分布式系統(tǒng)原理與范型

第1章緒論
1.1.1分布式系統(tǒng)的定義
1.1.2目標3
1.2.1讓用戶連接到資源3
1.2.2透明性4
1.2.3開放性6
1.2.4可擴展性7
1.3分布式系統(tǒng)的硬件12
1.3.1多處理器系統(tǒng)13
1.3.2同構(gòu)式多計算機系統(tǒng)15
1.3.3異構(gòu)式多計算機系統(tǒng)16
1.4分布式系統(tǒng)的軟件17
1.4.1分布式操作系統(tǒng)18
1.4.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)26
1.4.3中間件28
1.5客戶-服務(wù)器模型33
1.5.1客戶與服務(wù)器33
1.5.2應(yīng)用程序的分層38
1.5.3客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)40
1.6小結(jié)43習題43
第2章通信45
2.1分層協(xié)議45
2.1.1低層協(xié)議48
2.1.2傳輸協(xié)議50
2.1.3高層協(xié)議52
2.2遠程過程調(diào)用54
2.2.1基本的RPC操作55
2.2.2參數(shù)傳遞58
2.2.3擴展的RPC模型61
2.2.4實例：DCE RPC64
2.3遠程對象調(diào)用68
2.3.1分布式對象68
2.3.2將客戶綁定到對象70
2.3.3靜態(tài)遠程方法調(diào)用與動態(tài)遠程方法調(diào)用72
2.3.4參數(shù)傳遞73
2.3.5實例1： DCE遠程對象74
2.3.6實例2： Java RMI76
2.4面向消息的通信79
2.4.1通信中的持久性和同步性79
2.4.2面向消息的暫時通信83
2.4.3面向消息的持久通信86
2.4.4示例： IBM MQSeries91
2.5面向流的通信95
2.5.1為連續(xù)媒體提供支持95
2.5.2流與服務(wù)質(zhì)量98
2.5.3流同步101
2.6小結(jié)103習題104
第3章進程1073.1線程107
3.1.1線程簡介107
3.1.2分布式系統(tǒng)中的線程112
3.2客戶114
3.2.1用戶界面114
3.2.2客戶端軟件與分布透明性116
3.3服務(wù)器117
3.3.1設(shè)計上常見的重要問題117
3.3.2對象服務(wù)器120
3.4代碼遷移125
3.4.1代碼遷移方案125
3.4.2遷移與本地資源128
3.4.3異構(gòu)系統(tǒng)中的代碼遷移131
3.4.4實例： D′Agents132
3.5軟件代理136
3.5.1分布式系統(tǒng)中的軟件代理136
3.5.2代理技術(shù)138
3.6小結(jié)140習題141
第4章命名144
4.1實體的命名144
4.1.1名稱. 標識符和地址144
4.1.2名稱解析148
4.1.3名稱空間的實現(xiàn)152
4.1.4示例： 域名系統(tǒng)158
4.1.5示例： X.500161
4.2移動實體的定位165
4.2.1實體命名與定位165
4.2.2簡單方法167
4.2.3基于起始位置的方法169
4.2.4分層方法171
4.3刪除無引用的實體176
4.3.1無引用對象的問題177
4.3.2引用計數(shù)178
4.3.3引用列表181
4.3.4標識不可到達實體182
4.4小結(jié)187習題188
第5章同步190
5.1時鐘同步190
5.1.1物理時鐘191
5.1.2時鐘同步算法194
5.1.3使用同步時鐘197
5.2邏輯時鐘198
5.2.1Lamport時間戳199
5.2.2向量時間戳201
5.3全局狀態(tài)203
5.4選舉算法206
5.4.1欺負（Bully）算法206
5.4.2環(huán)算法207
5.5互斥208
5.5.1集中式算法208
5.5.2分布式算法209
5.5.3令牌環(huán)算法211
5.5.4三個算法的比較212
5.6分布式事務(wù)213
5.6.1事務(wù)模型213
5.6.2事務(wù)的分類216
5.6.3實現(xiàn)218
5.6.4并發(fā)控制220
5.7小結(jié)226習題227
第6章一致性和復(fù)制229
6.1簡介229
6.1.1復(fù)制的目的230
6.1.2對象復(fù)制230
6.1.3作為擴展技術(shù)的復(fù)制232
6.2以數(shù)據(jù)為中心的一致性模型233
6.2.1嚴格一致性234
6.2.2線性化和順序一致性236
6.2.3因果一致性239
6.2.4FIFO一致性240
6.2.5弱一致性242
6.2.6釋放一致性244
6.2.7入口一致性245
6.2.8一致性模型小結(jié)247
6.3以客戶為中心的一致性模型248
6.3.1最終一致性249
6.3.2單調(diào)讀250
6.3.3單調(diào)寫251
6.3.4寫后讀252
6.3.5讀后寫253
6.3.6實現(xiàn)254
6.4分發(fā)協(xié)議256
6.4.1副本放置256
6.4.2更新傳播259
6.4.3epidemic協(xié)議262
6.5一致性協(xié)議264
6.5.1基于主備份的協(xié)議264
6.5.2復(fù)制的寫協(xié)議267
6.5.3高速緩存相關(guān)性協(xié)議270
6.6實例271
6.6.1Orca272
6.6.2因果一致的懶惰復(fù)制276
6.7小結(jié)279習題280
第7章容錯性283
7.1容錯性簡介283
7.1.1基本概念283
7.1.2典型故障285
7.1.3使用冗余來掩蓋故障287
7.2進程恢復(fù)288
7.2.1設(shè)計問題288
7.2.2故障掩蓋和復(fù)制290
7.2.3故障系統(tǒng)的協(xié)議290
7.3可靠的客戶服務(wù)器通信293
7.3.1點到點通信293
