LỜI GIỚI THIỆU Hệ phân tán đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực phát triển của công nghệ máy tính, đặc biệt là trong điều kiện phát triển bùng nổ của các mạng máy tính. Sự phát triểncủa các mạng LAN, WAN cho phép hàng trăm, hàng nghìn hay thậm chí hàng triệu máy tính có thể kết nối với nhau. Kết quả của sự phát triển công nghệ hiện nay không chỉ đáng tin cậy mà còn tạo nên các hệ thống máy tính rất lớn, được kết nối bằng các đường kết nối tốc độ cao. Chúng tạo nên các mạng máy tính lớn hoặc các hệ phân tán, ngược với hệ thống tập trung trước đây, bao gồm các máy tính đơn và có thể cả thiết bị điều khiển đầu cuối (remote teminal). Tính toán phân tán mang đến cho người truy cập trong suốt là s c mạnh nhiều máy tính và liệu như người s ng cần để thực hiện bất k công việc nhất định, và đồng thời, đạt hiệu suất cao và độ tin cậy m c tiêu. ng ng trong các hệ thống máy tính phân tán đ phát triển nhanh chóng trong thập k qua. Các chủ đề của máy tính được phân tán là đa ạng và nhiều nhà nghiên c u đang điều tra các vấn đề khác nhau liên quan đến cấu trúc phần c ng phân tán và việc thiết kế các phần mềm phân tán để các tiềm năng l song song và khả năng chịu l i có thể khai thác. Trong chương này, chúng ta h y em ét một số khái niệm cơ bản và các vấn đề liên quan đến hệ thống phân tán. 3 MỤC LỤC Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN. ...................................................... 4 1.1 L o ra đời hệ thống phân tán. ..................................................................... 4 1.2 Định nghĩa về hệ thống phân tán ................................................................... 7 1.3 Nh ng đặc trưng chủ yếu của hệ phân tán .................................................. 10 1.4 Xây ựng và phân loại các hệ thống phân tán. ........................................... 12 1.4.1 Phần c ng. ............................................................................................ 12 1.4.1 Phần mềm. ............................................................................................ 20 1.5 Các mô hình tổ ch c hệ phân tán. ............................................................... 21 1.5.1 ClientSever. ......................................................................................... 21 1.5.2 Mạng ngang hang (Peer to peer). ......................................................... 26 1.5.3 Mobile agent ......................................................................................... 28 1.6 Các ví về hệ thống phân tán. ................................................................... 29 Chương 2 TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ PHÂN TÁN ..................................... 32 2.1 Lời gọi thủ t c từ a (RPC Remote Procedure Call) ................................. 33 2.1.1 Giới thiệu .............................................................................................. 33 2.1.2 Kiến trúc của chương trình ClientServer cài đặt theo cơ chế lời gọi thủ t c a. ............................................................................................................ 33 2.2 Kích hoạt phương th c a (RMI Remote Method Invocation ) ................. 35 2.2.1 Giới thiệu .............................................................................................. 35 2.2.2 Kiến trúc của chương trình ClientServer theo cơ chế RMI ................ 