻塞發(fā)送/接收和非阻塞發(fā)送/接收進程與操作系統(tǒng)內(nèi) 核之間操作的時間關(guān)系。沒有具體答案，先方便理解一下阻塞和非

14、阻塞：阻塞和非阻塞關(guān)注的是程序在等待調(diào)用結(jié)果（消息，返回值）時的狀態(tài) .阻塞調(diào)用是指調(diào)用結(jié)果返回之前，當前線程會被掛起。調(diào)用線程只有在得到結(jié)果 之后才會返回。非阻塞調(diào)用指在不能立刻得到結(jié)果之前，該調(diào)用不會阻塞當前線程。 例子：你打電話問書店老板有沒有分布式系統(tǒng)這本書，你如果是阻塞式調(diào)用，你會 一直把自己“掛起”，直到得到這本書有沒有的結(jié)果，如果是非阻塞式調(diào)用，你 不管老板有沒有告訴你，你自己先一邊去玩了，當然你也要偶爾過幾分鐘check 一下老板有沒有返回結(jié)果。4.2試敘述如何實現(xiàn)阻塞發(fā)送/接收和非阻塞發(fā)送/接收，對操作系統(tǒng)有什么要 求？當進程到達發(fā)送原語時執(zhí)行一次阻塞發(fā)送，無需等待對應(yīng)的接收

15、。在消息從 S安全寫入發(fā)送緩沖區(qū)前，發(fā)送進程不能返回。當進程到達接收原語時執(zhí)行一次阻塞接收，無需等待對應(yīng)的發(fā)送。然而，消 息從緩沖區(qū)接收到R之前，接收進程不會返回。要求：系統(tǒng)要為阻塞模式消息傳送提供臨時的緩沖區(qū)當進程到達發(fā)送原語時執(zhí)行一次非阻塞發(fā)送，無需等待對應(yīng)的接收。只要通 知操作系統(tǒng)有一個消息要發(fā)送，發(fā)送進程就可以返回。當進程到達接收原語時執(zhí)行一次非阻塞接收，無須等待對應(yīng)的發(fā)送。只要通 知操作系統(tǒng)有一個消息要接收，接收進程就可以返回了。要求：系統(tǒng)要為非阻塞消息傳送提供臨時緩沖區(qū)4.4對以下每個應(yīng)用程序，你認為“至多一次”和“至少一次”語義哪個最好？（1）在文件服務(wù)器上讀寫文件：至少一次。（

16、2）銀行服務(wù)：至多一次（3）編譯一個程序：至少一次通過發(fā)送原語send和接收原語receive實現(xiàn)要求操作系統(tǒng)能實現(xiàn) 4種不同 的可靠性語義。至少一次：保證正確完成消息傳送至少一次至多一次：保證正確完成消息傳送至多一次。在沒有節(jié)點崩潰和網(wǎng)絡(luò)斷開情 況下，它只正確地執(zhí)行一次消息傳送。事務(wù)語義：它保證消息的原子性。不管節(jié)點崩潰或網(wǎng)絡(luò)端口與否，它或者完 成一次消息傳送，或者什么也不做。精確一次：無論在什么情況下，保證正確完成一次消息傳送，不管是否有節(jié) 點崩潰或網(wǎng)絡(luò)斷開，它接近某種程度的容錯機制。4.9什么是因果定律？它和FIFO全定序相比，哪個更嚴格？因果定律：不管含有因果關(guān)系的消息是由同一個發(fā)送進

17、程多播，還是不同發(fā)送進程多播，所有接收進程要保證先接收“因”消息，后接收“果”消息。FIFO：對同一個發(fā)送進程發(fā)出的多播消息，要求所有接收進程按發(fā)送的順序接收， 而對不同發(fā)送進程的多播消息可按不同順序接收。相比之下，因果排序更嚴格。4.12RPC被認為是分布式最初的中間件，它能實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的透明性嗎？p92在RPC過程中，客戶可以簡單的忽略不關(guān)心的內(nèi)容，客戶并不直接執(zhí)行send 和receive原語，也不關(guān)心消息的傳遞，所有這些都隱藏在樁中，從而實現(xiàn) RPC 的透明性。調(diào)用網(wǎng)絡(luò)客戶機客戶樁返回request=pack(para)send requestreceiveresult=unpack

