分布式计算
蒋国唯
摘要
随着计算机网络的发展,从集中式计算的基础上,分布式计算应运而生。本文说明了分布式计算的区分概念,描述了分布式系统的优缺点及典型的分布式系统,解析了各种分布式关键技术,最后对分布式的发展进行了展望。
关键词 分布式计算系统,P2P 技术,Web Service,移动Agent ,发展
1 概念分析
1.1 移动计算
移动计算就是应用便携式计算设备与移动通信技术,使用户能够随时随地的访问因特网上的信息或能够获取相关计算环境下的服务。
[6]与固定网络上的分布计算相比,移动计算具有以下一些主要特点:
(1)移动性:移动计算机在移动过程中可以通过所在无线单元的MSS 与固定网络的节点或其他移动计算机连接。
(2)终端便携性:移动计算终端大都是笔记本、手机、PAD 等,方便用户携带。
(3)频繁断接性:由于受电源、无线通信费用、网络条件等因素的限制,移动计算机一般不会采用持续连网的工作方式,而是主动或被动地间连、断接。
(4)网络通信的非对称性:一般固定服务器节点具有强大的发送设备,移动节点的发送能力较弱。因此,下行链路和上行链路的通信带宽和代价相差较大。
(5)移动计算机的蓄电能力有限:移动计算机主要依靠蓄电池供电,容量有限。经验表明,电池容量的提高远低于同期CPU 速度和存储容量的发展速度。
(6)可靠性低:这与无线网络本身的可靠性及移动计算环境的易受干扰和不安全等因素有关。
(7)带宽有限:无线通信带宽有限,比固定网络要小很多,只有几百Kbps 。
1.2 普适计算
普适计算是信息空间与物理空间的融合,在这个融合的空间中人们可以随时随地、透明地获得数字化的服务。普适计算强调以人为本的计算思想,它主张计算应迎合人的习性,自主地与使用者产生互动,使用户能集中精力于所要完成的任务。
[2]普适计算系统具有以下一些特性:
(1)普适性:数量众多的计算设备被布置和嵌入到环境中, 通过这些设备,用户可以随时随地得到计算服务。
(2)透明性:在普适计算环境下,计算过程对于用户是透明的,一般不需要用户的直接操作。如果计算系统返回的结果无法满足用户的需求,用户也可以直接调节系统使之工作在更好的状态。在用户进行调节的同时,整个计算系统也在不断地更新和学习。整个计算和学习过程对于用户来说是不可见的,这就可以使用户最大程度地将注意力放在要完成的任务
上。
(3)动态性:在普适计算环境中,用户通常处于移动状态,这导致在特定的空间内用户集合将不断变化; 另一方面,移动设备也会动态地进入或退出一个计算环境,这导致计算系统的结构也在发生动态变化。
(4)自适应性:计算系统可以感知和推断用户需求,自发地提供用户需要的信息服务。
(5)永恒性:计算系统不会关机或者重启,计算模块可以根据需求、系统错误或系统升级等情况加入或离开计算系统。
1.3 Web服务计算
[7]Web服务是一个崭新的分布式计算模型,是Web 上数据和信息集成的有效机制。Web 服务作为一种网络操作,能够利用标准的Web 协议及接口进行应用问的交互。Web 服务架构由3个参与者和3个基本操作构成,3个参与者分别是服务提供者、服务请求者和服务代理,而3个基本操作分别为发布(publish)、查找(find)和绑定(bind)。
Web 服务计算的特征:
(1)应用的分布式:为适应网络应用中分布式的数据源和服务提供者,分布式的服务响应、松散耦台是Web 服务必须具备的特征。在应用中,服务请求者不必关心服务提供者的数据源格式是什么,某一服务请求需调用哪些服务,服务请求在Web 上怎样被执行等,即Web 服务对用户具有分布透明性。
(2)应用到应用的交互:在分布式的环境中,若采用集中控制方式,服务器有较大的负荷,并且系统不具有健壮性。因此应用到应用的交互,使得Web 服务更具可伸缩性。
(3)平台无关性:Web 服务的界面、跨Web 服务的事务、工作流、消息认证、安全机制均采用规范的协议和约定;由于Web 服务采用简单、易理解的标准Web 协议作为组件接口和协同描述的规范,完全屏蔽了不同软件平台的差异,因此具有可集成能力。
1.4 P2P计算