36 2.2.3 Các cơ chế liên quan trong một ng ng đối tượng phân tán ............ 37 2.2.4 Cơ chế vận hành của của một ng ng ClientServer theo kiểu RMI38 2.3 So sánh RPC và RMI ................................................................................... 40 2.4 Kết luận chương 2 ........................................................................................ 40 Chương 3 NG DỤNG HỆ PHÂN TÁN .............................................................. 41 3.1 Một số bài toán ng ng hệ phân tán ......................................................... 41 3.2 Hệ thống g i – rút tiền tại các ngân hàng .................................................... 42 3.2.1 Kiến trúc hệ thống ................................................................................ 42 3.2.2 Cơ chế hoạt động của hệ thống ............................................................ 44 KẾT LUẬN
- BÀI TIỂU LUẬN Môn học: CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO Đề tài: Tìm hiểu về hệ phân tán. Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Thế Quế. Nhóm thực hiện : Đỗ Thị Kim Anh Nguyễn Thị Kim Chung Đỗ Quang Đức Hà Thị Tuyết Lớp : Khoa học máy tính (M13CQCS01-B). Hà Nội, tháng 04 năm 2014 2 LỜI GIỚI THIỆU 3 MỤC LỤC 4 4 7 10 12 12 20 21 1.5.1 Client/Sever. 21 26 1.5.3 Mobile agent 28 29 32 - Remote Procedure Call) 33 33 2.1.2 K- 33 - Remote Method Invocation ) 35 35 2.2.2 Ki- RMI 36 37 -38 40 40 41 3.1 M 41 42 42 44 46 47 4 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN. 1.1 Lý do ra đời hệ thống phân tán. Về mạng máy tính : 6/1976 - b 1980 1983 1985 1991 : 10BaseT 1995 1998 1999 2001 5 2005 up. 1985 2006 Bảng 1.1. Kết quả chi phí trên băng thông sử dụng Năm 1 dollar/1 mb Loại 1977 32.000 16 kbs 1987 250 640 kbs- 2mb 1997 2 64 mb- 256mb 2007 0.06 522 mb- 2Gbs -speed WAN connectivity: 1 >50 Mbps). Về giao thức (Protocols) : - - - Về lưu trữ (Storage): 1977 6 1987 2008 - u Tại sao chúng ta cần đến mạng? - - ing Systems) -Traffic Control Systems) -of-Sale Terminals) - 7 Các thách thức : - - - - - - 1.2 Định nghĩa về hệ thống phân tán Định nghĩa 1 Định nghĩa 2 Định nghĩa 3 - - Theo Seit Song song (Parallel) -data 8 Đồng bộ (Concurrent) Phân tán (Distributed) ph Hệ thống phân tán = Phân tán phần cứng + Phân tán kiểm soát + Phân tán dữ liệu. Hình 1.1. Mô hình một hệ phân tán tổng quát. 9 -point coprocessor). co - - - 10 site. sao sing elements - PES) 1.3 Những đặc trưng chủ yếu của hệ phân tán u a. Chia sẻ tài nguyên. [...]... hình kết nối các máy tính trên LAN 1.4.1 Phần mềm Hệ thống đơn Sự kết hợp của các máy tính độc lập uất hiện như một hệ thống đơn với người ùng Đặc điểm của hệ thống này được thể hiện: - Độc lập ( In epen ent ): Có khả năng tự trị (autonomous) - Hệ thống đơn (Single system ): Người ùng không nhận th c được phân tán 20 Phần mềm hệ thống phân tán Theo Lamport : “You know you have a distributed system when... rất rộng, hoặc khi uất hiện các mạng có hiệu suất cao 1.4 Xây dựng và phân loại các hệ thống phân tán 1.4.1 Phần cứng Flynn ’s Taxonomy (1972) là một phân loại các kiến trúc máy tính đề uất bởi Michael J Flynn năm 1966 Theo Ông có 2 đặc điểm cần thiết để phân loại hệ thống máy tính nhiều CPU : Số lượng các dòng chỉ dẫn và số dòng dữ liệu Bảng 1.2 Cấu trúc máy tính theo mô hình Flynn’s Taxonomy Single... của liệu Hình 1.5 Kiến trúc MIMD Kiến trúc MIMD có thể được s ng trong một số lĩnh vực ng ng như máy tính h trợ thiết kế, máy tính