18、msg)客戶機操作系統(tǒng)內(nèi)核謂求消息應(yīng)答消恵5.2假設(shè)兩臺機器的時鐘每秒滴答 1000次和990次，如果UTC每秒更新一次。 兩臺機器時鐘的最大偏移量是多少？1000-990=10次/秒，每秒的最大偏移量為 0.010ms。5.6在集中式互斥算法中，若考慮進程的優(yōu)先權(quán)，算法應(yīng)該如何設(shè)計？ 首先選擇一個進程作為協(xié)調(diào)者，并在其中創(chuàng)建一個請求隊列，請求隊列中保存所 有發(fā)送了資源請求且尚未離開臨界區(qū)的進程，每當一個進程離開臨界區(qū)后，要先將該進程從請求隊列刪除，再根據(jù)優(yōu)先權(quán)大小對隊列重新排序，使優(yōu)先權(quán)最大的 進程進入臨界區(qū)。5.7Richart_Agrawala 算法如何改進了 Lamport 算法，它的

19、優(yōu)點是什么？ (必考)Lamport算法的開銷是3 (N-1 )個消息，Richart算法只要2 (N-1 )個消息，N 是競爭資源的進程數(shù)。Lamport 算法前 2步：1. Pi 資源請求消息 Request (Ti ：P i )發(fā)送2. Pj收到Request (T i : P i )，按T順序置于其消息隊列，如果沒有資源請求 或請求時間晚于收到消息的時間戳，回應(yīng) Reply(T j ： P j )Richart 算法前 2步:1. Pi資源請求消息Request( Ti : Pi)發(fā)送2. Pj收到Request(Ti : Pi)，按T順序置于其消息隊列 如果沒有資源請求或請求時間晚于

20、收到消息的時間戳，回應(yīng) Reply(Tj ：Pj ) ； 否則推遲返回應(yīng)答消息進程從臨界區(qū)退出，向需要請請求資源的進程補發(fā)應(yīng)答消息 標紅處即為改進優(yōu)點：1. 它具有對稱性2. 具有完全的分布式控制3. 對通信鏈路相對速度的不敏感性5.8 比較集中式算法、 Ricart_Agrawala 算法和令牌算法的開銷和問題集中式算法的問題：容易出現(xiàn)單點故障Ricart 算法的問題：由于不應(yīng)答被認為是資源被占用，所以如果有某個節(jié)點故 障，會導致該算法的異常終止。同時各進程對資源的使用情況缺乏了解。 令牌算法的問題：檢測令牌丟失困難開銷：集中式算法開銷最大，Richar算法需要2( N-1)個消息，令牌算法

21、最多 需要 N-1 個消息。5.11共享K個相同資源的互斥算法和 Ricart_Agrawala算法的共同點和區(qū)別是 什么？ 相同點：基于相同的概念，每個競爭進程都維持一個推遲應(yīng)答數(shù)組 RD ，數(shù)組 元素是表示相應(yīng)進程是否推遲發(fā)出應(yīng)答消息。區(qū)別：1. 應(yīng)答消息到達的環(huán)境。在 Ricart 算法中，正在等待進入臨界區(qū)的進程要得到 N-1個應(yīng)答消息。在共享K個相同資源的互斥算法中，N-K個應(yīng)答消息是在進程 等待時到達， K-1 個消息是進程已在臨界區(qū)或等待進入臨界區(qū)或離開臨界區(qū)后到 達。2. 在 Ricart 算法中，其他競爭進程推遲應(yīng)答數(shù)組的每一項 RDi 是布爾型，因 為應(yīng)答只能是一個，或是推

22、遲，或是不推遲。在共享K個相同資源的互斥算法中， 可能有多個應(yīng)答消息被推遲，這樣 RDi 應(yīng)聲明為整數(shù)型。5.13 在基于事件優(yōu)先權(quán)算法中，如何保證低優(yōu)先權(quán)的進程有機會進入臨界區(qū)， 而不挨餓。將進程的優(yōu)先級函數(shù) P(i) 改為 P(i,ti) ，其中 ti 表示進程發(fā)出進入臨界區(qū)的請 求的時間戳，隨著時間的流逝逐漸增大 P(i,ti) 的值，即可保證最終進程的優(yōu)先 級會變得足夠高，從而能夠進入臨界區(qū)。5.14在基于事件優(yōu)先權(quán)算法中，實時系統(tǒng)的殘留時間不足以訪問臨界區(qū)，會發(fā) 生什么情況，如何處理？這樣會導致正常執(zhí)行優(yōu)先權(quán)算法時無法按時完成任務(wù)。若此時正在運行的進程優(yōu) 先級低于當前需要進入臨界區(qū)的

