分布式系统基础

一： 什么是分布式系统

《分布式系统原理与范型》一书中这样定义分布式系统：“ 分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像是单个相关系统”。

 归纳来说就是 ： 硬件独立，软件统一 。

什么是硬件独立 ?

所谓硬件独立，是指计算机机器本身是独立的，一个大型的分布式系统，会由若干台计算机来组成系统的基础设施。

软件统一：

对于用户来说，用户就像是跟单个系统打交道，就好比我们每天上网看视频，视屏网站就是一个系统软件，其背后是如何运作的，如何部署的，

部署了几台服务器，每台服务器分工是什么，这些对用户来说是透明的，不可见的。用户只关心今天网站提供什么节目，视屏是否流畅等。

二 ：如何设计分布式系统 

设计分布式系统本质 就是 如何 合理的将一个系统拆分成多个子系统并且部署到不同的机器上。 所以，第一就要考虑 如何合理的将系统拆分，

拆分后的各个子系统不可能孤立的存在，必然要通过网络进行连接交互。 所以如何通信，显得尤为重要。在通信中还要识别敌我，防止信息篡改和拦截。

这就涉及到安全问题了。分布式系统要适应不断增长的业务需求，就需要考虑其扩展性。还要保证可靠性和数据的一致性。 概括的说 有这几个方面： 如何将系统拆分为子系统？

如何规划子系统间的通信？ 如何考虑通信过程中的安全？ 如何让子系统扩展？ 如何保证子系统的可靠性？ 如何实现数据的一致性？

三： 分布式系统面临的一些困难挑战。

异构性：由于基于不同的网络，操作系统，计算机硬件和编程语言来构造，必须要考虑一种通用的网络通信协议来屏蔽异构系统之间的差异。一般交由中间件来处理。

缺乏全球时钟：交换消息协调动作 需要经常依赖于程序动作发生的时间共识。

一致性：数据被分散或复制到不同的机器上，如何保证各台主机之间的数据一致性。

故障独立性： 允许出现故障，而不影响整个系统的正常使用。

并发： 每个资源必须被设计成在并发环境中是安全的。

透明性： 分布式系统中的任何组件，或者主机的升级，迁移，对于用户来说都是透明的，不可见的。

开放性： 分布式系统由不同的程序员来编写不同的组件，最终集成为一个系统，那么组件所发布的接口必须遵守一定的规范且能够被互相理解。

安全性：加密和拒绝服务攻击。 可扩展性： 系统要随着业务量的增加，相应的系统也必须能扩展来提供对应的服务。

线程： 概不赘述。 通信： 网络基础知识。

i/o模型： 

 同步和异步

同步是指用户线程发起i/o请求之后需要等待或者轮询内核i/o 操作完成后才能继续进行执行。

异步是指用户发起i/o请求后任然继续执行，当内核i/o操作完成后悔通知用户线程或者调用用户线程注册的回调函数。