h trợ sản uất, mô phỏng, làm mẫu và là thiết bị chuyển mạch giao tiếp Cơ chế MIMD có thể được bộ nhớ chia sẻ hoặc bộ nhớ phân tán Phân loại này được ựa trên cách bộ vi 14 l truy cập bộ nhớ MIMD Cơ chế bộ nhớ chia sẻ có thể có bus mở rộng hoặc kiểu phân cấp Cơ chế bộ phân. .. máy, nhưng chúng chỉ tạo thành một hệ phân tán nhờ khả năng chia sẻ tài nguyên của chúng Phần mềm hệ thống và phần mềm ng ng không cần thay đổi khi quy mô của hệ thống tăng lên Đặc tính này có được nhờ khả năng mở rộng của hầu hết các hệ phân tán hiện nay và các thành phần của chúng Tuy nhiên, cần có nh ng nghiên c u sâu hơn về lĩnh vực này trong sự phát triển của các hệ thống và các phần mềm có quy mô... trả kết quả về cho máy khách 21 Hình 1.12 Mô hình client-server Ví : Khi truy cập vào internet vào địa chỉ : http://www.PTIT.edu.com/A1/A2/index yêu cầu hiển thị nội ung trang chủ ưới ạng web ở máy chủ về client Yêu cầu này phải chính ác thì server mới hiểu được A1, A2 là 2 thư m c trên máy chủ PTIT.e u.com - Client: G i yêu cầu và đợi đến khi server trả kết quả thì hiển thị - Server: Nếu máy chủ... tin từ nhiều nguồn d liệu khác nhau, các ng d ng phải tạo kết nối tới nguồn d liệu đó và tải d liệu về x l Như vậy phải vận chuyển lượng thông tin nhất định trên đường truyền về nơi l ó đó đường truyền cũng phải tải một lượng thông tin đáng kể và ễ bị mất mát nếu đường truyền không tốt Thực tế phía nguồn d liệu có thể không muốn cung cấp d liệu mà chỉ muốn cung cấp kết quả x l liệu đó cho phía yêu... hệ thống có thể mở rộng theo nhiều cấp độ khác nhau hay không Tính mở hoặc đóng của hệ thống được ét ựa theo khả năng h trợ việc mở rộng của thiết bị phần c ng ( ví : bổ sung các thiết bị ngoại vi, bộ nhớ và các giao iện truyền thông) và h trợ việc mở rộng các phần mềm, như : bổ sung thêm các tính năng của hệ điều hành, các giao th c truyền thông và các ịch v chia sẻ tài nguyên Tính mở của các hệ phân. .. Searching Systems 31 Hình 1.21 Mô hình các hệ thống tìm kiếm Chương 2 TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ PHÂN TÁN Chương này nhằm giới thiệu cách th c ây ựng các ng ng phân tán bằng các cơ chế gọi thủ t c từ a (RPC - Remote Proce ure Call và RMI - Remote Method Invocation) 32 2.1 Lời gọi thủ tục từ xa (RPC- Remote Procedure Call) 2.1.1 Giới thiệu Lời gọi thủ t c a là một cơ chế cho phép một chương trình có thể gọi... nhiều máy tính Đây chính là đặc điểm của các ng chế để ây ựng các ng ng phân tán Nói cách khác, RMI là cơ ng phân tán ưới ngôn ng Java 2.2.2 Kiến trúc của chương trình Client-Server theo cơ chế RMI Kiến trúc một chương trình Client-Server theo cơ chế RMI được mô tả như hình ưới đây: Hình 2.2 - Kiến trúc chương trình kiểu RMI Trong đ : - Server là chương trình cung cấp các đối tượng có thể được gọi từ... getting any work done.” – Leslie Lamport Các khái niệm phần mềm : a DOS (distributed OS) - Là hệ điều hành cho các hệ multiproccessor và các hệ homogenous multicomputer - M c tiêu là ẩn giấu và cung cấp các ịch v quản trị tài nguyên - Đặc điểm là các ịch v có thể được thực hiện bởi các lời triệu gọi từ a b NOS (Network OS) - Là hệ điều hành cho các hệ thống heterogenous multicomputer (LAN, WAN) - M c tiêu . 1.6 b. Bổ sung thêm bộ nhớ cache trên CPU xử lý I/O. Làm việc với cache 16 Hình 1.6 c. CPU A đọc vị trí trên bộ nhớ vào cache chịu lỗi. . . Hình 1.6 i. Trường hợp bổ sung Snoopy cache. Switched multiprocessors - . schemes). SMP (Symmetric Multi-