- •Конспект лекций модуля № 1 "Введение" дисциплины "Распределенные программные системы и технологии" Тема 1. Определение и характеристики распределенных программных систем
- •1.1. Определение и задачи распределенных систем
- •1.2. Прозрачность
- •1.3. Открытость
- •1.4. Масштабируемость
- •1.5. Дополнительные свойства распределенных систем
- •1.5.1. Отказоустойчивость.
- •1.5.2. Безопаснтность.
- •1.6. Проблемы создания распределенных систем
- •Тема 2. Организация распределенных систем
- •2.1. Уровни распределенных программных систем
- •2.2. Аппаратный уровень
- •2.2.1. Классификация Флина
- •Simd(векторные компьютеры)
- •Misd(систалический массив)
- •Mimd(локальные, глобальные сети)
- •2.2.2. Классификация, основанная на процессорах и памяти (разделённой памяти)
- •2.2.3. Мультипроцессоры и мультикомпьютеры Базовые архитектуры
- •Мультипроцессоры
- •Гомогенные мультикомпьютерные системы
- •Гетерогенные мультикомпьютерные системы
- •2.3. Уровень операционных систем
- •2.3.1. Виды операционных систем
- •2.3.2 Распределенные операционные системы
- •Операционные системы для однопроцессорных компьютеров
- •Мультипроцессорные операционные системы
- •Мультикомпьютерные операционные системы
- •Системы с распределенной разделяемой памятью
- •2.3.3. Сетевые операционные системы
- •2.4. Программное обеспечение промежуточного уровня
- •2.4.1. Позиционирование программного обеспечения промежуточного уровня
- •2.4.2. Модели промежуточного уровня
- •2.4.3. Службы промежуточного уровня
- •2.4.4. Промежуточный уровень и открытость
- •Тема 3. Архитектуры распределенных программных систем
- •3.1. Протокол запрос-ответ
- •3.2. Выбор архитектуры
- •3.2.1.Виды архитектур
- •3.2.2. Архитектура клиент/сервер
- •3.2.3. Трехзвенная архитектура
- •3.2.4. Архитектура распределенных объектов.
- •Тема 4. Декомпозиция программных систем
- •4.1. Проектирование модульных систем
- •4.1.1. Основные понятия
- •4.3.2. Проектирование на основе структур данных (Data-Structure-Centered Design)
- •4.3.3. Компонентное проектирование (Component-Based Design)
- •4.1. Декомпозиция программных систем
- •4.1.1. Объектно-ориентированная декомпозиция
- •4.1.2. Статически-ориентированная декомпозиция
- •4.2. Метрики связанности модулей
- •4.2.1. Основные метрики
- •4.2.2. Главная последовательность
- •4.2.3. Расстояние от главной последовательности
- •4.3. Параллелизм программных систем
- •4.3.1 Признаки параллельных программ
- •4.3.2. Параллелизм данных (Data Parallel)
- •4.3.3. Параллелизм задач
- •4.3.3.1. Общая идея
- •4.3.3.2. Модель процесс/канал
- •4.3.3.3. Модель обмен сообщениями
- •4.3.3.3. Модель общая память
- •4.3.4. Оценки эффективности параллелизма.
3.2.4. Архитектура распределенных объектов.
Эта архитектура широко применяется в настоящее время и носит также название архитектуры веб-сервисов. Веб-сервис - это приложение, доступное через Internet и предоставляющее некоторые услуги, форма которых не зависит от поставщика (так как используется универсальный формат данных - XML) и платформы функционирования. В данное время существует три различные технологии, поддерживающие концепцию распределенных объектных систем. Это технологии EJB, CORBA и DCOM.
Тема 4. Декомпозиция программных систем
4.1. Проектирование модульных систем
4.1.1. Основные понятия
Объектно-ориентированное проектирование представляет собой множество методов, базирующихся на концепции объектов. Данная область активно эволюционирует с середины 80-х годов, основываясь на понятиях объекта (сущности), метода (действия) и атрибута (характеристики). Здесь главную роль играют полиморфизм и инкапсуляция, в то время, как в компонентно-ориентированном проектировании большее значение придается мета-информации, например, с применением технологии отражения (reflection). Хотя корни объектно-ориентированного проектирования лежат в абстракции данных (к которым добавлены поведенческие характеристики), так называемый responsibility-driven design или проектирование на основе <функциональной> ответственности по SWEBOK* может рассматриваться как альтернатива объектно-ориентированному проектированию.
С точки зрения автора книги, такое противопоставление – достаточно спорный вопрос, так как функциональная ответственность столь же близка принципам современного объектно-ориентированного проектирования, сколь и абстракция данных. Это вопрос эволюционирования взглядов и степени их консерватизма.
4.3.2. Проектирование на основе структур данных (Data-Structure-Centered Design)
В данном подходе фокус сконцентрирован в большей степени на структурах данных, которыми управляет система, чем на функциях системы. Инженеры по программному обеспечению часто вначале описывают структуры данных входов (inputs) и выходов (outputs), а, затем, разрабатывают структуру управления этими данными (или, например, их трансформации).
4.3.3. Компонентное проектирование (Component-Based Design)
Программные компоненты являются независимыми единицами, которые обладают однозначно-определенными (well-defined) интерфейсами и зависимостями (связями) и могут собираться и развертываться независимо друг от друга. Данный подход призван решить задачи использования, разработки и интеграции таких компонент с целью повышения повторного использования активов (как архитектурных, так и в форме кода).
Компонентно-ориентированное проектирование является одной из наиболее динамично развивающихся концепций проектирования и может рассматриваться как предвестник и основа сервисно-ориентированного подхода (Service-Oriented Architecture, SOA) в проектировании, все более активно использующегося в индустрии и смещающего акценты с аспектов организации связи интерфейс-реализация к обмену информацией на уровне интерфейс-интерфейс (то есть – межкомпонентному взаимодействию). Нотация UML 2.0 уже позволяет решать ряд вопросов, связанных с визуальным представлением соответствующих архитектурных решений, где сервисы (службы) могут рассматриваться как публикуемая функциональность одиночных компонентов и групп компонентов, объединенных в более “крупные” блоки, обеспечивающие предоставление соответствующей сервисной функциональности.