分布式系统概念与设计-原书第5版

内容简介

《分布式系统：概念与设计（原书第5版）》旨在全面介绍互联网及其他常用分布式系统的原理、体系结构、算法和设计，内容涵盖分布式系统的相关概念、安全、数据复制、组通信、分布式文件系统、分布式事务、分布式系统设计等，以及相关的前沿主题，包括Web服务、网格、移动系统和无处不在系统等。

目录

Distributed Systems：Concepts and Design，Fifth Edition
出版者的话
译者序
前言
第1章　分布式系统的特征
1.1　简介
1.2　分布式系统的例子
1.2.1　Web搜索
1.2.2　大型多人在线游戏
1.2.3　金融交易
1.3　分布式系统的趋势
1.3.1　泛在联网和现代互联网
1.3.2　移动和无处不在计算
1.3.3　分布式多媒体系统
1.3.4　把分布式计算作为一个公共设施
1.4　关注资源共享
1.5　挑战
1.5.1　异构性
1.5.2　开放性
1.5.3　安全性
1.5.4　可伸缩性
1.5.5　故障处理
1.5.6　并发性
1.5.7　透明性
1.5.8　服务质量
1.6　实例研究：万维网
1.7　小结
练习
第2章　系统模型
2.1　简介
2.2　物理模型
2.3　体系结构模型
2.3.1　体系结构元素
2.3.2　体系结构模式
2.3.3　相关的中间件解决方案
2.4　基础模型
2.4.1　交互模型
2.4.2　故障模型
2.4.3　安全模型
2.5　小结
练习
第3章　网络和网际互连
3.1　简介
3.2　网络类型
3.3　网络原理
3.3.1　数据包的传输
3.3.2　数据流
3.3.3　交换模式
3.3.4　协议
3.3.5　路由
3.3.6　拥塞控制
3.3.7　网际互连
3.4　互联网协议
3.4.1　IP寻址
3.4.2　IP协议
3.4.3　IP路由
3.4.4　IPv
3.4.5　移动IP
3.4.6　TCP和UDP
3.4.7　域名
3.4.8　防火墙
3.5　实例研究：以太网、WiFi、蓝牙
3.5.1　以太网
3.5.2　IEEE 802.11无线LAN
3.5.3　IEEE 802.15.1蓝牙无线PAN
3.6　小结
练习
第4章　进程间通信
4.1　简介
4.2　互联网协议的API
4.2.1　进程间通信的特征
4.2.2　套接字
4.2.3　UDP数据报通信
4.2.4　TCP流通信
4.3　外部数据表示和编码
4.3.1　CORBA的公共数据表示
4.3.2　Java对象序列化
4.3.3　可扩展标记语言
4.3.4　远程对象引用
4.4　组播通信
4.4.1　IP组播--组播通信的实现
4.4.2　组播的可靠性和排序
4.5　网络虚拟化：覆盖网络
4.5.1　覆盖网络
4.5.2　Skype：一个覆盖网络的例子
4.6　实例研究：MPI
4.7　小结
练习
第5章　远程调用
5.1　简介
5.2　请求-应答协议
5.3　远程过程调用
5.3.1　RPC的设计问题
5.3.2　RPC的实现
5.3.3　实例研究：Sun RPC
5.4　远程方法调用
5.4.1　RMI的设计问题
5.4.2　RMI的实现
5.4.3　分布式无用单元收集
5.5　实例研究：Java RMI
5.5.1　创建客户和服务器程序
5.5.2　Java RMI的设计和实现
5.6　小结
练习
第6章　间接通信
6.1　简介
6.2　组通信
6.2.1　编程模型
6.2.2　实现问题
6.2.3　实例研究：JGroups工具箱
6.3　发布-订阅系统
6.3.1　编程模型
6.3.2　实现问题
6.3.3　发布-订阅系统的例子
6.4　消息队列
6.4.1　编程模型
6.4.2　实现问题
6.4.3　实例研究：Java消息服务
6.5　共享内存的方式
6.5.1　分布式共享内存
6.5.2　元组空间通信
6.6　小结
练习
第7章　操作系统支持
7.1　简介
7.2　操作系统层
7.3　保护
7.4　进程和线程
7.4.1　地址空间
7.4.2　新进程的生成
7.4.3　线程
7.5　通信和调用
7.5.1　调用性能
7.5.2　异步操作
7.6　操作系统的体系结构
7.7　操作系统层的虚拟化
7.7.1　系统虚拟化
7.7.2　实例研究：系统虚拟化的Xen方法
7.8　小结
练习
第8章　分布式对象和组件
8.1　简介
8.2　分布式对象
8.3　实

