CH8 网络与分布式操作系统网络技术是分布式计算的首要的前提技术,两者的区别在于:
计算机网络系统 。 用户在通信或资源共享时必须知道网络上的计算机及资源位置,即访问资源时需要通过以下两种方法之一,1) 登录到相应的远程计算机中; 2) 与显式指定的远程计算机直接传输数据 。
分布式计算系统 。 用户在通信或资源共享时并不知道多台计算机的存在,队员成资源的访问就像访问本机资源一样 。
8.1 计算机网络
8.1.1 从计算机通信到网络通信控制器调制解调器电 话通信控制器调制解调器电 话电 话 网
通信控制器 通信控制器通 信 子 网
计算机网络事实上是通过通信子网把物理位置上分散的多台计算机和设备连接起来,并通过网络通信协议,网络操作系统和网络应用程序向用户提供网络上的通信,设备共享和信息共享 。
8.1.2通信子网
它提供多种功能:
设计并完成有效的,转换结构,-- 一种在与网络相连的主机之间传送信号的中介形式;
将,包,转换为物理网络中要求的格式;
将从物理网络中得到的信息转换回,包,;
将,包,直接发往目标主机 ( 称为包寻址 ) 。
以太网是运用得较广泛的多点包网络 。 在以太网中,字节以串行的方式通过共享的通信媒体 。
1980年,以太网初次建成 。 当时的物理媒体是一个同轴电缆 ( 类似于电视电缆 ),现在则是两股扭在一起的电线 ( 类似于电话线 ) 。 软件用从以太网控制器读写大小不同的,包,的方式使用以太网 。 在一次写操作中,网络控制器接收到,包,的一个拷贝并将之放在缓存中,
由网络设备将其内容逐位转换 。 现在,当主机间物理连接的电缆长度为 1公里时,以太网的传输速度已经达到 1Gbps。
8.1.3 网络通信协议
控制信息传输率;
实现位于不同网络中的主机间的通信;
有:
允许,包,文件像流式文件一样,在包的流中包含字节流;
确保信息在网络传输时的完整性;
确保信息在网络传输时的安全性;
为在网络中传输的 IPC进程提供一个标准的行为模式;
适于传输文件;
允许用户由本机访问网上另一台主机;
将网上某台主机上的过程作为本机的过程运行;
按照不同机器的要求转换信息表达方式
8.1.4 ISO OSI 网络结构模型
到了 70年代后期,ISO开始推广关于网络通信的 OSI结构模型的第一个草案 。 该草案对 X.25
网产生巨大影响 。
1980年,以太网在商业领域证明了局域网的可行性 。 X.25和 ARPA网都是针对数百里范围的通信的;以太网则适合于一公里以内的局域网 。
ARPA网可以根据网络的使用情况以可变速率传输信息;以太网在本地的传输速度可达 3
Mbps,在商业应用中可达 10 Mbps。 现在,以太网的传输速度已经达到 100 Mbps。
在 1980年,DEC、施乐和 Intel联合发布了商业以太网。
IBM发布了它的令牌环局域网。
IEEE标准委员会融合以太网和令牌环形成一个可靠的商业局域网标准,即 ISO OSI模型。
IEEE 802作为一个草案,在 80年代成为局域网的标准 。 虽然以太网和令牌环是不能直接相连的,但是在 IEEE 802标准中,以太网和令牌环都是允许的 。
也就是说,一个基本结构模型,如 IEEE 802,
可以有两种不同的实现 。 一个基于 IEEE 802的网络可以用以太网来实现,而另一个则可以用令牌环,两者不能直接相连 。
在 90年代早期,IEEE 802草案成为局域网通信的标准 ISO 8802。
80年代网络技术的发展有三条主线
(见图 8-3)。 ISO OSI模型奠定了标准网络协议的基础
ISO OSI结构模型七个层次:
1)物理层
2)链路层
3)网络层
4)传输层
5)会话层
6)表示层
7)应用层
8.2 远程文件系统
8.2.1 通过网络共享信息
8.2.1.1 显式的文件拷贝系统
1) APPA网文件传输协议
2) UNIX uucp命令
8.2.1.2 隐式的文件共享
进程段式虚拟存储管理一级存储器接口文件管理二级存储器接口设备接口存储设备一级存储器
8.2.1.3 远程存储接口
8.2.1.4 任务的分布进程远程存储器的客户接口文件管理二级存储器接口设备接口存储设备 存储设备远程存储器服务客户机服务器通信网络文件系统功能中,三个基本策略被广泛应用。
一、使得服务器实现远程磁盘功能,
二、将较大的功能部分分配到服务器以达到这样的目的,
三、在客户机和服务器上重复运用文件管理器,
8.2.2远程磁盘系统虚拟磁盘驱动程序文件管理存储设备 存储设备远程磁盘服务客户机服务器通信网络
8.2.2.1 远程磁盘操作
8.2.2.2 性能的考虑
8.2.2.3 可靠性
1) 可靠的命令执行
2) 在服务器崩溃后恢复磁盘
8.2.2.4 远程磁盘的未来
8.2.3 远程文件系统
8.2.3.1 通常的结构远程文件系统客户接口文件管理存储设备 存储设备远程文件系统服务客户机服务器通信网络
8.2.3.2 块缓存
8.2.3.3 崩溃恢复
1)面向恢复的文件服务器
The Sun Network File System (NFS)是最著名的面向崩溃恢复的文件系统。
NFS客户接口
VFS接口存储设备 存储设备客户机 服务器
UNIX文件系统 UNIX文件系统
VFS接口
NFS服务器通信网络
2)面向性能的文件服务器
8.2.4文件级缓存
8.2.5目录系统及其实现
8.2.5.1 文件名