[4]P2P计算弱化了服务器的概念,最大特点就是每个 Peer 既是客户端也是服务端,在 Peer 组网的情况下,Peer 还是服务的中继点( 类似于路由设备) 。每个节点既可以请求服务,也可提供服务,P2P 在客户规模增加的时候,可用的资源也在随之增加,通过对这些资源的有效利用,不仅可以解决C/S的最大问题-规模扩展性问题,甚至在一定的条件下还能提高性能。P2P 模型松散、无中心的特点,本质上造成了P2P 的缺点:缺乏服务质量保证;难以进行有效的全局管理;缺乏信任机制,系统无法阻止Peer 去发布虚假的甚至是恶意的信息和资源(例如病毒等) 。
1.5 云计算
[5]中国网格计算、云计算专家刘鹏给出的定义:“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。
云计算特点:云计算为用户提供按需分配的计算、服务和应用服务能力,类似于自来水的供水模式,用户拧开水龙头即可取水;方便用户,大大降低了软硬件的购置成本;易于动态扩展;高可靠性和高安全性。
2 分布式系统优缺点[13]
分布式系统与集中式系统相比具有以下一些优点:
(1)经济:随着微处理机技术的发展,现在人们只需花不多的钱就能买到一个CPU 芯片。分布式系统通常就是在一个系统中使用集中在一起的大量廉价CPU ,可以得到比单个大型集中式系统好的多的性能价格比。
(2)快速:分布式系统由于使用了并行处理技术,因此它总的计算能力比单个的大型集中式系统强很多。
(3)可靠:分布式系统中工作负载都是分散在多台机器上,单个机器故障只会使一台机器停机,而不会影响其他机器,从而获得很高的可靠性。在系统中多台机器同时出现故障的概率是很低的,理想情况下,某一时刻如果有5%的计算机出现故障,系统仍能继续工作。因此对于关键性的应用,一般都采用分布式系统来获得高可靠性。
(4)易扩充:分布式系统允许系统在需求增长时逐渐进行扩充。因此在分布式系统组成后,可以方便地添加若干台计算机,既不用修改软件,也不用另行设计硬件。
(5)数据共享:允许多个用户访问一个公共的数据库。例如,机票预定系统中的每个售票员需要访问航班及座位信息,如果将航班及座位信息数据库给他们每人备份一个,其实是无法工作的,因为他们不知其他人已经卖了哪些座位,所以计算机必须互连。而互连本身就产生了分布式系统。
(6)设备共享:共享并不局限于数据,有些昂贵的外围设备,如彩色激光打印机、照相排版机和大型存储设备等,都允许多个用户共享。
(7)灵活性:分布式系统中将多台计算机连在一起,可以使工作能够在最合适的计算机上完成,可以使用最有效的方式将工作负荷分配到可用的机器上,即使某些计算机失效也可以使其工作在其他计算机上得到补偿。
尽管分布式系统有很多优点,但也存在一些缺点。首先是软件问题。分布式系统需要与集中式系统完全不同的软件,特别是系统所需要的分布式操作系统才刚刚出现。其次是通信网络问题。由于网络会损失信息,因此需要专门的软件进行恢复,当网络出现过载时也必须对它进行改造替换或加入另外的网络扩容,这些都将会抵消通过建立分布式系统所获得的大部分优势。另外,数据易于共享也存在安全问题,容易造成对保密数据的访问。尽管存在这些潜在的问题,人们还是认为分布式系统的优点多于缺点,并且普遍认为分布式系统在未来几年中会越来越重要。
3 分布式解析
分布式计算就是利用网络把成千上万台计算机连接起来,组成一台虚拟的超级计算机,并利用它们的空闲时间和存储空间来完成单台计算机无法完成的超大规模计算事务的求解。分布式计算的研究主要是分布式操作系统和分布式计算环境两个方面。
3.1 分布式技术[8][9][10]
(1)中间件技术
中间件(Middleware)属于可复用软件的范范畴,处于操作系统软件与用户应用软件中间。
中间件在操作系统,网络和数据库之上、应用软件之下,其作用是为处于上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
(2)移动Agent 技术
移动Agent 是一个能在异构网络中自主地从一台主机迁移到另一台主机,并可与其它Agent 或资源交互的程序。移动Agent 具有自治性、移动性、智能性。它首先是一个软件Agent ,满足Agent 的目标驱动特征,具有智能性和自治性. 其次移动Agent 可以在网络节点中移动,可以自主地转移到不同的地址空间中执行,在转移过程中它的执行状态被保持,转移到目标后的执行是持续的。从实现技术的角度看,移动Agent 系统主要由移动Agent 平台和移动Agent 组成。
(3)P2P技术
