9. Концепции аппаратных решений

Несмотря на то, что все распределенные информационные системы содержат по нескольку процессоров, существуют различные способы их организации в систему. В особенности это относится к вариантам их соединения и организации взаимного обмена.

Для простоты, все компьютеры в РИС можно разделить на две группы:

1. Системы, в которых компьютеры используют совместно одну память, называются мультипроцессорами.

2. Системы, в которых компьютеры работают каждый со своей памятью – мультикомпьютерами.

Основная разница между ними:

– мультипроцессоры имеют единое адресное пространство, которое используется всеми процессорами;

- в мультикомпьютерах каждая машина использует свою память (пример, обычная сеть компьютеров).

Каждую из этих категорий можно подразделить на дополнительные категории на основе их физической топологии, например, шинная и коммутируемая (например, звезда и др.).

Мультикомпьютерные системы разделяют также на:

- гомогенные (homogeneous);

- и гетерогенные (heterogeneous).

В гомогенных используется одна компьютерная сеть, использующая:

- единую технологию,

- однотипные процессоры.

Такие системы часто используются в качестве параллельных компьютерных систем (как и мультипроцессорные). Пример –кластеры рабочих станций.

Гетерогенные системы содержат независимые компьютеры, соединенные разными сетями (например, могут состоять из нескольких локальных сетей, соединенных коммутируемой магистралью FDDI или ATM).

10. Концепции программных решений

Хотя аппаратные решения важны для РС, наибольшее влияние на них оказывают именно программные решения.

Программные решения влияют, в первую очередь, на удобство работы пользователя в РИС:

1. С одной стороны,- РИС работают как менеджеры ресурсов, помогая пользователям совместно использовать такие ресурсы как:

• память,

• процессоры,

• периферийное оборудование,

• сеть и данные.

В этом они подобны ОС.

2. С другой стороны – РИС скрывают сложность и гетерогенность аппаратуры, предоставляя виртуальную машину для выполнения приложений.

Эти функции обычно выполняют ОС.

Для распределенных компьютеров ОС можно разделить на две категории:

• сильно связанные

• и слабо связанные.

Сильно связанные ОС обычно называются распределенными ОС (Distributed Operation System, DOS) и используются для управления мультипроцессорными и гомогенными мультикомпьютерными системами.

Основная их цель – скрыть тонкости управления аппаратным обеспечением.

Слабо связанные ОС называются сетевыми ОС (Network Operation System, NOS). Они используются для управления гетерогенными мультикомпьютерными системами. Помимо традиционных функций управления ресурсами, они должны обеспечить доступ удаленных клиентов к локальным службам.

Для создания РИС служб сетевой ОС недостаточно.

Необходимо добавить к ним дополнительные компоненты для организации поддержки прозрачности распределения.

Эти компоненты образуют средства промежуточного уровня (middleware) и составляют основу современных РИС. В таблице 3. представлены основные назначения ОС и промежуточного уровня. Таблица 3.

__________ Система	____________________ Описание	_____________ Назначение
________________ Распределенные ОС	________________________ Сильно связанные ОС для мультипроцессоров и гомогенных мультикомпьютерных систем	_____________ Сокрытие и управление аппаратным обеспечением
_______________ Сетевые ОС	_______________________ Слабо связанные ОС для гетерогенных мультикомпьютерных систем (локальных или глобальных сетей)	________________ Предоставление локальных служб удаленным клиентам
________________ Средства промежуточного уровня	________________________ Дополнительный уровень поверх сетевых ОС, реализующий службы общего назначения	__________________ Обеспечение прозрачности распределения

____________________________________________________________________ Многие распределенные приложения допускают непосредственное использование программного интерфейса, предлагаемого сетевыми операционными системами.

Так, связь часто реализуется через операции с сокетами, которые позволяют процессам на разных машинах обмениваться сообщениями (сокеты реализованы на уровне операционной системы). Кроме того, часто приложения пользуются интерфейсами локальных файловых систем.

Но проблема такого подхода состоит в том, что наличие распределения слишком очевидно. Решение заключается в том, чтобы поместить между приложением и сетевой операционной системой промежуточный уровень программной поддержки, обеспечивающий дополнительное абстрагирование.

Поэтому этот уровень и называется промежуточным.

Промежуточный уровень находится посредине между приложением и сетевой операционной системой Таким образом, основную роль в построении РИС играют программные средства (службы) промежуточного уровня, между ОС и распределенными приложениями.

Примечание

Со́кеты(англ.socket— разъём) — название программного интерфейсадля обеспеченияобмена данными междупроцессами. Процессы при таком обмене могут исполняться как на однойЭВМ, так и на различных ЭВМ, связанных между собойсетью.Сокет—абстрактныйобъект, представляющий конечную точку соединения.

Следует различать клиентскиеисерверные сокеты. Клиентские сокеты грубо можно сравнить с конечными аппаратамителефонной сети, а серверные — скоммутаторами. Клиентское приложение (например,браузер) использует только клиентские сокеты, а серверное (например,веб-сервер, которому браузер посылает запросы) — как клиентские, так и серверные сокеты.