Mô hình kiến trúc hệ điều hành phân tán

Mô hình kiến trúc hệ điều hành phân tán Bởi Hà Quang Thụy Các dịch vụ phân tán được mô tả thông qua các đặc tả chức năng Thi hành các dịch vụ phân tán phụ thuộc vào kiến trúc hệ thống và mạng truyền t[.]

Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán Bởi: Hà Quang Thụy Các dịch vụ phân tán mô tả thông qua đặc tả chức Thi hành dịch vụ phân tán phụ thuộc vào kiến trúc hệ thống mạng truyền thông hạ tầng Mức trên, kiến trúc hệ thống mô tả cách trừu tượng thơng qua thành phần mối quan hệ thành phần Mức dưới, kiến trúc mạng đặc tả phương tiện truyền thông Tồn nhiều mơ hình hệ thống kiến trúc mạng, mà mơ hình dùng phổ dụng minh họa thông qua khái niệm phần mềm Kiến trúc hệ thống phân tán (mức trên) Theo nghĩa trừu tượng nhất, giới HĐH tập trung bao gồm hai kiểu thực thể QT file Theo giả thiết mạng, HĐH phân tán bắt buộc bổ sung thành phần thứ ba, đường truyền thơng (hay cổng) cho phép tính suốt hệ thống Như vậy, HĐH phân tán, ba thực thể QT, File đường truyền thơng Phần cứng nhìn thấy trạm làm việc mạng Hơn nữa, người dùng không 1/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán quan tâm đến thành phần vật lý, ngoại trừ giá cả, hình dáng hiệu chúng QT người dùng đòi hỏi cung cấp dịch vụ Một số trạm làm việc dành riêng để cung cấp dịch vụ (theo lý địa lý hiệu năng, gọi máy trạm phục vụ dành riêng) Đây mơ hình trạm làm việc-phục vụ (workstation - server) trình bày hình 2.1 Trong mơ hình trạm - phục vụ, máy trạm đóng vai trị máy tính độc lập phần mạng tồn Nó cung cấp lực xử lý cục giao diện mạng Một số trạm làm việc khơng có đĩa, dịch vụ file khởi động hỗ trợ hệ thống file mạng Sự tồn đĩa suốt, ngoại trừ tiếng lạch cạch định kỳ ổ đĩa, cho biết máy tính tồn Nếu QT thực từ xa điều phân biệt trạm làm việc với trạm cuối trở nên mập mờ Trong mơ hình trạm - phục vụ, đa số trạm làm việc nhàn rỗi Điều đưa đến yêu cầu nên tập trung lực xử lý vào vị trí cho phép người dùng dùng trạm cuối (hỗ trợ tốt phần cứng phần mềm hiển thị ) Năng lực xử lý tận dụng tốt tảng yêu cầu Quan niệm dẫn tới mơ hình xâu xử lý (processors - pool), hình 2.2 Đặc trưng mơ hình chia xẻ tính tốn, bổ sung vào chia xẻ tài ngun Trong mơ hình xâu-bộ xử lý, người dùng phép truy nhập vào hệ thống máy tính đơn ảo nhờ vào trạm cuối thơng minh, X-terminal Tiêu chuẩn "thơng minh" trạm cuối phải bao gồm (1) boot máy từ xa, (2) gắn kết (mount) hệ thống file từ xa, (3) chủ động quản lý trạm cuối ảo, (4) lực thiết kế giải thiết kế gói (packet 2/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán assembling and deassembling - PAD) truyền thơng chuyển mạch gói PAD thiết kế trạm cuối đứng riêng để có tính đa thành phần gồm số lượng lớn trạm cuối Định vị file xử lý hệ thống thực Mơ hình có tính suốt song song Tồn mơ hình kiến trúc "lai" kết tích hợp nội dung hai mơ hình Hiện số câu hỏi cách thức tích hợp hai mơ hình: Có thể hay khơng xử lý mơ hình trạm - phục vụ dùng xâu - xử lý ? Nếu di trú QT thi hành hiệu lại khơng làm Các QT di trú tới xử lý nhàn rỗi tải dựa theo chiến lược tải Tất nhiên giải pháp liên quan đến nhiều yếu tố khác Kiến trúc mạng truyền thông Tính đa thành phần hệ thống máy tính hệ phân tán