摘要与插图

第1章　分布式系统的特征
　　第1章　分布式系统的特征第1章Distributed Systems：Concepts and Design，Fifth Edition分布式系统的特征第1章　分布式系统的特征分布式系统是其组件分布在连网的计算机上，组件之间通过传递消息进行通信和动作协调的系统。该定义引出了分布式系统的下列重要特征：组件的并发性、缺乏全局时钟、组件故障的独立性。
　　我们看一下现代分布式系统的几个例子，包括Web搜索、多人在线游戏和金融交易系统，也考察今天推动分布式系统发展的关键趋势：现代网络的泛在特性，移动和无处不在计算的出现，分布式多媒体系统不断增加的重要性，以及把分布式系统看成一种实用系统的趋势。接着本章强调资源共享是构造分布式系统的主要动机。资源可以被服务器管理，由客户访问，或者它们被封装成对象，由其他客户对象访问。
　　构造分布式系统的挑战是处理其组件的异构性、开放性（允许增加或替换组件）、安全性、可伸缩性（用户的负载或数量增加时能正常运行的能力）、故障处理、组件的并发性、透明性和提供服务质量的问题。，以Web作为一个大规模分布式系统的例子进行了讨论，并介绍了它的主要特征。
　　1.1　简介
　　计算机网络无处不在。互联网也是其中之一，因为它是由许多种网络组成的。移动电话网、协作网、企业网、校园网、家庭网、车内网，所有这些，既可单独使用，又可相互结合，它们具有相同的本质特征，这些特征使得它们可以放在分布式系统的主题下来研究。本书旨在解释影响系统设计者和实现者的连网的计算机的特征，给出已有的可帮助完成设计和实现分布式系统任务的主要概念和技术。
　　我们把分布式系统定义成一个其硬件或软件组件分布在连网的计算机上，组件之间通过传递消息进行通信和动作协调的系统。这个简单的定义覆盖了所有可有效部署连网计算机的系统。
　　由一个网络连接的计算机可能在空间上的距离不等。它们可能分布在地球上不同的洲，也可能在同一栋楼或同一个房间里。我们定义的分布式系统有如下显著特征：
　　并发：在一个计算机网络中，执行并发程序是常见的行为。用户可以在各自的计算机上工作，在必要时共享诸如Web页面或文件之类的资源。系统处理共享资源的能力会随着网络资源（例如，计算机）的增加而提高。在本书的许多地方将描述有效部署这种额外能力的方法。对共享资源的并发执行程序的协调也是一个重要和重复提及的主题。
　　缺乏全局时钟：在程序需要协作时，它们通过交换消息来协调它们的动作。密切的协作通常取决于对程序动作发生的时间的共识。但是，事实证明，网络上的计算机与时钟同步所达到的准确性是有限的，即没有一个正确时间的全局概念。这是通信仅仅是通过网络发送消息这个事实带来的直接结果。定时问题和它们的解决方案将在第14章描述。
　　故障独立性：所有的计算机系统都可能出故障，一般由系统设计者负责为可能的故障设计结果。分布式系统可能以新的方式出现故障。网络故障导致网上互连的计算机的隔离，但这并不意味着它们停止运行，事实上，计算机上的程序不能够检测到网络是出现故障还是网络运行得比通常慢。类似的，计算机的故障或系统中程序的异常终止（崩溃），并不能马上使与它通信的其他组件了解。系统的每个组件会单独地出现故障，而其他组件还在运行。分布式系统的这个特征所带来的后果将是贯穿本书的一个反复提及的主题。
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