P2P(peer-to-peer)是指由硬件形成网络连接后的信息控制技术,是一种强调节点之间逻辑对等的新型计算模式。P2P 是由若干互连协作的计算机构成的系统,该系统依存于边缘化(非中央式服务器) 设备的主动协作,每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益;系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色;系统应用的用户能够意识到彼此的存在,构成一个虚拟或实际的群体。
P2P 的主要特征如下:
(1)去中心化,取消或者弱化了集中控制概念。
(2)对等性,逻辑上各节点功能上对等,即任意两台PC 互为服务器,又是客户机。
(3)自组织性,各节点以自组织的方式互连成一个拓扑网络,能适应节点的动态变化。
(4)资源共享,相互连接的各节点以资源共享为目的。
(4)网格计算
网格计算通过因特网把分散在各处的硬件、软件、信息资源连结成为一个巨大的整体,从而使得人们能够利用地理上分散于各处的资源,完成各种大规模的、复杂的计算和数据处理的任务。这些计算资源包括超级计算机和计算机集群、大型资料库、贵重仪器、传感设备、宽带骨干及网格软件等部分。目前比较重要的网格体系结构有两个:一个是以GLobus 项目为代表的五层沙漏结构,它是一个以协议为中心的框架;另一个是与Web 服务相融合的开放网格服务结构OGSA ,它与Web 服务一样都是以服务为中心。
(5)Web Service 技术
Web 服务(Web Service )技术是对 Web 进行扩展,为相互间连接的软件提供服务。Web 服务是一种构建在简单对象访问协议之上的分布式应用程序,其实质是由XML 通过 HTTP 协议来调度的远过程调用。Web 服务技术是新一代的分布式计算和处理技术,它具有如下诸多优点,可以说是新一代的真正动态的分布式系统。
优点:1)Web 服务在因特网上的高度的扩展性;2)Web 服务技术是跨平台的,联接非常松散,采用的是性能稳定的、基于消息的异步技术,在改变任何一端接口的情况下,应用程序仍可以不受影响地工作。3)完全的平台、语言的独立性。Web 服务进行了更高程度的抽象,只要遵守Web 服务的接口即可进行服务的请求和调用。当然,Web 服务也存在缺点,在有些情况下,它会降低应用程序的性能。
(6)普适计算
普适计算(Pervasive computing) 是指在普适环境下使人们能够使用任意设备、通过任意网络、在任意时间都可以获得一定质量的网络服务的分布式计算技术。它是在网络技术和移动计算的基础上发展起来的,其重点在于提供面向客户的、统一的、自适应的网络服务。 普适环境主要包括网络、设备和服务。网络环境包括Internet 、移动网络、电话网、电视网和各种无线网络等;设备包括计算机、手机、汽车、家电等能够通过任意网络上网的设备;服务内容包括计算、管理、控制、资源浏览等。
3.2 分布式系统[12]
一系列有代表性的分布式系统,它们可被分为如下几类:
网络操作系统NOS (如Unix ,Novel ,Netware );
工作站网络NOW (如PVM ,MOS 等);
分布式程序设计语言DPL (如Argus 等);
分布式系统环境DSE (提供一个分布式应用编程环境,一个运行分布式应用的环境,一个分布式系统管理环境)(如ANSAware 、CORBA 以及DCE 等);
分布式操作系统DOS (如Amoeba 、Mach 和Chorus 等)
NOS 和NOW 提供最基本的网络服务,其主要目的在于计算机通信和资源共享。它们缺少对分布应用编程的支持。为在这样的系统中实现分布式应用,用户必须处理诸如变量共享、并发控制及进程同步等问题。DPL 支持分布式系统抽象,减轻了分布式应用编程的难度。DSE 和DOS 是目前分布计算领域中两个十分重要的分支。与其他分布式系统相比,在功能及提供的服务方面,这两种系统更复杂。
3.3 分布式计算发展趋势[10][14]
自从出现了分布式技术之后,分布式计算技术的发展就没有停止过。目前已进行了大量的研究,并产生了诸如中间件、移动 Agent 、P2P 、Web 服务和网格等技术,但离真正完善还有很大的距离。分布式计算技术是计算机网络的产物,也是计算机网络应用未来的发展方向,有机地综合已有的技术,吸取所有技术的优点,合理地解决分布式计算的需求,是分布式计算技术研究的方向。
参考文献
[1] 徐光祐, 普适计算, 计算机学报,2003年第9期.
