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摘要:網絡操作系統要求網絡用戶在使用網絡資源時應當了解網絡的資源分布情況。在網絡中,如果用戶要讀某一共享文件,則用戶必須知道這個文件存放在哪一臺服務器中,以及它存放在服務器的哪一目錄之下。但是分布式操作系統是以全局方式管理系統資源的,它自動為用戶任務進行網絡資源調度。用戶不必關心分布式系統網絡環境中資源的分布情況,以及聯網計算機之間的差異性,也就是說用戶的作業管理與文件管理過程對用戶來說是透明的。計算機網絡它是一種松耦合系統,而分布式系統是則一種緊耦合系統,因此其可靠性相對較高。
關鍵詞:網絡機構,網絡信息,管理技術,網絡信息論文發表
企業在發展過程中業務類型會越來越復雜,將導致企業網絡結構出現跨區域互聯廣泛、接入方式多等現象,因此需要更好的網絡管理體系的支持。而分布式網絡管理體系結構可以說是對以上兩種管理體系結構的整合與改進升級。將一個網絡分配給多臺服務器管理,每個服務器都會擁有一套網絡管理程序和一個管理信息數據庫,這就徹底分散了整個網絡的管理任務。如5為分布式網絡管理體系結構的拓撲圖。
盡管網絡環境進行了分散管理,但并非一臺服務器只能管理一個區域,如果需要獲得其它區域的網絡管理信息,那么服務器彼此之間可以相互訪問獲得。虛擬化技術是DIOS實現的基礎,是目前復雜物理設備環境下的必然需求[7],它可充分利用異構資源,為數據、計算和存儲能力提供統一接口,屏蔽物理掉結構細節,進而實現異構資源的統一管理和使用。而云管理技術是實現DIOS的關鍵,它決定系統的效率和可用性。統一云管理技術通過虛擬機調度管理,實現虛擬服務器資源自動配置和調度;通過部署管理,支持操作系統和應用的自動化安裝、配置和批量部署;通過存儲管理,實現異構存儲資源整合,遠程復制功能(同步及異步)、遠程鏡像復制、快照。為了保證能提供有效、可靠的服務,云管理技術是實現DIOS的關鍵,它決定系統的效率和可用性。
計算機網絡的深入發展與信息共享的實現,在相當大程度上使得計算機的結構優化成為發展的必然和熱點,人們對網絡化的高要求,促使分布式計算機網絡體系的實現。而分布式計算機網絡結構因其成本低,易于維護,成為計算機在應用領域發展的一個重要方向。
1 計算機網絡結構的類型
計算機網絡的結構也稱網絡拓撲(Topology),其目的是規范網絡上各個計算機及其外設(稱為節點)之間的連接方式。網絡拓撲結構較為常用的有總線型、星型、環型和網狀結構等。實際應用時,大部分網絡都是基于這些基本拓撲結構的一種組合。
1) 總線型結構。廣播是總線型網絡使用的傳輸技術,當某個節點發送并在總線上傳播數據時,其它所有節點都可接收到此數據。各站點在接收數據后,通過對比分析目的物理地址進而決定是否接收此數據。這種結構的典型代表是以粗、細同軸電纜為傳輸介質的以太網。其優點是結構簡單、使用電纜少、易于網絡擴展等;缺點是訪問控制復雜、受總線長度限制而延伸范圍小等。如圖1所示。
2) 星型結構。星型結構的特征是以中央節點為中心,各個工作站通過單獨的線路和中央節點連接,所有工作站之間的通信都需要通過中心節點,如圖2所示。其優點是結構簡單、管理和維護方便、易于擴展等;缺點是需要線纜需求量大、中心節點負擔重、易成為信息傳輸的瓶頸,中央節點如果出現故障,將導致全網癱瘓。
3) 環型結構。環型結構中各個個節點都是通過環接口連在一條首尾相接的閉合環型通信線路中,各個節點在該網絡中地位平等,各個個節點設備只能和它相鄰的一個或者兩個節點設備進行直接通信,如圖3所示。這種網絡主要用于跨越較大地理范圍的網絡,平時用得比較少。其優點是路徑選擇、控制軟件較為簡單;其缺點是不容易擴充、節點多時響應時間較長等。
4)網狀結構。網狀結構中各工作站相互連成一個網,沒有主控機來管理,也不劃分層次,通信功能分散在組成網絡的各個工作站中,是一種分布式的控制結構,如圖4所示。其優點是可靠性高、節點共享資源容易、傳輸時延較小等;缺點是控制管理復雜、軟件復雜、布線工程量較大、建設成本較高等。
2 計算機網絡與分布式計算機系統
分布式計算機系統是一種計算機硬件的配置方式和相應的功能配置方式。它是一種多處理器的計算機系統,各個處理器通過互聯網絡構一個成統一的系統。系統采用分布式計算結構,即把原來系統內CPU處理的任務分散給各個相應的CPU,實現不同功能的各個CPU相互協調,共享系統的外設和軟件。
在分布式計算機系統中可以實現互聯計算機之間的協調操作,來共同完成一項任務,一個大型程序將會被分布于多臺計算機上并行處理,從而加快了系統的處理速度。分布式計算機系統將主機的邏輯結構進行了簡化,因此非常適合工業生產線的自動控制和企事業單位的管理。分布式計算機系統因具有成本低和易于維護等特點,成為了計算機在應用領域發展的一個重要方向。
與分布式計算機系統不同,計算機網絡是在網絡操作系統的支持下,實現計算機之間的資源共享,但網絡中的計算機是獨立進行工作的。伴隨著網絡技術的不斷發展,計算機網絡系統也開始具有了分布式計算機系統的功能。因此,分布式計算機系統也稱為分布式計算機網絡。而且計算機網絡、聯機多用戶系統和分布式計算機系統在網絡拓撲、硬件連接和通信控制上是相同的[3]。
3 分布式計算機網絡結構的可靠性分析
通信和資源共享是分布式計算機系統與計算機網絡系統具有的共同功能,因此它們在硬件連接和通信控制等方面基本都是一樣的。但它們之間有一點非常重要的區別,那就是分布式計算機系統是在分布式計算機操作系統支持下,進行分布式數據庫處理和各個計算機之間的并行計算工作,即各互聯的計算機可以互相協調工作,共同完成某一項特定的任務;而計算機網絡系統則是在網絡操作系統支持下,實現互聯計算機之間的資源共享,計算機網絡系統中的各計算機是各自獨立進行工作的。
Enslow在對分布式系統定義時強調了其五個特征:一是系統擁有多種通用的物理和邏輯資源,可以動態地給它們分配任務;二是系統中分散的物理和邏輯資源通過計算機網絡實現信息交換;三是系統存在一個以全局方式管理系統資源的分布式操作系統;四是系統中所連網絡各計算機既合作又自治;五是系統內部結構對用戶是完全透明的。
從以上討論中可以得出,它們的共同之處主要體現在:一般的分布式系統是建立在計算機網絡之上的,所以二者在物理結構上是基本相同的。區別主要表現在[4]:分布式操作系統與網絡操作系統的設計思想、結構、工作方式和功能是不一樣的。