23、進程（系統(tǒng)為強實時），可以采用搶占式調(diào)度， 立即讓該進程進入臨界區(qū)，確保按時完成任務(wù)；否則可以立即將當前請求廢棄（任 務(wù)時效性強且系統(tǒng)為弱實時）或者正常執(zhí)行算法（任務(wù)時效性較弱）8.2圖8.1 （b）為什么違背嚴格一致性？客戶缶W(wǎng)fela客戶B：*MN、R&bF>fb）違背嚴格一致性因為B讀到的不是a，而是數(shù)據(jù)項x的初值null，客戶A的寫操作沒有立即傳播 到B,未能及時完成對副本的修改。8.3圖8.2 （b）為什么違背順序一致性？客戶山/' V./ U容戶B： 駅gS 、N客戶>，艮0由_、軒 趙込官戶a *與以比b）違背顒序一數(shù)性=因為進程C看到數(shù)據(jù)項x是先寫a

24、后寫b,而進程D看到數(shù)據(jù)項x是先寫b后寫a8.4圖8.3（ c）為什么符合因果一致性定律？客戶' 入*亠*害戶糧文曲7客戶 OF RQp0客戶© ）bc）有效因果一致性定序屮因為W（x）a和W（x） b是并發(fā)寫，因此也符合因果一致性要求。8.5圖8.4 （b）為什么遵循因果一致性，但對 FIFO 致性是無效的?客戶 A: W(x)a容戶Ci *軌聒容戶 u：*R（幻并、辿Mpb 辿b）無效FJTO 致性定序昇圖中，客戶C對數(shù)據(jù)項x讀a,b,c ;而客戶D對x讀c,a,b。所以不符合FIFO 一致性。雖然遵守因果一致性。書p200-p205的幾種一致性必須弄懂，是必考的。數(shù)據(jù)為

25、中心的一致性模型（由強到弱）嚴格一致性：對數(shù)據(jù)項的讀操作返回的值應(yīng)是該數(shù)據(jù)項最近寫入的值。順序一致性：所有客戶在讀的時候看到的值變化的次序都相同。因果一致性：具有因果關(guān)系的寫操作如果上一個寫操作可能影響下一個寫 操作的值，則兩個寫操作是因果的，用水平虛線連接在所有副本上看到按相同的次序被執(zhí)行，如果操作不是因果的，那就是并發(fā)的，次序可任意交換。 FIFO 一致性：其他客戶所看到的某一個客戶執(zhí)行的寫操作的次序是一致的。 弱一致性：采用按一個操作組，而不是單個操作進行一致性定序。在同步操 作完成后，其之前的寫入操作不應(yīng)該再被執(zhí)行?？蛻艨?W（x）a W（xb Si客戶 A： W（x）a W（x）b容

26、戶 B：R（對a xRj-2t）b S 容戶 B： S Rtxja+J' 基5V%客戶 C；R（x）b Ria）弱一致性定序b）非弱一致性定序卩釋放一致性：獲取操作（Acquire）:獲取變量的修改權(quán)；釋放操作（Release）: 釋放該變量，并通知（可選）其它進程更新。入口一致性（在申請獲取時才更新）：數(shù)據(jù)項一次操作與同步變量相關(guān)聯(lián)客戶 Aj工a Acq(Iy) W(y)b ReI匚幻 RelfLyH_官戶B；A£q(J貫R(x爼 斑町血山衛(wèi)客戶 G>Acq(Ly) R¥)b*J.-_ _"-客戶為中心的一致性模型單調(diào)讀：如果一個進程讀數(shù)據(jù)項x的值

