09第九章 网络与分布式操作系统(1)1
网络与分布式操作系统
目录
Contents
• 引言 • 网络基础知识 • 分布式操作系统基础知识 • 网络与分布式操作系统关系 • 典型网络与分布式操作系统案例分
析 • 网络与分布式操作系统发展趋势及
挑战
01
引言
背景与意义
互联网与计算机网络的普及
随着互联网的快速发展，计算机网络已成为人们生活和工作 中不可或缺的一部分。分布式操作系统正是基于这样的背景 应运而生，以满足大规模网络环境下资源管理、任务调度和 协同工作的需求。
02
网络基础知识
计算机网络概述
01
02
03
计算机网络的定义
计算机网络是由一组自主 的计算机互联形成的系统， 这些计算机可以通过网络 共享资源。
计算机网络的发展
从ARPANET到Internet， 计算机网络经历了从局域 网到广域网的发展历程。
计算机网络的分类
根据网络覆盖的地理范围， 计算机网络可分为局域网 （LAN）、城域网 （MAN）和广域网 （WAN）。
网络协议与体系结构
网络协议的定义
网络协议是计算机之间通信的规则和 约定，包括语法、语义和时序三个要 素。
TCP/IP协议族
TCP/IP是一组网络协议的集合，包括 TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等协议， 构成了Internet的基础。
OSI七层模型
OSI模型将网络协议划分为七个层次，从 下到上依次为物理层、数据链路层、网络 层、传输层、会话层、表示层和应用层。
03
分布式操作系统基础知识
分布式系统概述
定义
分布式系统是由一组通过 网络互联的计算机组成， 它们共同协作以完成一项 或多项任务。
特点
1+X证书网络系统建设与运维(高级)第09章 无线局域网
FIT AP
FIT AP
天线 802.11a/b/g/n/ac
加密
IP网络 AC
无线欺骗防护 用户防火墙 AP点监测 RF管理
无线客户端管理
802.1X认证，802.11e Qos
网管，二层漫游，安全
第19页
9.1.1 WLAN组网方式
胖AP与瘦AP比较
AC+瘦AP
投资
AP成本较低，易管理； AC成本高。
基础架构拓扑
以太网
以太网
AP
Channel1
AP1
AP2 Channel6
重叠区域 10-15%
STA1
STA2
STA3
STA1
STA2
STA3
STA4
SSID: Guest
第14页
9.1.1 WLAN组网方式
家庭或SOHO网络的组网模式
由于所需要的无线覆盖范围小，一般采用胖AP组网。而胖AP可以不仅实现无线覆盖的要求， 还可以同时作为路由器，实现对有线网络的路由转发。
在 AC+ 瘦 AP 组 网 方 式 中 ， AC 和 AP 的 互 通 可 以 使 用 CAPWAP （ Control And Provisioning of Wireless Access Points）协议实现。
除了CAPWAP协议外，一些厂家也牵头制定了其他的协议，如思科的LWAPP、阿鲁巴的 SLAPP等，华为则使用CAPWAP协议。
第24页
9.1.3 WLAN转发模式
在隧道转发模式中数据流从移动终端到达AP后，由AP使用CAPWAP协议进行封装，发送到 AC，再由AC发送到有线网络中的交换设备进行转发，这种模式中AC和AP之间的CAPWAP 协议隧道不仅用于封装管理流，还用于封装数据流。
计算机基础知识之计算机网络与分布式系统
计算机基础知识之计算机网络与分布式系统计算机网络与分布式系统是计算机基础知识中的重要内容。
它们在现代计算机技术和应用中起着至关重要的作用。
本文将对计算机网络与分布式系统的基本概念、原理和应用进行介绍。
一、计算机网络计算机网络是指通过通信线路将一组相互连接的计算机系统互联起来，以实现资源共享和信息传输的系统。
它由计算机与通信设备组成，借助协议和标准来管理数据的传输和交换。
计算机网络可以依据规模分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等。
1. 局域网（LAN）局域网是在相对较小的范围内建立起来的计算机网络。
它通常用于办公楼、学校等小范围内的计算机互联，实现资源共享和信息传输。
局域网的组网方式包括总线型、环型和星型等。
2. 城域网（MAN）城域网是连接城市范围内的计算机网络。
它通过光纤、电缆等高速传输介质，实现不同地点之间的计算机互联。
城域网常常用于大型企业、政府机关等组织内的计算机通信。
3. 广域网（WAN）广域网是连接广泛地域范围内的计算机网络。
