什么是分布式计算机网络？分布式计算机网络的特性简介[照片]

什么是分布式计算机网络

分布式计算机网络由彼此连接的多个客户端和服务器组成，这些系统中的任何一个都可以与另一个系统通信. 在这种网络中，没有处理和控制中心. 网络中的任何节点都连接到至少两个其他节点. 当信息从一个节点到达另一节点时，可能会有多条路径. 同时，网络中的所有节点在平等的基础上协调工作并相互交换信息，并可以共同完成一项大型任务. 分组交换网络和网状网络是分布式网络. 该网络具有一系列优点，例如分布，可靠性，可伸缩性和信息处理的灵活性. 因此，这是网络发展的方向.

分布式系统平台已成为连接组织的各个工作组，部门，分支机构和分支机构的企业网络. 数据不在一台服务器上，而是在多台服务器上；这些服务器可能位于许多不同的地理区域，并通过WAN链接连接.

图D-26说明了从昂贵的集中式系统到可以大量安装的低成本分布式系统的趋势. 在1980年代末和1990年代初，分布式系统由大量台式计算机组成. 如今，Internet和Web技术已经大大扩展了分布式系统的概念. 根据3Com的论文计算机网络与分布式系统，Web是一个“分布式系统集合”，由从服务器到笔记本电脑和无线PDA的无数节点组成，更不用说那些基本上不需要人工干预就能互相交谈的嵌入式系统.

分布式计算是一门计算机科学. 它研究如何将需要非常大的计算能力的问题分解为很多小部分，然后将这些部分分配给许多计算机进行处理，最后将这些计算结果组合起来，得到最终结果.

IBM的Simon Phipps撰写的一篇论文探讨了分布式计算系统如何消除这种计算环境中的依赖关系，如下所示:

TCP / IP提供了独立于网络的传输层.

Web客户端和服务器消除了对平台和操作系统的依赖.

组件软件（Java，ActiveX）消除了与软件购买和安装有关的争议.

XML使数据独立于软件.

使用Web技术构建的网络（例如Intranet和Internet）是真正的高级分布式计算网络. Web技术为分布式计算增加了新的维度. Web服务器为任何具有Web浏览器的客户端提供了一种通用的访问方法. 计算平台和操作系统的类型无关紧要，而不受限制的通信和信息交换则占主导地位.

最近的分布式计算项目已被用来利用世界各地成千上万志愿者的计算机的空闲计算能力. 通过互联网，您可以分析来自外层空间的电信号，发现隐藏的黑洞，并探索可能的外星智能生活；您可以查找超过1000万个数字的梅森素数；您还可以找到更有效的抗HIV药物. 这些项目非常大，需要大量的计算. 单机或个人无法在可接受的时间内完成计算.

分布式环境具有一些非常有趣的功能. 它利用客户端/服务器计算技术和多层体系结构. 它可以将处理工作分配到多个较便宜的系统上，从而减少服务器处理许多任务的工作量. 可以通过有线或无线网络从许多不同的站点访问数据. 可以将数据复制到其他系统以提供容错能力，并使数据更接近用户. 分发数据可以保护数据免受本地灾难的破坏.

分布式环境需要以下组件:

支持多厂商产品和通信协议的网络平台. TCP / IP已成为实际使用的标准协议.

用于在客户端和服务器之间交换信息的应用程序编程接口，例如RPC（远程过程调用），消息传递系统或Web协议.

目录命名服务，用于跟踪资源和信息及其位置.

支持分区和复制以分发数据并确保数据可用性，可靠性和保护的文件系统和.

一种缓存方案，用于使信息更接近用户并最小化通过长距离链接传输信息所需的时间.

安全功能（例如身份验证和授权）以及不同位置的系统之间的信任关系.

如前所述，Web是最基本的分布式计算机系统. 您可以访问世界各地的Web服务器，这些服务器提供几乎无限的丰富内容. 您可以使用目录服务来查找站点. 搜索引擎将整个Web上的信息分类，并使您可以查询信息. 缓存技术和“内容分发”使信息更接近用户.

大型配送系统

3Com拥有由Dan Nessett撰写的名为“大型分布式系统”的论文. 文章讨论了从高成本的集中式系统到低成本的分布式高单位容量产品，再到分布式系统的趋势. 这些的分布式系统无处不在，其操作经常超出人们正常的知识范围. 对于那些想了解分布式计算的发展趋势的人，建议阅读本文.

Nessett讨论了两种分布式处理方法. 一种方法是将数据移动到边缘处理器，就像Web和基于Web的文件系统一样. 另一种方法是在接收数据之前处理数据，就像活动网络和Java小程序（例如，在承载代码和数据的同时在分布式系统中移动的对象）一样. 如果对象主要包含数据，它将更接近于重新处理. 如果对象主要包含代码，则它更接近处理后的数据接收. 但是，另一种方法是使用瘦客户端. 通过这种方法，用户可以在连接到服务器的图形终端上工作. 这些服务器执行所有处理任务并存储用户数据.

万维网是由欧洲粒子物理实验室（CERN）开发的基于Internet的信息服务系统. WWW基于超文本技术，并用面向文件的浏览方法代替了常用的菜单列表方法，从而以某种格式提供文本，图形，声音，等. 它是一个由对象组成的分发系统，其中每个网站中包含的文档既包含对象又包含其他对象的索引.

Nessett讨论了为什么需要向缺乏技术需要新界面的用户展示大型分布式对象的原因. 一个示例是将这些对象表示在用户可以浏览的虚拟空间中，就像在三维世界中漫游一样.

分布式并行处理

分布式计算技术的一个方面是能够在多台计算机上并行运行多个程序的能力. 基于分布式计算技术，基于组件的系统架构将逐步取代模块化系统架构. 当前，分布式计算技术主要有两种标准，一种是以OMG为核心的CORBA标准，另一种是基于Microsoft代表的基于DCOM的ActiveX标准. 近年来，OMG组织在制定和推广CORBA标准方面做出了巨大的努力. 同时，许多CORBA标准的产品正在逐渐成熟和发展. 同时，由于Microsoft在操作系统中的绝对优势，ActiveX标准出现在Windows系列平台上，它看起来更加实用，相应的工具也更加成熟.

分布式并行处理技术最适合通过LAN或Internet连接的计算机之间发生的多通道处理技术；而专用并行处理最适合通过高速接口连接的本地系统多通道处理技术.

多个计算机系统之间的分布式并行处理需要权威的调度程序来确定何时以及在何处运行程序的某些部分. 任务分配可以实时执行，也可以根据更轻松的任务安排执行. 例如计算机网络与分布式系统，已经使用分布式处理来解密加密的消息. Distributed.net项目雇用了数千名用户及其计算机来解密密码. 用户收到一个可以与Distributed.net主系统通信的小程序，该程序将一些要解决的问题分发给用户. 当用户计算机空闲时，该程序将运行. 完成后，将结果返回到主机. 最后，主机编译所有计算机提交的所有结果. Distributed.net声称其用户网络拥有“世界上最快的计算机”.

HTC（高吞吐量计算）环境是由许多工作站组成的大型收集环境，通常称为“网格环境”. Globus项目是一个HTC项目，可以帮助研究人员在工作站和超级计算机池中使用空闲周期. 该系统基于Condor，Condor是经过验证的系统，已用于控制LAN上的空闲工作站时间.

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