1) 超路径名
2) 远程安装
计算机网络系统 。 用户在通信或资源共享时必须知道网络上的计算机及资源位置,即访问资源时需要通过以下两种方法之一,1) 登录到相应的远程计算机中; 2) 与显式指定的远程计算机直接传输数据 。
分布式计算系统 。 用户在通信或资源共享时并不知道多台计算机的存在,队员成资源的访问就像访问本机资源一样 。
8.1 计算机网络
8.1.1 从计算机通信到网络通信控制器调制解调器电 话通信控制器调制解调器电 话电 话 网
通信控制器 通信控制器通 信 子 网
计算机网络事实上是通过通信子网把物理位置上分散的多台计算机和设备连接起来,并通过网络通信协议,网络操作系统和网络应用程序向用户提供网络上的通信,设备共享和信息共享 。
8.1.2通信子网
它提供多种功能:
设计并完成有效的,转换结构,-- 一种在与网络相连的主机之间传送信号的中介形式;
将,包,转换为物理网络中要求的格式;
将从物理网络中得到的信息转换回,包,;
将,包,直接发往目标主机 ( 称为包寻址 ) 。
以太网是运用得较广泛的多点包网络 。 在以太网中,字节以串行的方式通过共享的通信媒体 。
1980年,以太网初次建成 。 当时的物理媒体是一个同轴电缆 ( 类似于电视电缆 ),现在则是两股扭在一起的电线 ( 类似于电话线 ) 。 软件用从以太网控制器读写大小不同的,包,的方式使用以太网 。 在一次写操作中,网络控制器接收到,包,的一个拷贝并将之放在缓存中,
由网络设备将其内容逐位转换 。 现在,当主机间物理连接的电缆长度为 1公里时,以太网的传输速度已经达到 1Gbps。
8.1.3 网络通信协议
控制信息传输率;
实现位于不同网络中的主机间的通信;
有:
允许,包,文件像流式文件一样,在包的流中包含字节流;
确保信息在网络传输时的完整性;
确保信息在网络传输时的安全性;
为在网络中传输的 IPC进程提供一个标准的行为模式;
适于传输文件;
允许用户由本机访问网上另一台主机;
将网上某台主机上的过程作为本机的过程运行;
按照不同机器的要求转换信息表达方式
8.1.4 ISO OSI 网络结构模型
到了 70年代后期,ISO开始推广关于网络通信的 OSI结构模型的第一个草案 。 该草案对 X.25
网产生巨大影响 。
1980年,以太网在商业领域证明了局域网的可行性 。 X.25和 ARPA网都是针对数百里范围的通信的;以太网则适合于一公里以内的局域网 。
ARPA网可以根据网络的使用情况以可变速率传输信息;以太网在本地的传输速度可达 3
Mbps,在商业应用中可达 10 Mbps。 现在,以太网的传输速度已经达到 100 Mbps。
在 1980年,DEC、施乐和 Intel联合发布了商业以太网。
IBM发布了它的令牌环局域网。
IEEE标准委员会融合以太网和令牌环形成一个可靠的商业局域网标准,即 ISO OSI模型。
IEEE 802作为一个草案,在 80年代成为局域网的标准 。 虽然以太网和令牌环是不能直接相连的,但是在 IEEE 802标准中,以太网和令牌环都是允许的 。
也就是说,一个基本结构模型,如 IEEE 802,
可以有两种不同的实现 。 一个基于 IEEE 802的网络可以用以太网来实现,而另一个则可以用令牌环,两者不能直接相连 。
在 90年代早期,IEEE 802草案成为局域网通信的标准 ISO 8802。
80年代网络技术的发展有三条主线
(见图 8-3)。 ISO OSI模型奠定了标准网络协议的基础
ISO OSI结构模型七个层次:
1)物理层
2)链路层
3)网络层
4)传输层
5)会话层
6)表示层
7)应用层
8.2 远程文件系统
8.2.1 通过网络共享信息
8.2.1.1 显式的文件拷贝系统
1) APPA网文件传输协议
2) UNIX uucp命令
8.2.1.2 隐式的文件共享
进程段式虚拟存储管理一级存储器接口文件管理二级存储器接口设备接口存储设备一级存储器
8.2.1.3 远程存储接口
8.2.1.4 任务的分布进程远程存储器的客户接口文件管理二级存储器接口设备接口存储设备 存储设备远程存储器服务客户机服务器通信网络文件系统功能中,三个基本策略被广泛应用。
一、使得服务器实现远程磁盘功能,
二、将较大的功能部分分配到服务器以达到这样的目的,
三、在客户机和服务器上重复运用文件管理器,
8.2.2远程磁盘系统虚拟磁盘驱动程序文件管理存储设备 存储设备远程磁盘服务客户机服务器通信网络
8.2.2.1 远程磁盘操作
8.2.2.2 性能的考虑
8.2.2.3 可靠性
1) 可靠的命令执行
2) 在服务器崩溃后恢复磁盘
8.2.2.4 远程磁盘的未来
8.2.3 远程文件系统
8.2.3.1 通常的结构远程文件系统客户接口文件管理存储设备 存储设备远程文件系统服务客户机服务器通信网络
8.2.3.2 块缓存
8.2.3.3 崩溃恢复
1)面向恢复的文件服务器
The Sun Network File System (NFS)是最著名的面向崩溃恢复的文件系统。
NFS客户接口
VFS接口存储设备 存储设备客户机 服务器
UNIX文件系统 UNIX文件系统
VFS接口
NFS服务器通信网络
2)面向性能的文件服务器
8.2.4文件级缓存
8.2.5目录系统及其实现
8.2.5.1 文件名
1) 超路径名
2) 远程安装