1.2.6分布式操作系统

1.2.6　分布式操作系统

多计算机系统除网络系统外，还有分布式系统。它把大量的计算机组织在一起，彼此通过高速网络进行连接。分布式系统有效地解决了地域分布很广的若干计算机系统间的资源共享、并行工作、信息传输和数据保护等问题，从而把计算机技术和应用推向一个新的阶段。

分布式计算机系统是由多台计算机组成的一种特殊计算机网络。尽管计算机网络有很高的工作效率，但一般情况下，大多数网络用户的计算机仍处于各自独立的处理系统中。例如：网络中的某台计算机希望网络中的另一台计算机帮助其进行数据处理时，必须首先通知对方，并将自己的作业环境转移过去，委托其进行数据处理，从而使网络用户无法感到网络系统中的所有资源犹如就在自己的计算机上那样运用自如。分布式操作系统克服了计算机网络操作系统存在的这个不足，它把整个系统作为一台计算机呈现给用户。在硬件方面，各台计算机都是自主的。在软件方面，用户把系统当成一台计算机，当用户键入一个命令，系统会通过网络寻找最好的计算机执行这个命令。整个系统看起来和运行起来都像一个传统的单处理器分时系统。

分布式系统具有如下特征：

1．分布式处理

就是资源、功能、任务及控制等都是分散在各个处理单元（一台计算机或多台计算机组成集合）上的。实际上，用户并不知道自己的程序是在哪台机器上运行，也不知道他们的文件是存放在什么地方。

2．模块化结构

分布式系统是一组物理上分散的计算机站，由通信网络内部连接而成。系统中计算机的数量可以方便地进行增减。

3．利用信息通道

利用共享的通信系统来传送信息，通过发送/接收信息来协调各处理器单元的工作，而不是利用共享内存或共享文件的方式进行通信。

4．实施整体控制

整个分布式系统有一个高层操作系统对各个分布的资源进行统一的整体控制。所以，在用户看来，分布式系统就如同传统的单CPU系统，而实际上它由众多处理器组成，每一个处理机上都运行该操作系统的一个拷贝。

分布式操作系统所涉及的问题远远多于以往的操作系统。归纳起来它应具有以下特点：

（1）透明性。就是每个用户觉得这种分布式系统就是老式的单CPU分时系统。最容易的实现办法是对用户隐藏系统内部的实现细节，如资源的物理位置、活动的迁移、并发控制、系统容错处理等。用户只需输入相应的命令，就可以完成指定任务，而不必了解对该命令的并行处理过程。

（2）灵活性。可以根据用户需求和使用情况，方便地对系统进行修改或者扩充。

（3）可靠性。如果系统中某台机器不能工作了，那么就有另外的机器做它的工作。可靠性包括可用性（系统可使用的时间）、安全性（文件和其他资源受到保护，防止未授权使用）、容错性（在一定限制内对故障的容忍程度）。

（4）高性能。分布式系统能根据使用环境和应用需要，方便地扩充或缩减其规模。

分布式系统有很多显著的优点，但也存在不足之处，这包括：现有的供分布式系统使用的软件相对来说很少（包括操作系统、编程语言和应用程序等），通信网络会出现饱和或者产生其他问题（如信息丢失），以及安全性问题（这是数据易于共享的反面）。