[2] 石为人, 普适计算:人本计算 , 计算机应用,2005年第7期.
[3] 宁 葵, 滕金芳, 新一代的分布式计算技术—Web 服务, 计算机工程,2003年第3期.
[4] 杨再晗,P2P 计算研究现状及关键技术, 现代电子技术,2004年第1期总第168期.
[5] 韩金华, 云计算综述, 企业技术开发,2010年第15期.
[6] 鹿浩, 移动计算技术及应用, 湖北邮电技术,2001年第2期.
[7] 岳昆, Web服务核心支撑技术:研究综述, 软件学报,2004年第3期.
[8] 肖征, 对典型分布式计算技术的分析和比较, 计算机与信息技术.
[9] 葛澎, 分布式计算技术概述, 微电子学与计算机,2012年第5期.
[10] 周晓峰, 分布式计算技术综述, 计算机时代,2004年第12期.
[11] 肖颖, 分布式系统的应用, 信息技术.
[12] 房鼎益, 分布式系统研究进展, 微电子学与计算机,2000年第6期.
[13] MBA智库百科
[14] 王欣, 分布式计算技术发展状况研究, 太原城市职业技术学院学报,2011年第6期.
分布式计算
蒋国唯
摘要
随着计算机网络的发展,从集中式计算的基础上,分布式计算应运而生。本文说明了分布式计算的区分概念,描述了分布式系统的优缺点及典型的分布式系统,解析了各种分布式关键技术,最后对分布式的发展进行了展望。
关键词 分布式计算系统,P2P 技术,Web Service,移动Agent ,发展
1 概念分析
1.1 移动计算
移动计算就是应用便携式计算设备与移动通信技术,使用户能够随时随地的访问因特网上的信息或能够获取相关计算环境下的服务。
[6]与固定网络上的分布计算相比,移动计算具有以下一些主要特点:
(1)移动性:移动计算机在移动过程中可以通过所在无线单元的MSS 与固定网络的节点或其他移动计算机连接。
(2)终端便携性:移动计算终端大都是笔记本、手机、PAD 等,方便用户携带。
(3)频繁断接性:由于受电源、无线通信费用、网络条件等因素的限制,移动计算机一般不会采用持续连网的工作方式,而是主动或被动地间连、断接。
(4)网络通信的非对称性:一般固定服务器节点具有强大的发送设备,移动节点的发送能力较弱。因此,下行链路和上行链路的通信带宽和代价相差较大。
(5)移动计算机的蓄电能力有限:移动计算机主要依靠蓄电池供电,容量有限。经验表明,电池容量的提高远低于同期CPU 速度和存储容量的发展速度。
(6)可靠性低:这与无线网络本身的可靠性及移动计算环境的易受干扰和不安全等因素有关。
(7)带宽有限:无线通信带宽有限,比固定网络要小很多,只有几百Kbps 。
1.2 普适计算
普适计算是信息空间与物理空间的融合,在这个融合的空间中人们可以随时随地、透明地获得数字化的服务。普适计算强调以人为本的计算思想,它主张计算应迎合人的习性,自主地与使用者产生互动,使用户能集中精力于所要完成的任务。
[2]普适计算系统具有以下一些特性:
(1)普适性:数量众多的计算设备被布置和嵌入到环境中, 通过这些设备,用户可以随时随地得到计算服务。
(2)透明性:在普适计算环境下,计算过程对于用户是透明的,一般不需要用户的直接操作。如果计算系统返回的结果无法满足用户的需求,用户也可以直接调节系统使之工作在更好的状态。在用户进行调节的同时,整个计算系统也在不断地更新和学习。整个计算和学习过程对于用户来说是不可见的,这就可以使用户最大程度地将注意力放在要完成的任务
上。
(3)动态性:在普适计算环境中,用户通常处于移动状态,这导致在特定的空间内用户集合将不断变化; 另一方面,移动设备也会动态地进入或退出一个计算环境,这导致计算系统的结构也在发生动态变化。
(4)自适应性:计算系统可以感知和推断用户需求,自发地提供用户需要的信息服务。