它涵盖了不同地区、不同国家之间的计算机通信。
广域网依赖于互联网，通过路由器等设备实现数据的传输和交换。
二、分布式系统分布式系统是一种由多台计算机组成的系统，这些计算机通过网络进行通信和协作，共同完成某一任务。
分布式系统的设计目标是提高系统的性能、可靠性和可扩展性。
1. 客户端-服务器模型客户端-服务器模型是分布式系统中常见的一种架构模式。
客户端发送请求，服务器接收请求并提供相应的服务。
客户端和服务器之间通过网络进行通信。
这种模型可以实现资源共享和任务分配，提高系统的性能和可靠性。
2. 对等网络模型对等网络模型是分布式系统中的另一种架构模式。
在对等网络中，每台计算机都具有相同的地位，可以互相协作完成任务。
对等网络模型常用于文件共享、分布式计算等应用场景。
三、计算机网络与分布式系统的应用计算机网络与分布式系统在现代社会的各个领域都有广泛的应用。
计算机网络课后题答案第九章【精选】
第九章无线网络9-01．无线局域网都由哪几部分组成？无线局域网中的固定基础设施对网络的性能有何影响？接入点AP 是否就是无线局域网中的固定基础设施？答：无线局域网由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成，采用单元结构，将整个系统分成许多单元，每个单元称为一个基本服务组。
所谓“固定基础设施”是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站。
直接影响无线局域网的性能。
接入点AP 是星形拓扑的中心点，它不是固定基础设施。
9-02．Wi-Fi 与无线局域网WLAN 是否为同义词？请简单说明一下。
答：Wi-Fi 在许多文献中与无线局域网WLAN 是同义词。
802.11 是个相当复杂的标准。
但简单的来说，802.11 是无线以太网的标准，它是使用星形拓扑，其中心叫做接入点AP(Access Point)，在MAC 层使用CSMA/CA 协议。
凡使用802.11系列协议的局域网又称为Wi-Fi(Wireless-Fidelity,意思是“无线保真度”)。
因此，在许多文献中，Wi-Fi 几乎成为了无线局域网WLAN 的同义词。
9-03 服务集标示符SSID 与基本服务集标示符BSSID 有什么区别？答：SSID（Service Set Identifier）AP 唯一的ID 码，用来区分不同的网络，最多可以有32 个字符，无线终端和AP 的SSID 必须相同方可通信。
无线网卡设置了不同的SSID 就可以进入不同网络，SSID 通常由AP 广播出来，通过XP 自带的扫描功能可以相看当前区域内的SSID。
出于安全考虑可以不广播SSID，此时用户就要手工设置SSID 才能进入相应的网络。
简单说，SSID 就是一个局域网的名称，只有设置为名称相同SSID 的值的电脑才能互相通信。
BSS 是一种特殊的Ad-hoc LAN 的应用，一个无线网络至少由一个连接到有线网络的AP 和若干无线工作站组成，这种配置称为一个基本服务装置BSS (Basic Service Set)。
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）第⼀章1．设计现代OS的主要⽬标是什么？答：（1）有效性（2）⽅便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯？答：（1）OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象；在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件，实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展：（1）不断提⾼计算机资源的利⽤率；（2）⽅便⽤户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机，在外围机的控制下，把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。
该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进⾏的。
⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间；⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业；主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机，独⽴地处理⾃⼰的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。
解决⽅法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存⽤户键⼊的命令或数据。
操作系统的网络通信与分布式系统
操作系统的网络通信与分布式系统操作系统是一个管理计算机系统资源的软件，它负责协调各种硬件和软件组件的工作，以提供高效、可靠的计算环境。
在现代计算机系统中，网络通信和分布式系统已经成为操作系统的重要功能之一。
本文将讨论操作系统在网络通信和分布式系统中的作用和技术。
一、网络通信网络通信是指计算机之间通过网络传输数据和信息的过程。
在操作系统中，网络通信的功能由网络协议栈实现。
网络协议栈是一组协议的集合，包括物理层、数据链路层、网络层和传输层等。
操作系统负责管理和控制网络协议栈的各个层次，以实现可靠的数据传输和通信。
1. 网络设备驱动程序操作系统中的网络通信功能需要与硬件设备进行交互，操作系统通过网络设备驱动程序来实现与网络设备的通信。
网络设备驱动程序负责将数据从用户空间传输到网络设备，以及从网络设备接收数据并传输到用户空间。
操作系统需要支持各种不同类型的网络设备驱动程序，包括以太网卡、无线网卡等。
2. 网络协议栈操作系统中的网络协议栈负责处理网络通信的各个层次。
物理层负责将数据转换成电信号并通过物理介质进行传输；数据链路层负责将数据分割成数据帧进行传输；网络层负责路由和转发数据包；传输层负责建立可靠的通信连接，并提供数据的传输控制和错误恢复机制。
操作系统需要根据不同的网络协议来实现相应的功能，如TCP/IP、UDP等。
3. 网络文件系统网络文件系统是指通过网络实现文件共享和访问的技术。
操作系统可以提供网络文件系统的功能，使用户可以通过网络访问其他计算机上的文件。
常见的网络文件系统包括NFS、CIFS等。
通过网络文件系统，用户可以在不同的计算机之间共享文件和资源，提高工作效率和协作能力。
二、分布式系统分布式系统是指由多台计算机组成的系统，这些计算机通过网络互相连接，共同完成一个任务。
在分布式系统中，操作系统起到了协调和管理各个计算机之间的工作的作用。
1. 分布式文件系统分布式文件系统是指将文件存储在多台计算机上，通过网络进行访问和管理的系统。
网络与分布式系统
网络与分布式系统网络与分布式系统是当今信息技术领域中至关重要的概念。
随着互联网的迅猛发展，网络与分布式系统的作用越来越被人们所重视。
本文将从网络的基本原理、分布式系统的概念以及它们的应用领域等方面进行论述。
一、网络的基本原理网络是指将多台计算机通过一定的连接方式相互关联起来，实现信息分享和资源共享的系统。
网络的基本原理包括以下几个方面：1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点之间的连接方式。
常见的网络拓扑结构有星型、总线型、环型、树型、网状型等形式。
每种拓扑结构都有其特点与应用场景。
1.2 网络协议网络协议是计算机网络中通信实体之间进行信息交换的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
不同的协议扮演着不同的角色，确保网络中数据的传输和接收的正确性。
1.3 网络安全性网络安全性是指网络系统能够抵抗各种威胁和攻击的能力。
随着网络的普及和发展，网络安全问题变得越来越严峻。
密码学、防火墙和入侵检测等技术被广泛应用于网络安全保护中。
二、分布式系统的概念分布式系统是指由多台计算机组成的系统，在分布式系统中，各个计算机节点之间通过通信网络进行交互和合作，共同完成任务。
分布式系统的特点主要包括以下几个方面：2.1 资源共享分布式系统可以实现各个节点之间的资源共享。
通过分布式文件系统、分布式数据库等技术，实现数据的共享和统一管理，提高系统的整体性能和可用性。
2.2 可靠性分布式系统具有较高的可靠性。
由于系统中包含多个节点，当某个节点发生故障时，其他节点可以接管其工作，保证系统的连续运行和服务的可用性。
2.3 扩展性分布式系统可以方便地扩展。
当业务需求增加时，可以通过增加节点的方式扩展系统的处理能力，提高系统的容量和性能。
