Причины создания распределенных приложений презентация

реализации

компоненты размещены на различных узлах, взаимодействующие и управляемые только посредством передачи сообщений.»

«Система, состоящая из набора двух или более независимых узлов, которые координируют свою работу посредством синхронного или асинхронного обмена сообщениями.»

как единая система.»

«Распределенная система – это собрание независимых компьютеров, соединенных сетью и программным обеспечением, обеспечивающим их совместное функционирование.»

«…я не могу объяснить, что такое распределенная система, но узнаю ее как только мне ее покажут.»

сбоям
Специализация компонентов: упрощение и удешевление
Отношение цена/производительность

Обработка данных
Решение – создание разделяемых сервисов
Сервисы
Управляют набором ресурсов
Предоставляют услуги пользователям

нагрузка одинаковая у однотипных узлов

была равномерной

Такой подход обеспечивает наибольшую эффективность использования вычислительных ресурсов

защищенной
Топология неизменна
Есть один администратор
Транспортные затраты – нулевые
Сеть является однородной

доступе
Данные, сервисы, устройства
Типичные проблемы
Взаимные блокировки (deadlocks)
Ненадежные коммуникации

распределенной системе нет ни одного процесса, который бы знал текущее глобальное состояние системы
Следствие параллелизма и механизма передачи данных

могут не подозревать об общесистемном сбое
Сбои происходят чаще, чем в централизованной системе
Новые причины сбоев (которых не было в монолитных системах)
Сетевые сбои изолируют процессы и фрагментируют систему на изолированные части

проблем параллелизма
Прозрачность
Управляемость

проверка на многих платформах
Использование открытых протоколов и стандартов

информации по сети безопасно и эффективно

– преподаватель, имеющий доступ к данным?
Аутентификация и авторизация

Сценарий 2: Посылка номера кредитной карты в интернет-магазин
Никто кроме получателя не должен прочитать данные
Криптография

обслуживании)
Безопасность мобильного кода
Непредсказуемые эффекты
Может вести себя подобно троянскому коню…

пользователей или ресурсов

Проблемы:
Контроль стоимости ресурсов
Контроль потерь производительности

O (n), где n – количество пользователей

Потери производительности
Увеличиваются с ростом размера данных (и количества пользователей)
Время поиска не должно расти быстрее, чем O (log n), где n – размер данных

Domain Name Service (DNS)
Тиражирование и кэширование данных

локальный характер

Обработка сбоев включает в себя:
Определение факта сбоя (может быть невозможно)
Маскирование
Восстановление

контрольных сумм

В ряде случаев невозможна
Невозможно определить, удаленный сервер не работает или просто очень загружен?

всегда приводит к правильным последствиям

чтобы пользователю система представлялась монолитной

Степень прозрачности взаимосвязана с производительностью

местоположения ресурса
Прозрачность переноса Скрывается факт перемещения ресурса в другое место
Прозрачность смены местоположения Скрывается факт перемещения ресурса в другое место в процессе обработки

работать с ресурсами, не оказывая влияния друг на друга

Прозрачность обработки ошибок Защита программных компонентов от сбоев, произошедших в других программных компонентах; восстановление после сбоев

системы с целью увеличения производительности при изменении состава платформы выполнения

Прозрачность масштабируемости Возможность увеличения производительности без изменения структуры программной системы и используемых алгоритмов

глобальную оптимизацию
Нужно учитывать гетерогенность и другие особенности
Нужен глобальный взгляд на проблему
Он не всегда возможен (есть системы, никому конкретно не принадлежащие)

определяет количество «нелокальных» вызовов
Практическая невозможность отказа от принятых в начале проектирования неверных решений

Решение: использование широко известных шаблонов (паттернов) архитектур

sockets и Winsock calls)
Языки программирования
Представления данных
Различные компоненты системы выполняются на различных платформах
Различия должны быть скрыты

борьбы с гетерогенностью – стандарты
Решения:
Использование распространенных открытых стандартов и протоколов
Использование промежуточного программного обеспечения (middleware)

или несколько языков программирования
Обеспечивает поддержку распределенных приложений
Вызов удаленных объектов
Удаленный вызов SQL
Распределенная обработка транзакций
Примеры: CORBA, JavaEE, .Net

модулей в целевую систему
Распределение вычислительных модулей между узлами (статическое или динамическое)
Использование специализированных инструментальных средств (deployment tools)

по разным узлам

сообщений
Много доводов в пользу того, что распределенные системы нужны и их нужно уметь строить
Распределенные системы существуют и их нужно уметь развивать и поддерживать
При разработке распределенных систем возникают специфические проблемы

Таненбаум, М. ван Стеем. – СПб. : Питер, 2003. – 877 с.

Эндрюс, Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования [Текст] / Грегори Р. Эндрюс. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. – 512 с.

Фаулер, М. Архитектура корпоративных программных приложений [Текст] / Мартин Фаулер. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2004. – 544 с.

Обзор распределённых систем [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://masters.donntu.edu.ua/2008/fvti/prihodko/library/dist2.htm, дата доступа: 21.10.2011.

Распределённые вычисления [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Распределенные_вычисления, дата доступа: 21.10.2011.