(5)永恒性:计算系统不会关机或者重启,计算模块可以根据需求、系统错误或系统升级等情况加入或离开计算系统。
1.3 Web服务计算
[7]Web服务是一个崭新的分布式计算模型,是Web 上数据和信息集成的有效机制。Web 服务作为一种网络操作,能够利用标准的Web 协议及接口进行应用问的交互。Web 服务架构由3个参与者和3个基本操作构成,3个参与者分别是服务提供者、服务请求者和服务代理,而3个基本操作分别为发布(publish)、查找(find)和绑定(bind)。
Web 服务计算的特征:
(1)应用的分布式:为适应网络应用中分布式的数据源和服务提供者,分布式的服务响应、松散耦台是Web 服务必须具备的特征。在应用中,服务请求者不必关心服务提供者的数据源格式是什么,某一服务请求需调用哪些服务,服务请求在Web 上怎样被执行等,即Web 服务对用户具有分布透明性。
(2)应用到应用的交互:在分布式的环境中,若采用集中控制方式,服务器有较大的负荷,并且系统不具有健壮性。因此应用到应用的交互,使得Web 服务更具可伸缩性。
(3)平台无关性:Web 服务的界面、跨Web 服务的事务、工作流、消息认证、安全机制均采用规范的协议和约定;由于Web 服务采用简单、易理解的标准Web 协议作为组件接口和协同描述的规范,完全屏蔽了不同软件平台的差异,因此具有可集成能力。
1.4 P2P计算
[4]P2P计算弱化了服务器的概念,最大特点就是每个 Peer 既是客户端也是服务端,在 Peer 组网的情况下,Peer 还是服务的中继点( 类似于路由设备) 。每个节点既可以请求服务,也可提供服务,P2P 在客户规模增加的时候,可用的资源也在随之增加,通过对这些资源的有效利用,不仅可以解决C/S的最大问题-规模扩展性问题,甚至在一定的条件下还能提高性能。P2P 模型松散、无中心的特点,本质上造成了P2P 的缺点:缺乏服务质量保证;难以进行有效的全局管理;缺乏信任机制,系统无法阻止Peer 去发布虚假的甚至是恶意的信息和资源(例如病毒等) 。
1.5 云计算
[5]中国网格计算、云计算专家刘鹏给出的定义:“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。
云计算特点:云计算为用户提供按需分配的计算、服务和应用服务能力,类似于自来水的供水模式,用户拧开水龙头即可取水;方便用户,大大降低了软硬件的购置成本;易于动态扩展;高可靠性和高安全性。
2 分布式系统优缺点[13]
分布式系统与集中式系统相比具有以下一些优点:
(1)经济:随着微处理机技术的发展,现在人们只需花不多的钱就能买到一个CPU 芯片。分布式系统通常就是在一个系统中使用集中在一起的大量廉价CPU ,可以得到比单个大型集中式系统好的多的性能价格比。
(2)快速:分布式系统由于使用了并行处理技术,因此它总的计算能力比单个的大型集中式系统强很多。
(3)可靠:分布式系统中工作负载都是分散在多台机器上,单个机器故障只会使一台机器停机,而不会影响其他机器,从而获得很高的可靠性。在系统中多台机器同时出现故障的概率是很低的,理想情况下,某一时刻如果有5%的计算机出现故障,系统仍能继续工作。因此对于关键性的应用,一般都采用分布式系统来获得高可靠性。
(4)易扩充:分布式系统允许系统在需求增长时逐渐进行扩充。因此在分布式系统组成后,可以方便地添加若干台计算机,既不用修改软件,也不用另行设计硬件。
(5)数据共享:允许多个用户访问一个公共的数据库。例如,机票预定系统中的每个售票员需要访问航班及座位信息,如果将航班及座位信息数据库给他们每人备份一个,其实是无法工作的,因为他们不知其他人已经卖了哪些座位,所以计算机必须互连。而互连本身就产生了分布式系统。
(6)设备共享:共享并不局限于数据,有些昂贵的外围设备,如彩色激光打印机、照相排版机和大型存储设备等,都允许多个用户共享。
