操作系統(tǒng)課件13.分布式

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教師：助教：82316284，wa趙玉龍,分布式操作系統(tǒng)特征分布性自治性模塊性并行性功能進(jìn)程遷移分布式進(jìn)程同步任務(wù)分配資源管理與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別多機(jī)合作和健壯性航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Multiprosor (1)Bus-based multipro計(jì)算機(jī)學(xué)院sors航空航天大學(xué)Multiprosor (2)Omega Switching Network航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Multiprosor (3)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院操作系統(tǒng)類型Multiprosor Synchronization航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Multiprosor Scheduling (1)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)

2、學(xué)院Multiprosor Scheduling (2)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院puter (1)puter (2)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院比較航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Network Hardware (1)Computer(a)Ethernetclassic Ethernetswitched Ethernet航空航天大學(xué)(b)計(jì)算機(jī)學(xué)院Network Hardware (2)Theernet航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院-Based MiddlewareThe Weba big directed graph ofs航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Shared Object-Based Midd

3、lewareMain elements of CORBA based systemCommon Object Request Broker Architecture航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院進(jìn)程遷移數(shù)據(jù)遷移計(jì)算遷移航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院遷移的原因負(fù)載平衡通信性能加速計(jì)算需要特殊資源提高可利用性航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院進(jìn)程遷移機(jī)制發(fā)動(dòng)遷移遷移那些部分如何進(jìn)行遷移航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院分布式進(jìn)程同步事件排序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程建立邏輯時(shí)鐘收到消息進(jìn)程的邏輯時(shí)鐘大于發(fā)出消息的邏輯時(shí)鐘，如果收到消息的進(jìn)程發(fā)現(xiàn)消息的邏輯時(shí)鐘大于自己的邏輯時(shí)鐘，則重置自己的邏輯時(shí)鐘。Send(m)=100, Receive(m)=90,

4、 因此需要Receive(m)=Send(m)+1=101ort算法L航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院假設(shè)條件對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)N進(jìn)行出請(qǐng)求。按序傳遞消息。，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)進(jìn)程提消息在有限時(shí)間內(nèi)送達(dá)。處理器直接通信。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院每個(gè)進(jìn)程在發(fā)消息時(shí)加上自己的邏輯時(shí)鐘Ti，并保持一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列Pi請(qǐng)求某個(gè)資源時(shí)，Request（Ti，i）放到自己的隊(duì)列，并發(fā)送給其他進(jìn)程Pj收到Request（Ti，i），回復(fù)Reply(Tj, j)，放入自己的隊(duì)列。如果Pj收到Request（Ti，i）前，也請(qǐng)求過同一資源，其比較本地的郵戳?xí)r間，如果小于（Ti，i），則推遲回復(fù)。允許Pi請(qǐng)求處于隊(duì)列的最前面收到的其他請(qǐng)求，

5、晚于（Ti，i）從自己隊(duì)列中去掉消息，發(fā)Release消息給其他進(jìn)程Pj收到Pi的Release后，消去請(qǐng)求消息。當(dāng)每一個(gè)進(jìn)程要一個(gè)共享資源時(shí)，本算法要求該進(jìn)程發(fā)送3（N-1)個(gè)消息，其中(N-1)個(gè)Request消息，(N-1)個(gè)Reply消息，(N-1)個(gè)Release消息。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院過程調(diào)用航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院RPCs can be used to communicate betn addressspaon different machines or the same machinecan be run wherever its most appropriateExServ

6、iAcs to local and remote servilooks the sameles of modern RPC systems:CORBA (Common Object Request Broker Architecture) DCOM (Distributed COM)RMI (Java Remote Method Invocation)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Amoeba - Tanenbaum, Mullender1983 1.0Mach - Richard RashidRIG Mach 1.0(1986) Mach 2.5 Mach 3.0Chorus -IA0(1980)

7、1(1982-1984) 2(1984-1986) 3(1987)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院安全性性完整性可用性航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在信息現(xiàn)代化建設(shè)中，要實(shí)施式發(fā)展，就需要引進(jìn)和借鑒發(fā)達(dá)國家的成熟技術(shù)，但是在涉及國家安危的重要領(lǐng)域決不可簡(jiǎn)單地采取“拿來主義”。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)例的英特爾公司在其生產(chǎn)的奔騰處理器中加入了一種唯一序列碼，可通過計(jì)算機(jī)的“唯一識(shí)別”功能用來識(shí)別并自動(dòng)用戶，用戶信息；微軟公司的“視窗98”系統(tǒng)在編制時(shí)留有一個(gè)具有超級(jí)的用戶賬號(hào)，微軟總部通過這個(gè)賬號(hào)可以隨時(shí)暢通無阻地進(jìn)入用戶操作系統(tǒng)。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全防護(hù)防止技術(shù)、安全網(wǎng)關(guān)技術(shù)主要是防止；防止