dẫn đến đòi hỏi cần kết nối thành phần Nói khác đi, nhu cầu chia xẻ tài nguyên (phần cứng, phần mềm, thông tin ) từ tập hợp nhiều máy tính địi hỏi liên kết thành phần tập hợp Điều thực mạng với HĐH mạng Trong hệ phân tán, hạ tầng kết nối tương tự HĐH mạng Các thành phần hệ thống kết nối điểm-điểm (có kết nối trực tiếp cặp nút máy tính hệ thống) kênh truyền thông đa điểm (tuyến chia xẻ - bus, hay mạng liên kết nối - switch) 3/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán Truy nhập phương tiện truyền thông tuyến chia xẻ phân chia thời gian, cịn switch cung cấp tính đa hợp khơng gian-thời gian (phân chia thời gian lẫn không gian) với chi phí phần cứng độ phức tạp cao Mạng truyền thông dựa trên-bus dùng rộng rãi mạng LAN cơng nghệ đơn giản tính hồn thiện Chuẩn IEEE 802 LAN định nghĩa số phương tiện dựa trên-bus, bao gồm Ethernet, Token Bus, Token Ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) Distributed Queue Dual Buses (DQDB) Hệ thống switch phổ thông hơn, thường dùng để thi hành hệ thống đa xử lý hiệu cao liên kết nối mạng LAN dọc theo vật mang dịch vụ truyền thông cơng cộng Switch ngun thủy điển hình cho hệ đa xử lý mạng liên kết nối ngang hàng đa mức Dịch vụ switch công cộng bao gồm dạng mạng Intergrated Services Digital Network (ISDN) ô rơle Switched Multimegabit Data Service (SMDS), bật Asynchronous Transfer Mode (ATM) Điều quan trọng dẫn đường liệu host mà switch thi hành Switch đảm nhận số chức mạng Các LAN kết nối thành mạng thành phố (MAN: Metropolitan Area Network) mạng diện rộng (WAN: Wide Area Network) Mạng đặc trưng theo yêu cầu lực khoảng cách địa lý chúng LAN có lực đến 20 Mbps khoảng cách 4/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán vài km, dùng cho quan cục đơn lẻ WAN trải khoảng cách vài trăm đến vài nghìn km qua số nút truyền thơng WAN truyền thống tốc độ thấp, tốc độ liệu từ vài Kbps (kilobits-per-second) đòi hỏi đệm lưu giữ-chuyển tiếp (store-and-forward) Năng lực điển hình kênh T1 56 Kbps 1.544 Mbps Đã mở rộng lực công nghệ sợi quang đạt từ mức DS1 (1.5 Mbps) tới mức DS3 (45 Mbps) giao thức mạng quang đồng (Synchrronous Optical NETwork - SONET, 155 Mbps) Tốc độ cao cho phép phát triển WAN MAN Dữ liệu trộn bao gồm văn bản, tiếng nói, video sinh từ LAN áp dụng công nghệ chuyển mạch gói nhằm nâng cao tốc độ kéo dài khoảng cách truyền Năng lực khoảng cách đóng vai trò quan trọng việc xác định kiểu ứng dụng thực mạng Để phân biệt, sử dụng tham số a tỷ số độ trễ truyền độ trễ chuyển LAN có tham số a nhỏ thua nhiều so với MAN WAN tốc độ cao Mạng với a bé mạng kín, với a lớn mạng định hướng truyền thông 5/5 ...Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán quan tâm đến thành phần vật lý, ngoại trừ giá cả, hình dáng hiệu chúng QT người dùng đòi hỏi cung cấp... switch) 3/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán Truy nhập phương tiện truyền thông tuyến chia xẻ phân chia thời gian, cịn switch cung cấp tính đa hợp khơng gian-thời gian (phân chia thời... từ xa, (2) gắn kết (mount) hệ thống file từ xa, (3) chủ động quản lý trạm cuối ảo, (4) lực thiết kế giải thiết kế gói (packet 2/5 Mơ hình kiến trúc hệ điều hành phân tán assembling and deassembling