(7)灵活性:分布式系统中将多台计算机连在一起,可以使工作能够在最合适的计算机上完成,可以使用最有效的方式将工作负荷分配到可用的机器上,即使某些计算机失效也可以使其工作在其他计算机上得到补偿。
尽管分布式系统有很多优点,但也存在一些缺点。首先是软件问题。分布式系统需要与集中式系统完全不同的软件,特别是系统所需要的分布式操作系统才刚刚出现。其次是通信网络问题。由于网络会损失信息,因此需要专门的软件进行恢复,当网络出现过载时也必须对它进行改造替换或加入另外的网络扩容,这些都将会抵消通过建立分布式系统所获得的大部分优势。另外,数据易于共享也存在安全问题,容易造成对保密数据的访问。尽管存在这些潜在的问题,人们还是认为分布式系统的优点多于缺点,并且普遍认为分布式系统在未来几年中会越来越重要。
3 分布式解析
分布式计算就是利用网络把成千上万台计算机连接起来,组成一台虚拟的超级计算机,并利用它们的空闲时间和存储空间来完成单台计算机无法完成的超大规模计算事务的求解。分布式计算的研究主要是分布式操作系统和分布式计算环境两个方面。
3.1 分布式技术[8][9][10]
(1)中间件技术
中间件(Middleware)属于可复用软件的范范畴,处于操作系统软件与用户应用软件中间。
中间件在操作系统,网络和数据库之上、应用软件之下,其作用是为处于上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
(2)移动Agent 技术
移动Agent 是一个能在异构网络中自主地从一台主机迁移到另一台主机,并可与其它Agent 或资源交互的程序。移动Agent 具有自治性、移动性、智能性。它首先是一个软件Agent ,满足Agent 的目标驱动特征,具有智能性和自治性. 其次移动Agent 可以在网络节点中移动,可以自主地转移到不同的地址空间中执行,在转移过程中它的执行状态被保持,转移到目标后的执行是持续的。从实现技术的角度看,移动Agent 系统主要由移动Agent 平台和移动Agent 组成。
(3)P2P技术
P2P(peer-to-peer)是指由硬件形成网络连接后的信息控制技术,是一种强调节点之间逻辑对等的新型计算模式。P2P 是由若干互连协作的计算机构成的系统,该系统依存于边缘化(非中央式服务器) 设备的主动协作,每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益;系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色;系统应用的用户能够意识到彼此的存在,构成一个虚拟或实际的群体。
P2P 的主要特征如下:
(1)去中心化,取消或者弱化了集中控制概念。
(2)对等性,逻辑上各节点功能上对等,即任意两台PC 互为服务器,又是客户机。
(3)自组织性,各节点以自组织的方式互连成一个拓扑网络,能适应节点的动态变化。
(4)资源共享,相互连接的各节点以资源共享为目的。
(4)网格计算
网格计算通过因特网把分散在各处的硬件、软件、信息资源连结成为一个巨大的整体,从而使得人们能够利用地理上分散于各处的资源,完成各种大规模的、复杂的计算和数据处理的任务。这些计算资源包括超级计算机和计算机集群、大型资料库、贵重仪器、传感设备、宽带骨干及网格软件等部分。目前比较重要的网格体系结构有两个:一个是以GLobus 项目为代表的五层沙漏结构,它是一个以协议为中心的框架;另一个是与Web 服务相融合的开放网格服务结构OGSA ,它与Web 服务一样都是以服务为中心。
(5)Web Service 技术
Web 服务(Web Service )技术是对 Web 进行扩展,为相互间连接的软件提供服务。Web 服务是一种构建在简单对象访问协议之上的分布式应用程序,其实质是由XML 通过 HTTP 协议来调度的远过程调用。Web 服务技术是新一代的分布式计算和处理技术,它具有如下诸多优点,可以说是新一代的真正动态的分布式系统。