7.3.2出現(xiàn)失敗時的RPC語義293
7.4可靠的組通信298
7.4.1基本的可靠多播方法298
7.4.2可靠多播中的可擴展性299
7.4.3原子多播301
7.5分布式提交307
7.5.1兩階段提交307
7.5.2三階段提交312
7.6恢復(fù)313
7.6.1簡介314
7.6.2檢查點316
7.6.3消息日志318
7.7小結(jié)320習題321
第8章安全性323
8.1安全性介紹323
8.1.1安全威脅. 策略和機制323
8.1.2設(shè)計問題328
8.1.3加密331
8.2安全通道337
8.2.1身份驗證338
8.2.2消息完整性和機密性344
8.2.3安全組通信346
8.3訪問控制349
8.3.1訪問控制中的一般問題349
8.3.2防火墻352
8.3.3保護移動代碼354
8.4安全管理359
8.4.1密鑰管理359
8.4.2安全組管理363
8.4.3授權(quán)管理364
8.5實例： KERBEROS368
8.6實例： SESAME370
8.6.1SESAME組件370
8.6.2PAC372
8.7實例： 電子付費系統(tǒng)373
8.7.1電子付費系統(tǒng)373
8.7.2電子付費系統(tǒng)中的安全性375
8.7.3協(xié)議實例377
8.8小結(jié)381習題382
第9章基于對象的分布式系統(tǒng)384
9.1CORBA384
9.1.1CORBA概述385
9.1.2通信390
9.1.3進程395
9.1.4命名399
9.1.5同步402
9.1.6緩存與復(fù)制403
9.1.7容錯性404
9.1.8安全性406
9.2分布式組件對象模型(DCOM)408
9.2.1DCOM概述408
9.2.2通信413
9.2.3進程415
9.2.4命名417
9.2.5同步420
9.2.6復(fù)制420
9.2.7容錯性420
9.2.8安全性4219.3Globe423
9.3.1Globe概述423
9.3.2通信430
9.3.3進程430
9.3.4命名432
9.3.5同步435
9.3.6復(fù)制435
9.3.7容錯性437
9.3.8安全性438
9.4CORBA. DCOM和Globe的比較439
9.4.1基本原理439
9.4.2通信440
9.4.3進程441
9.4.4命名441
9.4.5同步442
9.4.6緩存與復(fù)制442
9.4.7容錯性442
9.4.8安全性442
9.5小結(jié)444習題444
第10章分布式文件系統(tǒng)446
10.1SUN網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)446
10.1.1NFS概述447
10.1.2通信450
10.1.3進程451
10.1.4命名452
10.1.5同步458
10.1.6緩存和復(fù)制462
10.1.7容錯性464
10.1.8安全性466
10.2Coda文件系統(tǒng)469
10.2.1Coda概述469
10.2.2通信471
10.2.3進程472
10.2.4命名473
10.2.5同步474
10.2.6緩存和復(fù)制477
10.2.7容錯性480
10.2.8安全性482
10.3其他分布式文件系統(tǒng)484
10.3.1Plan 9： 資源統(tǒng)一為文件485
10.3.2xFS： 無服務(wù)器的文件系統(tǒng)489
10.3.3SFS： 可擴展的安全性494
10.4分布式文件系統(tǒng)的比較496
10.4.1設(shè)計理念497
10.4.2通信497
10.4.3進程497
10.4.4命名498
10.4.5同步499
10.4.6緩存和復(fù)制499
10.4.7容錯性499
10.4.8安全性500
10.5小結(jié)501習題501
第11章基于文檔的分布式系統(tǒng)50311.1WWW503
11.1.1WWW概述504
11.1.2通信511
11.1.3進程515
11.1.4命名520
11.1.5同步522
11.1.6緩存和復(fù)制522
11.1.7容錯性526
11.1.8安全性526
11.2Lotus Notes527
11.2.1Lotus Notes概述527
11.2.2通信529
11.2.3進程530
11.2.4命名531
11.2.5同步533
11.2.6復(fù)制533
11.2.7容錯性535
11.2.8安全性535
11.3WWW和Lotus Notes的比較538
11.4小結(jié)542習題542
第12章基于協(xié)作的分布式系統(tǒng)544
12.1協(xié)作模型介紹544
12.2TIB/Rendezvous546
12.2.1TIB/Rendezvous概述546
12.2.2通信548
12.2.3進程551
12.2.4命名551
12.2.5同步553
12.2.6緩存和復(fù)制554
12.2.7容錯性554
12.2.8安全性55612.3Jini557
12.3.1Jini概述558
12.3.2通信560
12.3.3進程561
12.3.4命名563
12.3.5同步565
12.3.6緩存和復(fù)制567
12.3.7容錯性567
12.3.8安全性567
12.4TIB/Rendezvous和Jini的比較568
12.5小結(jié)571習題571
第13章閱讀材料和參考書目573
13.1對進一步閱讀的建議573
13.1.1介紹性和綜述性的著作573
13.1.2通信574
13.1.3進程575
13.1.4命名576
13.1.5同步576
13.1.6一致性與復(fù)制577
13.1.7容錯性578
13.1.8安全性579
13.1.9面向?qū)ο蟮姆植际较到y(tǒng)580
13.1.10分布式文件系統(tǒng)581
13.1.11基于文檔的分布式系統(tǒng)582
13.1.12基于協(xié)作的分布式系統(tǒng)583
13.2參考書目列表58