分布式系统原理与设计PDF电子书下载

第一章 导论 1

1．1 什么是分布式系统 1

1．2 硬件观点 1

1．3 软件观点 2

1．4 关键特征 6

1．4．1 资源共享 9

1．4．2 并放性 10

1．4．3 并发性 11

1．4．4 容错性 12

1．4．5 透明性 12

1．5 用户需求 13

1．5．1 功能 14

1．5．2 可重构性 14

1．5．3 服务质量 15

1．6 分布式系统的优缺点 15

1．6．2 缺点 17

1．6．1 优点 17

1．7 小结 18

习题 18

第二章 网络与通信基础 19

2．1 引言 20

2．2 计算机网络的主要类型 20

2．3 计算机网络原理 20

2．3．2 协议分层 25

2．3．1 接口一协议 25

2．3．3 OSI参考模型 26

2．4 局域网技术 27

2．4．1 以太网 30

2．4．2 令牌环网 31

2．5 ATM（异步传输模式） 32

2．5．1 什么是ATM？ 34

2．5．2 物理层 34

2．5．3 ATM层 36

2．5．4 ATM适配层 36

2．5．5 ATM开关 37

2．5．6 ATM技术对？分布式系统的影响 38

2．6 客户/服务器模型 39

2．6．1 客户/服务器模型 40

2．6．2 客户/服务器实例 40

2．6．3 寻址 41

2．6．4 通信原语 43

2．6．5 客户/服务器模型的实现 45

2．7 小结 48

习题 50

第三章 RPC与通信 50

3．1 引言 51

3．2 RPC的设计问题 51

3．2．1 RPC参数传递 52

3．2．2 参数与结果的装配 52

3．2．3 动态联接 53

3．2．4 RPC调用的语义 53

3．2．5 RPC的透明性 54

3．2．6 异常处理 55

3．3 RPC界面 55

3．3．1 RPC界面设计的基本原理 56

3．3．2 界面定义的处理 56

3．3．3 界面编译（Stub） 57

3．4 RPC实现 57

3．4．1 RPC协议 57

3．4．2 RPC的关键路径 58

3．5 RPC实例SUN RPC 60

3．6 组通信 71

3．6．1 引言 71

3．6．2 设计要点 72

3．6．3 实例ISIS中的组通信 78

3．6．4 ISIS中的通信原语 79

3．7 小结 80

习题 80

4．1 时钟同步 81

4．1．1 逻辑时钟 81

第四章 分布式系统核心技术 81

4．1．2 时钟同步算法 83

4．1．3 同步时钟的使用 85

4．2 互斥操作 86

4．2．1 集中式算法 86

4．2．2 分布式算法 87

4．2．3 令牌环算法 88

4．3．1 ？道算法（Bully） 89

4．3 选 举算法 89

4．2．4 三种算法的比较 89

4．3．2 环形算法 90

4．4 线程 91

4．4．1 线程 91

4．4．2 线程的使用 92

4．4．3 线程包的设计 94

4．4．4 线程包的实现 96

4．5．1 工作站模型 100

4．5 分布式系统模型 100

4．5．2 工作站的使用 102

4．5．3 处理机泄模型 104

4．6 处理机分配与调度 105

4．6．1 分配算法的目标 106

4．6．2 设计分配算法的主要问题 107

4．6．3 处理机分配算法的实现 108

4．6．4 典型的处理机分配算法 109

4．6．5 调度 111

4．7 小结 112

习题 113

第五章 分布式文件服务 114

5．1 引言 114

5．2 文件服务 115

5．2．1 文件服务的模型和任务 115

5．2．2 文件服务界面 116

5．3 目录服务 117

5．3．2 目录服务界面 119

5．3．1 目录服务的任务 119

5．3．3 文件属性与目录访问 120

5．3．4 树型结构 121

5．3．5 命 名透明 121

5．4 文件服务的实现 122

5．4．1 系统结构 122

5．4．2 访问控制 125

5．4．3 权能（Capabihty） 126

5．4．4 UFID的构造 127

5．4．5 文件 的存储 128

5．4．6 分布式文件系统的实现原则 130

5．5 分布式文件系统实例SUN NFS 130

5．5．1 NFSR 的结构 130

5．5．2 NFS协议 131

5．6 分布式文件系统的发展趋势 132

5．6．1 硬件 132

5．6．3 广域网 134

5．6．4 其它 134

5．6．2 可扩充性 134

5．7 小结 135

习题 135

第六章 文件共享 136

6．1 共享文件的语义 136

6．2 事务 137

6．2．1 事务的特性 137

6．2．2 事务需求 138

6．2．3 事务服务 139

6．3 并发控制 140

6．2．4 事务的嵌套 140

6．3．1 加锁 141

6．3．2 乐观的并发控制方法 144

6．3．3 时间？ 147

6．3．4 并发控制方法 之比较 149

6．4 恢复 150

6．4．1 意向表方法 151

6．4．2 文件版本方法 152

6．5．2 意向表的实现 153

6．5 事务服务的实现 153

6．5．1 文件版本的实现 153

6．5．3 带锁意向表的实现 154

6．5．4 提交阶段 155

6．6 小结 156

习题 156

第七章 分布事务与文件备份 158

7．1 合作服务器 158

7．2 分布事务 159

7．3．1 两阶段提交协议 162