优点:1)Web 服务在因特网上的高度的扩展性;2)Web 服务技术是跨平台的,联接非常松散,采用的是性能稳定的、基于消息的异步技术,在改变任何一端接口的情况下,应用程序仍可以不受影响地工作。3)完全的平台、语言的独立性。Web 服务进行了更高程度的抽象,只要遵守Web 服务的接口即可进行服务的请求和调用。当然,Web 服务也存在缺点,在有些情况下,它会降低应用程序的性能。
(6)普适计算
普适计算(Pervasive computing) 是指在普适环境下使人们能够使用任意设备、通过任意网络、在任意时间都可以获得一定质量的网络服务的分布式计算技术。它是在网络技术和移动计算的基础上发展起来的,其重点在于提供面向客户的、统一的、自适应的网络服务。 普适环境主要包括网络、设备和服务。网络环境包括Internet 、移动网络、电话网、电视网和各种无线网络等;设备包括计算机、手机、汽车、家电等能够通过任意网络上网的设备;服务内容包括计算、管理、控制、资源浏览等。
3.2 分布式系统[12]
一系列有代表性的分布式系统,它们可被分为如下几类:
网络操作系统NOS (如Unix ,Novel ,Netware );
工作站网络NOW (如PVM ,MOS 等);
分布式程序设计语言DPL (如Argus 等);
分布式系统环境DSE (提供一个分布式应用编程环境,一个运行分布式应用的环境,一个分布式系统管理环境)(如ANSAware 、CORBA 以及DCE 等);
分布式操作系统DOS (如Amoeba 、Mach 和Chorus 等)
NOS 和NOW 提供最基本的网络服务,其主要目的在于计算机通信和资源共享。它们缺少对分布应用编程的支持。为在这样的系统中实现分布式应用,用户必须处理诸如变量共享、并发控制及进程同步等问题。DPL 支持分布式系统抽象,减轻了分布式应用编程的难度。DSE 和DOS 是目前分布计算领域中两个十分重要的分支。与其他分布式系统相比,在功能及提供的服务方面,这两种系统更复杂。
3.3 分布式计算发展趋势[10][14]
自从出现了分布式技术之后,分布式计算技术的发展就没有停止过。目前已进行了大量的研究,并产生了诸如中间件、移动 Agent 、P2P 、Web 服务和网格等技术,但离真正完善还有很大的距离。分布式计算技术是计算机网络的产物,也是计算机网络应用未来的发展方向,有机地综合已有的技术,吸取所有技术的优点,合理地解决分布式计算的需求,是分布式计算技术研究的方向。
参考文献
[1] 徐光祐, 普适计算, 计算机学报,2003年第9期.
[2] 石为人, 普适计算:人本计算 , 计算机应用,2005年第7期.
[3] 宁 葵, 滕金芳, 新一代的分布式计算技术—Web 服务, 计算机工程,2003年第3期.
[4] 杨再晗,P2P 计算研究现状及关键技术, 现代电子技术,2004年第1期总第168期.
[5] 韩金华, 云计算综述, 企业技术开发,2010年第15期.
[6] 鹿浩, 移动计算技术及应用, 湖北邮电技术,2001年第2期.
[7] 岳昆, Web服务核心支撑技术:研究综述, 软件学报,2004年第3期.
[8] 肖征, 对典型分布式计算技术的分析和比较, 计算机与信息技术.
[9] 葛澎, 分布式计算技术概述, 微电子学与计算机,2012年第5期.
[10] 周晓峰, 分布式计算技术综述, 计算机时代,2004年第12期.
[11] 肖颖, 分布式系统的应用, 信息技术.
[12] 房鼎益, 分布式系统研究进展, 微电子学与计算机,2000年第6期.
[13] MBA智库百科
[14] 王欣, 分布式计算技术发展状况研究, 太原城市职业技术学院学报,2011年第6期.