三、网络与分布式系统的应用领域网络与分布式系统广泛应用于各个行业和领域，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
以下是网络与分布式系统在几个典型应用领域的案例：3.1 电子商务网络与分布式系统使电子商务得以发展壮大。
计算机网络与分布式系统
计算机网络与分布式系统一、引言计算机网络和分布式系统是现代信息技术的重要组成部分。
随着互联网的迅速发展，人们对计算机网络和分布式系统的需求越来越高，这些技术的应用已经广泛渗透到我们生活的方方面面。
本文将深入探讨计算机网络和分布式系统的概念、原理以及应用。
二、计算机网络的概念和原理计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来，实现信息交流和资源共享的系统。
计算机网络的原理主要包括数据传输、分组交换和路由选择等。
数据传输是计算机网络中最基础的原理，它通过将数据分成若干个小的数据包进行传输，以提高传输的效率和可靠性。
而分组交换则是指将分割好的数据包通过网络节点之间的交换机进行转发，以达到整个网络的高效传输。
路由选择则是指根据网络拓扑结构和数据传输要求，选择合适的路径进行数据包的传输。
三、分布式系统的概念和原理分布式系统是由多个独立的计算机组成，通过网络相互连接并协调工作的系统。
分布式系统的概念和原理主要体现在资源共享、通信和协作等方面。
资源共享是分布式系统的核心特点之一，它可以将各个计算机的资源进行整合和利用，提高整个系统的效率和可靠性。
通信是分布式系统中实现协同工作的基础，它通过网络连接各个计算机节点之间进行数据的传输和交换。
而协作是指各个节点之间通过通信和协调实现任务的共同完成，它可以提高系统的可扩展性和可靠性。
四、计算机网络与分布式系统的关系计算机网络是分布式系统的基础设施，它提供了必要的通信环境和资源共享平台。
分布式系统则是在计算机网络的基础上，通过共享、通信和协调等机制，将多个计算机连接在一起，形成一个整体。
计算机网络和分布式系统相辅相成，相互依赖，共同促进了现代信息技术的发展和应用。
五、计算机网络与分布式系统的应用计算机网络和分布式系统的应用已经渗透到了各个领域。
在互联网领域，计算机网络和分布式系统为各个网站和应用提供了稳定的网络环境和高效的资源共享机制。
在电子商务领域，计算机网络和分布式系统为在线支付、订单处理和物流配送等提供了强大的支持。
计算机网络课件
房间 建筑物 园区 城市 国家 洲 星球
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局域网 城域网 广域网
?局域网(LAN,Local Area Network)
一般指处于几公里内校园或一幢建筑物内的专用网络。
?覆盖距离一般为10km 左右 ?传输速率高，已达10Gbps ?误码率低总线型、环型 ?组建方便、使用灵活、易于管理
IEEE802.3 IEEE802.4 IEEE802.5
缺点: 1) 依赖于中心结点，如果此结点出现故障，全网则 瘫痪。 2) 采用专用线路，需要的电缆多，维护，安装量 大，成本高。 3）中心点负担重，传输易成瓶颈。
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2 .总线拓扑结构
总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，各站点均 通过硬件接口直接联到传输介质上，如图所示。
优点:
1
2
3
n
1)结构简单，易于扩充；
第三代:标准化网络
包括:ISO/OSI-RM( 国际标 准化组织的开放式互连参
考模型
第四代:网络互联
各种类型的网络全面互联，并向宽带化、 高速化、智能化方向发展。例如：在
Internet 环境下，不同类型、不同档次的 计算机或者网络只要遵守 tcp/ip协议，都
可以连入网中相互通信，共享资源。
.
计算机网络的发展过程
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3.计算机网络的组成
计算机网络的基本组成
网络由硬件和软件两大部分组成。硬件包括计算机、 终端、通信线路和通信设备，主要负责数据处理和数据转 发；软件由网络操作系统、通信协议、网络管理软件和应 用软件组成，控制数据的通信和实现各种网络的应用。
计算机网络的逻辑结构
–通信子网
通信设备 —用于转发数据包 通信链路
缺点: 1) 可靠性差任一结点故障,将引起全网瘫痪.故障诊断难. 2) 扩充困难,需停掉全网.
