Bài giảng chương 2 Mô hình hệ phân tán

Bài giảng chương 2 Mô hình hệ phân tán

Được đinh nghĩa như là các thành phần của hệ thống tương tác lẫn nhau và là cách chuyển truyền liệu cơ bản trong một hệ thống mạng máy tính.

Kiến trúc mô hình

– Một hệ phân tán được hợp thành bằng các quá trình xử

lý thông tin trên một hệ thống mạng.

– Đầu tiên, sự phân loại được thực hiện dựa trên sự phân biệt của các kiểu xử lý:

Kiến trúc mô hình

– Ví dụ:

• Mô hình Client Server

– Vị trí: hai vài trò riêng biệt (1 server, nhiều client) – Mối quan hệ: server cung cấp các dịch vụ, các client tiêu thụ các dịch vụ – Sự liên lạc: bất đối xứng

Kiến trúc mô hình

– Mỗi một mô hình sử dụng để mô tả hoặc thực thi hệ thống dựa trên một kiến trúc phần mềm được định nghĩa

• Độ trừu tượng các tầng khác nhau

• Mô hình đã kiểm chứng

– TCP/IP Stack – Kiến trúc ISO/OSI

Layer N

Layer 1

Layer 0

- Cung cấp các dịch vụ cơ bản theo mức độ:

- Xử lý thông tin liên lạc

- Cung cấp các dịch vụ cơ bản theo mức độ:

- Xử lý thông tin liên lạc

- Tạo ra các xử lý hoặc các đối tương phân tán

- Hỗ trợ liên lạc và chia sẻ tài nguyên

- RPC / RMI

- Thông báo sự kiện

- Chia sẻ dữ liệu -Ví dụ

- CORBA / Microsoft DCOM

- Java RMI / NET Remoting

- Web Services

- ISO/ITU-T RM-ODP

Middleware

- Các mặt nạ không đồng nhất -Cung cấp sự thuận tiên cho mô hình lập trình

- Tạo ra các xử lý hoặc các đối tương phân tán

- Hỗ trợ liên lạc và chia sẻ tài nguyên

- RPC / RMI

- Thông báo sự kiện

- Chia sẻ dữ liệu -Ví dụ

- CORBA / Microsoft DCOM

- Java RMI / NET Remoting

- Web Services

- ISO/ITU-T RM-ODP

Cơ sở của điện toán đám mây

Kiến trúc mô hình

– Mô hình Client Server

• Ứng dụng cho hầu hết các Hệ phân tán

• Thực thi trên diện rộng

t1: request time t2: server process time t3: response time

t4: roundtrip time

 Kiến trúc hệ thống

– Client-Server

• Mô hình hai tầng (Two-tier model)

• Mô hình ba tầng (Three-tier server như một client)

• Mô hình đa tầng (Multi-tier model)

server

Kiến trúc mô hình

– Mô hình Peer-to-Peer

• Tất cả các xử lý thực hiện có vai trò tương tự nhau

• Không có sự phân biệt giữa client và server

• Phối hợp tương tác qua lại

• Tránh việc tập trung

• Phát sinh nhiều, khó quản lý

• Cung cấp một cơ sở hạ tầng lớn(1000 host)

• Ví dụ

– P2P File sharing (OpenNAP, eMule, etc ) – Distributed Hash tables

peer

Kiến trúc mô hình

 Kiến trúc hệ thống

– Các dịch vụ được cung cấp bởi nhiều server

• Mô hình Client-Server mở rộng

• Một server trả lời có thể cho kết quả:

– Một dãy các request-response (mô hình đa tầng) – Sự phối hợp xử lý:

» Phân chia thành nhiều node

» Phản hồi trên nhiều node

Kiến trúc mô hình

– Proxy Servers & Caches

• Cache là một đơn vị lưu trữ đối tượng dữ liệu hiện tại

• Proxy servers sử dụng cache để duy trì một bản sao nội dung, được đưa ra:

– Khả năng gia tăng nội dung – Gia tăng thực thi các yêu cầu dịch vụ – Giảm tắt nghẽn trong khi truyền dữ liệu trên diện rộng – Truy cập nội dung, không truy cập dữ liệu khác (ví dụ: firewall)

Kiến trúc mô hình

– Proxy Server & Cache

• Ví dụ:

– Web Browser cache

» web browser duy trì các bản sao của trang hiện tại trên máy

» Phiên bản của các trang được trả về cho các user khi tìm các trang giống nhau.