27、，該進程的任何后續(xù)對x的讀操作總是返 回前一次讀同樣的值或更加新的值副本 Ll： WS(x)R(xl)副本 Ll： WS(xl)R(x1)-pg|*LJsVWS(Jtl;z2)戰(zhàn)竝剖本L厶 WS；(x2) 瓦把j WS(x1;k2>a)單調(diào)請一釵性b)非早謂讀一致性aW(x2>-b)非單謂寫一敢性副 Lli副本G單調(diào)寫：一個進程對數(shù)據(jù)項x執(zhí)行寫操作，必須在該進程對x執(zhí)行任何后續(xù)寫操 作之前完成副本L2，+ WQq孔)I翠伍副本Ll« 呻&a)至調(diào)寫一致壯寫后讀：一個進程對數(shù)據(jù)項x執(zhí)行一次寫操作的結(jié)果，總是會被該進行對數(shù)據(jù)項 x的后續(xù)讀操作所看見副本 L1； Wfx

28、p副本匚皆衣罠珂“)_R(xJa)寫J&讀一致性讀后寫：一個進程對數(shù)據(jù)項x的寫操作是跟在同一進程對x讀操作之后，保證相 同的或更加新的x的值能被看見副本L理阻U副本 WSfe)b)非寫后讀一致性畐I本匸乎<30蠱1鼻2a)讀后寫一數(shù)性副本L 曾1)畐冰 T屮W£l>2)b)菲讀后寫一致性"WShdl8.7比較“傳播更新通知”、“傳播更新數(shù)據(jù)”和“傳播更新操作”和它們的應(yīng)用場合傳播更新通知：只傳播一個簡短的數(shù)據(jù)通知，不包含其他信息。寫操作對讀操作的比率很高時， 傳播更新數(shù)據(jù)：傳播效果好。在副本間傳送被修改過的數(shù)據(jù)。讀操作對寫操作的比率很高時，傳播效果好傳播

29、更新操作：不傳播被修改過的數(shù)據(jù)，而是告訴各副本應(yīng)該執(zhí)行的操作。 要求 每個副本有一個進程來執(zhí)行更新操作，主動的保持各副本關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一致性。應(yīng)用場合：傳播更新通知：無效化協(xié)議傳播更新數(shù)據(jù)：讀操作對寫操作的比率很高時傳播更新操作：主動復制8.9 個文件被復制在10個服務(wù)器上，列出表決算法的“讀集團”和“寫集團” 這是12個服務(wù)器是的例子：基于法定數(shù)呈的協(xié)議-Wtf定寒數(shù)衣決的塩制寫協(xié)iHiThomas提出并山Gifford推廣的IPS木思燉是翌求客戶在詢或?qū)憘€多副木只亨數(shù)據(jù) 項Zfit向名個制本服務(wù)器提出請求,并得到它們的Mu-科Cl ROWA迅擇廠図4?氐二T6F罵蚤団 “科匸,用m廠fa)讀寫

30、集團正碑進擡b寫集團異飲寫寫沖突此算法要求N (R) +N (W >NN (W >N/2 此題的N=10;那么寫集團可以為6 7 8 9 10相應(yīng)的讀集團為5 6 7 8 9 10(NW=64 5 6 7 8 9 10(NW=7)當 Nw=6,Nr的值可以是5 6 7 8 9 10當 Nw=7,Nr的值可以是4 5 6 7 8 9 10當 Nw=8,Nr的值可以是3 4 5 6 7 8 9 10當 Nw=9,Nr的值可以是2 3 4 5 6 7 8 9 10當 Nw=10,Nr的值可以是1 2 3 4 5 6 7 8 9 109.2分布式文件系統(tǒng)的共享語義指的是什么，有哪幾種共享語

31、義？ 文件共享語義是為了理解文件的行為。不同共享語義將導致不同編程實現(xiàn)方法。 種類：(1) UNIX語義(順序一致性語義)(2) 會話語義(3) 不修改共享文件語義(4) 事務(wù)語義 見書p2929.4 NFS如何訪問遠程文件，它的虛擬文件系統(tǒng)的作用是什么？如何訪問：遠程共享文件或它的子目錄是通過虛in ode （即vn ode）形式掛接在本地文件目錄中。NFS客戶端與遠程文件系統(tǒng)服務(wù)器之間通信采用安全的遠程過 程調(diào)用（RPC方式，實現(xiàn)身份驗證和消息驗證，采用了RPC重傳技術(shù)，對文件共享進行訪冋控制。作用：1.允許和操作系統(tǒng)使用不同的文件系統(tǒng)實現(xiàn)的接口。2. 是物理文件系統(tǒng)與服務(wù)之間的一個接口層