8、信息泄密各種信息加密技術(shù)主要是保證信息傳遞中的安全；以及防止對(duì)系統(tǒng)的破壞。安全技術(shù)則主要是確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的安全性，以便保證計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和可靠地運(yùn)行，以及在萬一被后將破壞限制在最小的局部范圍，以保證計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體的安全。同時(shí)，它也為防止提供了基本的技術(shù)支持。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及上，安全技術(shù)和技術(shù)兩者。而CPU和操作系統(tǒng)是安全技術(shù)的關(guān)鍵，安全操作系統(tǒng)是安全技術(shù)的。操作系統(tǒng)是構(gòu)建安全系統(tǒng)的基石。為了構(gòu)筑我國信息與網(wǎng)絡(luò)安全防線，我國在研究方面，制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了安全操作系統(tǒng)、多級(jí)安全數(shù)據(jù)庫等的研制。須采用國產(chǎn)的CPU和相應(yīng)的與之配套的安全操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)

9、筑自己的安全和應(yīng)用系統(tǒng)，從根本上解決我國的問題。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院國防部于1983年提出了“計(jì)算機(jī)評(píng)估準(zhǔn)則”，它是迄今評(píng)估計(jì)算機(jī)安全最有名的標(biāo)準(zhǔn)之一。其后又制訂了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等方面的系列安全解釋，形成了安全信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的最早原則。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院TCSEC將安全保護(hù)分成四等、八個(gè)級(jí)別，分別為D，C1，C2，B1，B2，B3，A1，超A1，安全級(jí)漸次增強(qiáng)。不滿足任何較高級(jí)別安全條件的系統(tǒng)劃入D類。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院C 類為型保護(hù)，由兩個(gè)級(jí)別組成。C1 級(jí)：具有一定的型存取控制機(jī)制。象UNIX 的OWNER/GROUP/OTHER 存取控制。C2級(jí)：具有更細(xì)粒度（到每一個(gè)

10、單獨(dú)用戶）的機(jī)制，而且引入審計(jì)機(jī)制。型存取航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院B類為強(qiáng)制型保護(hù)，由三個(gè)級(jí)別組成：B1級(jí)：滿足C2級(jí)所有的要求，而且需要有所用安全策略模型的非形式化描述，實(shí)施強(qiáng)制型存取控制。B2級(jí)：系統(tǒng)的計(jì)算基(TCB)是基于明確定義的形式化模型，并對(duì)系統(tǒng)中所有的主體和客體實(shí)施了型存取控制和強(qiáng)制型存取控制。另外，具有通路機(jī)制、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、最小管理以及對(duì)隱通道的分析和處理等。B3級(jí):系統(tǒng)的TCB設(shè)計(jì)要滿足能對(duì)系統(tǒng)中所有的主體對(duì)客體的進(jìn)行控制，TCB不會(huì)被竄改，且TCB設(shè)計(jì)要非常的小巧和結(jié)構(gòu)化以便于分析和測(cè)試其正確性。支持安全管理者的實(shí)現(xiàn)，審計(jì)機(jī)制能實(shí)系統(tǒng)的安全性事件，支持系統(tǒng)恢復(fù)。告航空航天

11、大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院A類為驗(yàn)證型保護(hù)，由兩個(gè)級(jí)別組成：A1級(jí)：從實(shí)現(xiàn)的功能上看，它等同于B3。它的特色在于形式化的頂層設(shè)計(jì)規(guī)格（FTDS）、形式化驗(yàn)證FTDS與形式化模型的一致性和由此帶來的更高的度；A1以：比A1級(jí)度更高的系統(tǒng)歸入該級(jí)。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院對(duì)應(yīng)于TCSEC，我國于九十年代提出了自己的計(jì)算機(jī)安全等級(jí)，稱為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則將計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的安全等級(jí)劃分為五級(jí)：航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院第一級(jí)：用戶保護(hù)級(jí)-C1第二級(jí)：系統(tǒng)審計(jì)保護(hù)級(jí)-C2第三級(jí)：安全標(biāo)記保護(hù)級(jí)-B1第四級(jí)：結(jié)構(gòu)化保護(hù)級(jí)-B2第五級(jí)：驗(yàn)證保護(hù)級(jí)-B3航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院ISO/IEC 15408標(biāo)

12、準(zhǔn)對(duì)安全的內(nèi)容和級(jí)別則給予了更完整的規(guī)范，為用戶對(duì)安全需求的選取提供了充分的靈活性，更適合和今后IT應(yīng)用環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化、多樣化的要求。ISO/IEC 15408標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)新的國際標(biāo)準(zhǔn)，國際上還沒有按照該標(biāo)準(zhǔn)推出的安全產(chǎn)品的典范。航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院對(duì)系統(tǒng)安全的中斷類型截獲的TCP/IP協(xié)議研究大流量，分析修改航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院方式主動(dòng)的全球偵聽計(jì)劃登月計(jì)劃的巨型機(jī)航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院途徑主機(jī)通信鏈路海底電纜航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)加密模型加密算法類型對(duì)稱性非對(duì)稱性序列加密分組加密航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院基本加密方法易位法置換法航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES公開密鑰法航空航

13、天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)字簽名簡(jiǎn)單電子簽名電子簽名航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院密鑰管理“管理上的！”航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院驗(yàn)證航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Login SpoofingCorrect login screenPhony login screen航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Trap Doors(a) Normal code.(b) Code wi航空航天大學(xué)trapdoor inserted計(jì)算機(jī)學(xué)院Buffer Overflow(a) Situation when main program is runningrogram A called(b) Aft(c) Buffer overflow shown in gray航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院UnixLpr刪除口令文件Core文件與口令文件相連mkdir foo航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院Fam