第1页：第九章网络操作系统与分布式操作系统计算…
- 第九章网络操作系统与分布式操作系统计算机网络为基础,相互通信遵循网络协议;
- 操作系统网络操作系统中各机器可运行不同操作系统,分布式操作系统各机器运行相同操作系统;
- 通信方式网络操作系统文件共享方式,分布式操作系统消息方式;
- 追求目标网络操作系统提供通信与信息资源共享服务,分布式操作系统计算加速、提高系统可靠性。
第2页：第九章网络操作系统与分布式操作系统
- 资源共享
- 远程共享和打印文件
- 在分布式据库中处理信息
- 使用远程指定硬件设备
- 计算加速for one task, multiple processes of threadsscattered on multiple nodes
- 负载平衡:多任务,进程迁移;
- 提高可靠性detect and recover from site failure, function transfer,reintegrate failed site.
- 通信:消息传递。
第3页：9.1 计算机网络
第4页：9.1.1 计算机网络的概念
- 计算机网络利用通信设备和通信线路将地理上分散而且具有相对独立功能的多个计算机系统按照某种原则相互连接在一起构成的计算机体系。
第5页：9.1.2 计算机网络的组成
- 组成
- ①站点计算机
- 计算机、终端及其附属外设;
- ②通信处理器
- 计算机间的通信;
- ③通信用线路
- 高速、低速;有线、无线。服务器NetworkCP+线路资源客户计算机网络系统示图H(site A)H(site C)H(site B)站点H:数据库服务E-mail服务;FTP服务;资源共享;远程登录。
第6页：9.1.2 计算机网络的组成（续）
- 结点类型
- 主机
- 工作站(Sun, Apollo, Microvax, RISC6000等)
- 应用实例:计算机辅助设计;办公信息系统;私人数据库。
- 0, 1, 2个中等容量磁盘
- 个人计算机
- 应用实例:办公信息系统;小型私人数据库
- 0个或者1个小型磁盘
第7页：9.1.3 计算机网络的分类
- 局域网(LAN):通常覆盖较小的地理区域。
- 总线型,环形,或者星形网络.
- 速度≈100兆/秒,或者更高.
- 传输速度快,成本低。
- 结点:
- 通常的工作站和/或个人电脑
- 少量(通常一到两个)小型机.
- 局域网是构造(松散耦合)分布式操作系统的基础按覆盖地理范围:局域网、广域网;按入网机器型号:同构网络、异构网络。
第8页：9.1.3 计算机网络的分类（续）
第9页：9.1.3 计算机网络的分类（续3）
- 广域网络(WAN):连接地理区域分散的结点.
- 通信手段:租赁电话公司线路,微波电路,卫星线路.
- 速度较慢≈100千比特/秒.
- 可靠性较低.
- 目的:信息资源与外设资源的共享。
第10页：9.1.3 计算机网络的分类（续4）
- 同构网络站点由相同类型(系列)计算机构成,分布计算机系统。进程动态迁移要求站点具有相同或兼容的硬件环境。
- 异构网络站点计算机类型不同,网络操作系统。
第11页：9.1.3 计算机网络的分类（续5）
- 两类网络操作系统
- 网络操作系统
- 远程登陆: telnet cs.utexas.edu
- 远程文件传输: ftp cs.utexas.edu
- 分布式操作系统
第12页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构
- 拓扑结构:网络系统中的各个站点在物理上采用的不同连接方式。
- 评估和比较标准：
- 基本成本:系统中各站点连接起来所花费的代价;
- 通信成本:一个信息由站点A传送到站点B所经过的距离;
- 可靠性:如果一个通信链或一个站点失效,对其余站点之间通信的影响程度。
第13页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构（续）
- 1.全连通结构
- 2.部分互连结构AEDCBAEDCB基本成本高通信速度快可靠性高基本成本:中通信速度:与连接情况有关可靠性:中
第14页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构（续3）
- 4.星状结构
- 3.层次结构BCFEADAEDCBF基本成本较低通信经过父结点(祖先结点)可靠性一般(非叶结点失效分割网络)基本成本低中心结点是通信瓶颈可靠性低:中心结点失效网络瘫痪
第15页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构（续4）
5.环形结构：(a)单向. (b)双向(a)(b)基本成本低通信速度中(最多n-1步)可靠性一般(任一结点失效网络失效)基本成本较低通信速度较快(最多n/2步)可靠性:中
第16页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构（续5）
基本成本:与结点数成线性关系通信成本:小(除非总线成为瓶颈)站点失效不影响系统,但总线故障网络失效(b)…(a)6.总线型结构: (a)直总线. (b)环总线
第17页：9.1.4 计算机网络的拓扑结构（续6）
9.2通讯与协议ISO的OSI参考模型32415673241567物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层321321网络层协议网络层协议网络层协议链路层协议链路层协议链路层协议物理层协议物理层协议物理层协议传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议通信子网(局域网不需要)通信处理机A通信处理机B传输介质主机A主机B
第18页：9.3 网络服务
- 站点服务
- 电子邮件;FTP服务;数据库服务;DNS(Domain Name System)服务;远程登录。
- 远程登录
- telnet csc.lsu.edu
- 远程文件传输
- ftp remote_host_name
第19页：9.4 计算模型
- 9.4.1数据迁移结点A需要结点B的文件,两种数据传送方式
- 整个文件都传送,本地访问,之后回送;
- 将文件的一部分传送,修改部分回送。网络环境中软/硬件资源共享的方法:
第20页：9.4 计算模型（续）
- 9.4.2计算迁移结点A需要结点B的文件,两种数据传送方式
- RPC方式执行一个远程过程调用,调用一个对所需文件进行适当计算的过程,然后将结果发送给进程。
- 消息方式发一个消息到站点B,由B的操作系统创建一个执行所指定任务的代理进程,然后通过消息系统将结果返回。
第21页：9.4 计算模型计算迁移的方法
- 1.作业迁移要求:源站点和目标站点操作系统相同。
- ①负载平衡作业或作业步可以在网络上分布以均衡工作负载。
- ②计算加速作业划分为若干个在不同站点处并行执行的步骤。
- ③硬件优选有些作业只适合于在专用处理机上运行。
- ④软件优选有的作业需要某些站点处的特别软件。
第22页：9.4 计算模型
- 2.进程迁移将正运行于某一站点上的进程迁移到另一站点。要求:源站点和目标站点操作系统相同;机器型号兼容,保证具有相同的指令系统。
- ①动态负载均衡;
- ②减少通信开销
- ③利用特定资源;
- ④改善通信性能
- ①进程地址空间:全部或部分传输;
- ②进程控制结构: PCB
- ③环境信息:打开的文件、使用的资源、处理的消息及信号。
第23页：9.4 计算模型（续）
3.线程迁移:动态维护源站点与目标站点存储空间数据一致性。核心PCBTCBP1P3P2P4核心PCBTCBP1P2站点S站点D(b)迁移前
第24页：9.4 计算模型（续3）
核心PCBTCBP1P3P2P4核心PCBTCBP1P2P3站点S站点D(b)迁移后
第25页：9.4 计算模型（续4）
- 4.进程驱逐
- 家结点(home node)进程在其生存期中所在的主机叫该进程的家结点。
- 外来进程(foreign process)迁移到某目标机上的进程叫做该目标机的外来进程。
- 进程驱逐(process dispel)一个结点将迁移到该结点的进程迁移出去,迁回其家结点。
- 驱逐是通过迁移(回迁)实现的。