32、， 對每個文件系統(tǒng)的所有細節(jié) 進行抽象，使得不同的文件系統(tǒng)在系統(tǒng)中運行的其他進程看來，都是相同的。9.8 NFS用的是遠程訪問模式還是上載下載模式？ 遠程訪問模式9.9 NFS的RPC實現(xiàn)了何種可靠性語義? 通過復合調(diào)用可靠性語義有：至少一次：保證正確完成消息傳送至少一次至多一次：保證正確完成消息傳送至多一次。在沒有節(jié)點崩潰和網(wǎng)絡(luò)斷開情況下， 它只正確地執(zhí)行一次消息傳送。事務(wù)語義：它保證消息的原子性。不管節(jié)點崩潰或網(wǎng)絡(luò)端口與否，它或者完成一 次消息傳送，或者什么也不做。精確一次：無論在什么情況下，保證正確完成一次消息傳送，不管是否有節(jié)點崩 潰或網(wǎng)絡(luò)斷開，它接近某種程度的容錯機制。我們可以看出：

33、符合“至少一次”的可靠性語義。11.5C0RBA勺主要特點是什么？功能是什么？簡述 CORBAT統(tǒng)中ORB勺作用。 特點：(1) CORBA定義了一種面向?qū)ο蟮能浖?gòu)件構(gòu)造方法，使不同的應(yīng)用可以共享 由此構(gòu)造出來勺軟件構(gòu)件；(2) 每個對象都將其內(nèi)部操作細節(jié)封裝起來，同時又向外界提供了精確定義的 接口，從而降低了應(yīng)用系統(tǒng)的復雜性，也降低了軟件開發(fā)費用；(3) CORBA勺平臺無關(guān)性實現(xiàn)了對象的跨平臺引用，開發(fā)人員可以在更大的范 圍內(nèi)選擇最實用的對象加入到自己的應(yīng)用系統(tǒng)之中；(4) CORBA勺語言無關(guān)性使開發(fā)人員可以在更大的范圍內(nèi)相互利用別人的編程 技能和成果， 是實現(xiàn)軟件復用的實用化工具CO

34、RB舶核心是對象請求代理(ORB, Object Request Broker) ，它提供了網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境無關(guān)性、操作系統(tǒng)無關(guān)性和開發(fā)語言無關(guān)性的公共平臺。在面向?qū)ο蟮膽?yīng)用環(huán)境中，CORBM象的請求者不必知道它所請求的對象是在哪 里，是如何實現(xiàn)的，而是由ORB來負責跨平臺的運作管理，無須應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) 者干預。具有的跨平臺、分布式、面向?qū)ο蟮葍?yōu)點。CORBA是 一個中間件規(guī)范并不是一個實體軟件。軟件開發(fā)者通過使用第三方的 ORBT具或IDL語言來定義CORBM象，實現(xiàn)OR助能。功能：( 1)存取來自現(xiàn)行桌面應(yīng)用程序的分布信息和資源；( 2)使現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)成為可供利用的網(wǎng)絡(luò)資源；( 3)為某一

35、特定業(yè)務(wù)用的定制的功能和能力來增強現(xiàn)行桌面工具和應(yīng)用程序；( 4)改變和發(fā)展基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)以反映新的拓撲結(jié)構(gòu)或新資源；ORB勺作用：ORB初始化ORB接口操作 獲取初始對象引用 與線程有關(guān)的操作 策略設(shè)置與管 理 對象引用操作11.6 什么是接口定義語言？它在分布式計算環(huán)境中起到什么作用？ 概念：是一個描述軟件組件接口的語言規(guī)范。 IDL 用中立語言的方式進行描述， 能使軟件組件(不同語言編寫的)間相互通信。 IDL 通常用于 RPC( Remote Procedure Call ，遠程過程調(diào)用)軟件。 IDL 提供了一個“橋”來連接不同的 系統(tǒng)。作用：(1) 用 IDL 定義對象接口文件書戶