» Các tag HTML có thể điều khiển các cached của các trang web – Web Proxy Server

Kiến trúc mô hình

– Proxy Servers & Caches

• Hoạt động lưu trữ trên Cach!

1st Request

2nd Request

Clients gọi đến servers

Server Client

Client

invocation

result

Server invocation

result

Process:

Key:

Computer:

Dịch vụ được cung cấp bởi nhiều server

Web proxy server

Ứng dụng phân tán dựa trên xử lý ngang hàng

Coordination

Application code

Coordination

Application code

Coordination

Application

code

Web applets

a) client request results in the downloading of applet code

Web server

Applet code Client

b) client interacts with the applet

Thin clients and compute servers

Thin Client

Application Process

network

TV/PC

Hotel wireless network

Web Server (HTTP) Các hệ thống Intranet được cấu hình xen vào Proxy Server.

Proxy Server thực hiện nhiều mục đích – khi chúng xác định các site giống nhau tại client, chúng sẽ giảm độ trì hoãn của mạng, và giảm các traffic trên mạng Khi chúng xác định các site giống nhau tại server thì chúng thực thi sự bảo mật tại các điểm kiểm tra (checkpoint) và giảm load dữ liệu tại server

27

Bài tập 2.1

Email

client của các SMTP cục bộ và cho phép từng message chuyển đi đến SMTP server cho việc phân phối

SMTP cục bộ sử dụng một bảng định tuyến email để xác định đường

đi cho mỗi message và sau đó di chuyển message đến SMTP server tiếp theo trên tuyến đã chọn

Mỗi SMTP server như là các process và chuyển các message đi đến đến khi tên miền trên địa chỉ của message phù hợp với tên miền cục bộ

Các SMTP server sẽ cố gắng phân phối các message đến nơi nhận bằng cách sắp xếp trong mailbox trên đĩa hoặc trên file server

29

Local file server

SMTP

Sender’s Intranet

NFS

Recipient’s mailhost Intranet

Sendding message

Bài tập 2.1

là các client của các file server cục bộ hoặc là một client của một server phân phối email như POP, IMAP server Trong trường hợp này, User Agent đọc các message trực tiếp từ mailbox, nơi được lưu lại trong quá trình phân phối message

Trong trường hơp khác, User agent yêu cầu thông tin về user trong mailbox từ server POP hoặc IMAP và nhận các message từ các server này và hiển thị cho các user

POP và IMAP là các giao thức thiết kế hỗ trợ cho việc truy cập mail trên diện rộng và có kết nối chậm, vì vậy các user có thể truy cập các mailbox của mình trong khi đi du lịch

31

Mail: SMTP Server không cần thiết giữ lại mail trong bảng định tuyến

gửi cho các địa chỉ đích Thay vì vậy, đơn giản là định tuyến các địa chỉ của message đến các địa chỉ chưa biết cho server khác

33

Bài tập 2.3

Làm thế nào để ứng dụng (trong bài tập 2.1) có sự phân chia/ phản hồi giữa các server.

Trả lời:

Web: Trang Web master được giữ trong file hệ thống tại các server

đơn lẻ Thông tin ở tất cả trên web, vì vậy được phân chia giữa các web server

Mail: message được lưu trữ trong các nơi đến Nghĩa là, dịch vụ mail

chủ yếu dựa trên các phần được phân chia, mặc dù một message gửi đến nhiều người nhận nhưng được phản hồi với nhiều đích đến

34

Ứng dụng cần mô tả trạng thái tất cả các user (share whiteboard)

Một nhóm người làm việc trên trên các tài liệu được chia sẻ, nhưng các user khác nhau truy cập các phần khác nhau hoặc có thể một user khoá một phần tài liệu và user khác không thấy được tài liệu này

35

Bài tập 2.6

Những nhân tố nào tác động đến việc phản hồi của ứng dụng được truy cập chia sẻ dữ liệu quản lý bằng server?

38

Bài tập 2.8

Đưa ra các khuyết điểm của phần cứng và phần mềm mà có thể (không thể) bỏ qua trong việc sử dụng hệ phân tán

Trả lời:

Khuyết điểm phần cứng: các xử lý đĩa, các kết nối mạng có thể được

sử dụng để thực thi nhiều máy tính, việc ghi vào hai đĩa, có hai định tuyến phân biệt trong mạng

Phần mềm: bug, các hư hỏng trong xử lý

39