7．3 分布事务的提交协议 162

7．3．2 嵌套事务的两阶段提交协议 163

7．4 分布事务中的并发控制 166

7．4．1 分布事务中的锁 166

7．4．2 分布事务中的时间戳 166

7．4．3 分布事务中的乐观并发控制 168

7．5 分布事务的恢复 169

7．6．2 主/从模型 170

7．6．1 基本模型 170

7．6 备份 170

7．6．3 可用副本模型 171

7．6．4 具有分布控制的系统 173

7．6．5 分割与法定数 175

7．6．6 法定数算法 176

7．6．7 虚似分割算法 177

7．7 小结 179

习题 179

8．1 事务的故障模型 181

第八章 容错与实时系统 181

8．2 稳定存储 182

8．3 容错 183

8．3．1 基本概念 183

8．3．2 活动备份技术 185

8．3．3 主副容错技术 186

8．3．4 容错系统的协调 187

8．4．1 什么是实时系统？ 189

8．4 实时分布式系统 189

8．4．2 设计问题 191

8．4．3 实时通信 193

8．4．4 实时调度 195

8．4．5 实时系统的设计依据和主要措施 199

8．5 小结 200

习题 200

9．1 基于硬件的DSM 202

9．1．1 基于环形结构的DSM 202

第九章 分布式共享存储器 202

9．1．2 基于开关的DSM 204

9．1．3 NUMA结构的DSM 208

9．2 DSM中的一致性 210

9．2．1 严格一致性 211

9．2．2 顺序一致性 212

9．2．3 因果一致性 214

9．2．4 管道一致性 215

9．2．6 释放一致性 216

9．2．5 弱一致性 216

9．2．7 入口一致性 218

9．3 基于页面的DSM 219

9．3．1 基本设计思想 219

9．3．2 备份 220

9．3．3 粒度 221

9．3．4 实现顺序一致性 222

9．3．5 寻找拥有者 224

9．3．6 寻找副本 225

9．3．7 页面替换 225

9．3．8 同步 226

9．4 基于结构的DSM 227

9．4．1 基于共享变量的DSM 227

9．4．2 基于对象的DSM 229

9．5 比较 230

9．6 小结 231

习题 232

第十章 保护和安全 233

10．1 引言 233

10．2 攻击 233

10．2．1 分布式系统安全的主要特点 233

10．2．2 安全威胁 234

10．3 访问控制 236

10．4 鉴别 239

10．5 密码技术 241

10．5．1 密码体制及加密算法 242

10．5．2 密切分配 246

10．5．3 私钥密码体制与公钥密码体制的比较 248

10．6 实例：KERBEROS协议 249

10．6．1 Kerberos协义描述 251

10．6．2 Kerberos实现 252

10．6．2 Kerberos评价 253

10．7 数字签名 253

10．8 小结 254

习题 255

第十一章 分布式系统实例 257

11．1 传统操作系统的扩充—LOCUS 257

11．2 分布式程序设计语言ARGUS 258

11．3 分布式文件系统XKFS 260

11．4 分布式操作系统MACH 261

11．4．1 Mach内核 263

11．4．2 虚存和存储管理 264

11．4．3 消息传递与网络通宵 267

11．5 基于共享变量的DSM MUNIN 268

11．5．1 多协议 268

11．5．2 目录 269

11．5．3 同步 270

11．6 基于对象的DSM LINDA 270

11．6．1 元组空问及元组操作 271

11．6．2 Linda实现 272

习题 275

11．7 小结 275

第十二章 计算机支持的协同工作 276

12．1 概述 276

12．1．1 CSCW简介 276

12．1．2 CSCW系统的主要功能及特点 278

12．1．3 CSCW系统的基本需求 279

12．1．4 CSCW研究中的几个问题 279

12．1．5 CSCW与计算机体 系结构的发展 280

12．1．6 CSCW是一种环境仿真技术 281

12．1．7 CSCW与分布式系统的关系及异同 282

12．1．8 合著系统 283

12．2 合著系统的对象模型AMWD/RSEL 285

12．2．1 合作模型的研究 285

12．2．2 AMWD/RSEL模型的提出 286

12．2．3 AMWD/RSEL模型的描述 287

12．2．4 计算机支持的同步合作原理 288

12．2．5 合作工作方式 288

12．3 合著系统的体系结构 290

12．3．1 体系结构分类 291

12．3．2 全分布式结构与结称多计算机结构 293

12．3．3 集中分布式结构与客户/服务器结构 293

12．3．4 两种体系结构的分析与比较 294

12．4 全作和管理问题 296

12．5 群体感知 299

12．6 共享信息管理与服务问题 301

12．7．1 总体结构 304

12．7 合著系统MMCA 304

12．7．2 合著系统的主要对象及相互关系 305

12．7．3 界面对象 306

12．7．4 共享服务对象 309

12．7．5 群体感知对象 309

12．7．6 信息访问对象 310

12．7．7 客户体系工作流程 311

12．7．8 通信中件对象 311

12．8 小结 316

主要参考文献 316