36、鏑應(yīng)用程序V b p ji1服務(wù)器端應(yīng)用程序害戶起始碼Stub代碼編澤鏈接L編譯樋夷Skeleton眼務(wù)対象 鉅蛤碼(2)用ORB攜帶的編譯器對IDL定義的對象接口文件進行編譯 然后將此圖畫上：IDL文件客戶厳開發(fā)IDL堀住器Tool KitToolKIt幵發(fā)人員L：11.7在CORBA勺體系結(jié)構(gòu)中，根據(jù)接口的可移植性和定義方式，接口分為哪幾 類，各起什么作用？1.ORB核心實現(xiàn)對所有ORB都相同的接口2. 對象適配器接口連接對象實現(xiàn)和ORB3. 接口定義語言IDL和靜態(tài)接口客戶用ORB1帶的IDL編譯器，編譯對象接口 IDL文件，生成特定編程語言(如 C+)的 Stub 和 Sleketon

37、 代碼4. 動態(tài)接口在預先不知道服務(wù)對象接口的情況下，客戶通過查詢或采用其他手段獲得服務(wù)對 象的接口描述信息，然后使用動態(tài)調(diào)用接口來構(gòu)造客戶請求，并發(fā)送給對象實現(xiàn)。 在對象實現(xiàn)方，可用動態(tài)骨架接口分發(fā)用戶請求的機制， 以便動態(tài)處理客戶方的 請求。11.17簡述JAVA RMI體系結(jié)構(gòu)遠程方法調(diào)用 RMI (Remote Method Invocation )是Java特有的分布式計算技 術(shù)。它實質(zhì)上是通過Java編程語言擴展了常規(guī)的過程調(diào)用，在網(wǎng)上不僅可以傳 送對象的數(shù)據(jù)，而且可以傳送對象的代碼回答下面這張圖即可:RMI工作流程21. 遠程對象注冊與名字綁定2. 客戶按名字查找遠程對象3. 注

38、冊器返回遠程對象接口4. 客戶從codebase請求stub類5. http服務(wù)器返回遠程對象的stub類 通常RMI系統(tǒng)由下面幾個部分組成：遠程服務(wù)的接口定義。遠程服務(wù)接口的具體實現(xiàn)。樁（Stub）和骨架（Skeleton）文件。一個運行遠程服務(wù)的服務(wù)器。一個RMI命名服務(wù)，它允許客戶端去發(fā)現(xiàn)這個遠程服務(wù)。 類文件的提供者（一個HTTP或者FTP服務(wù)器）。一個客戶端程序。12.6什么是web契約，它要說明什么問題？概念：契約是供求雙方間進行交換的一種約定，在面向服務(wù)的分布式計算系統(tǒng)中, 契約是系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)時應(yīng)遵守的約定（技術(shù)契約）。說明的問題：服務(wù)功能描述（What）服務(wù)訪問描述（HoW

39、 服務(wù)位置描述（Where12.7什么是服務(wù)的抽象描述？什么是服務(wù)的具體描述？它們描述的內(nèi)容是什 么？抽象描述：即服務(wù)功能描述，表達了契約公開的接口 具體內(nèi)容：端口類型（接口）定義（portType）操作定義（Operation Definition消息定義（Message Definition類型定義（Type Definition策略定義（Policy Definition具體描述：即服務(wù)訪問描述和服務(wù)位置描述，為抽象描述補充相關(guān)的實現(xiàn)細節(jié), 即如何訪問服務(wù)，同時關(guān)注從何處得到所需要的服務(wù)。具體內(nèi)容：端口類型（接口）綁定（Port Bin di ng ）操作綁定（Operaion Binding ）消息綁定(Message Binding )服務(wù)定義(Service Definition)端口定義(Port Definition地址定義(Address Definition)策略定義12.8什么是 WSD?它與XML有什么關(guān)系？ WSD用來描述什么實體？WSDL即web服務(wù)描述語言。關(guān)系：1. wsdl是一個基于XML的語言，它描述 了和特定Web服務(wù)之間的交互機制，并 且使用該語言可以約束服務(wù)提供者以及使用服務(wù)的所