《操作系统》教学课件 项目六 网络和分布式操作系统
网络协议是网络上所有设备〔网络效劳器、计算机及交换机、路由器、防 火墙等〕之间通信规那么的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些 格式的意义。也就是说，网络协议使网络上各种设备之间能够相互交换信息。
目前，网络中常用的协议是TCP/IP协议。
二、计算机网络的功能
计算机网络主要具有如下4个功能。 〔1〕数据通信 计算机网络主要提供 、电子邮件、电子数据交换〔EDI)、电子公告牌 〔BBS〕、远程登录和浏览等数据通信效劳。 〔2〕资源共享 但凡入网用户均能享受网络中各个计算机系统的全部或局部软件、硬件 和数据资源。 〔3〕提高计算机的可靠性和可用性 〔4〕分布式处理 指通过算法将大型的综合性问题交给不同的计算机同时进行处理。用户可 以根据需要合理选择网络资源，就近快速地进行处理。
三、计算机网络的分类
从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准， 可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网4种。
1. 局域网
我们常说的LAN〔Local Area Network〕就是指局域网，这是最常见、应 用最广的一种网络。所谓局域网就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地 区范围较小。在局域网所涉及的地理距离上，一般可以是几米至10km以内。
1. 网络协议的3个要素
〔1〕语义：指对构成协议的协议元素含义的解释。 〔2〕语法：用于规定将假设干个协议元素和数据结合起来表示一个完整 内容时应遵循的格式。 〔3〕规那么：它规定了事件的执行顺序，即通信双方进行发收和应答的次
序2.。网络协议的分层
由于网络体系结构是有层次的，因此，通信协议也被分为多个层次，每 个层内还允许分成假设干子层次。在网络的各层中存在着许多协议，接收方 和发送方同层的协议必须一致，否那么一方将无法识别另一方发出的信息。
计算机网络与分布式系统
计算机网络与分布式系统计算机网络与分布式系统是当今信息技术领域中的两个重要概念。
计算机网络指的是利用通信设备和通信链路连接起来的计算机系统，其中包括局域网、广域网、互联网等。
而分布式系统则是指由多台独立的计算机组成的系统，这些计算机通过网络协同工作，以完成各种任务和应用。
一、计算机网络计算机网络是一种将多台计算机连接在一起，共享资源和信息的技术。
它可以分为以下几个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
1. 物理层物理层是计算机网络中最底层的层次，它负责传输数字信号和模拟信号。
物理层的主要任务是将比特流传输到接收方。
2. 数据链路层数据链路层负责将物理层传输的数据划分为适当的数据包，并为每个数据包分配唯一的标识符。
此外，数据链路层还负责检测并纠正传输中出现的错误。
3. 网络层网络层负责为数据包选择最适合的传输路径。
通过路由选择算法，网络层可以选择最短有效路径，以实现快速且高效的数据传输。
4. 传输层传输层负责在源主机和目标主机之间提供端到端的可靠数据传输。
它可以通过分段、序列号和确认机制，确保数据的完整性和顺序性。
5. 应用层应用层是计算机网络中最高层的层次，它提供了一系列网络应用程序，如电子邮件、文件传输协议（FTP）和超文本传输协议（HTTP）等。
二、分布式系统分布式系统是一种通过将任务分配给多个计算机来协同工作的系统。
分布式系统的特点是具有高性能、高可用性、高可靠性和可扩展性。
1. 架构分布式系统的架构可以分为两类：客户-服务器架构和对等网络架构。
客户-服务器架构中，服务器提供服务，而客户端请求服务。
对等网络架构中，所有计算机都具有相同的地位，彼此之间通过消息传递进行通信。
2. 通信在分布式系统中，计算机之间通过网络进行通信。
通信可以通过消息传递、远程过程调用（RPC）和分布式对象访问（DOA）等方式实现。
3. 数据一致性在分布式系统中，一个重要的问题是如何保持数据的一致性。
有多种算法和协议可以用来实现数据的一致性，如分布式锁、事务处理和副本控制等。
计算机网络与分布式系统
计算机网络与分布式系统随着信息技术的不断发展和进步，计算机网络与分布式系统在现代社会中扮演着至关重要的角色。
计算机网络是指将多台计算机通过通信链路相互连接起来，实现资源共享和信息传输的系统。
而分布式系统是建立在计算机网络上的系统，多个计算机节点通过通信协议进行协作，从而完成任务。
本文将从计算机网络和分布式系统的定义、特点与应用等方面进行探讨。
一、计算机网络计算机网络是指将多台计算机设备以通信链路相连，通过数据传输来实现资源共享和信息传递的系统。
计算机网络的基础是通信技术，通过将计算机设备互联，实现了数据和信息在各个节点之间的传输。
计算机网络的发展经历了多个阶段，从最早的局域网到广域网，再到今天的互联网，网络的规模和功能得到了极大的扩展和拓展。
计算机网络的特点在于连接性、共享性和扩展性。
首先，计算机网络将多台计算机设备连接在一起，使得各个节点之间可以进行数据交换和通信。
其次，计算机网络实现了资源共享，用户可以通过网络访问和共享其他计算机节点上的资源，如打印机、文件等。
最后，计算机网络具有很强的扩展性，可以通过增加新的节点来扩大网络规模，满足不断增长的用户需求。
计算机网络在各个领域都有广泛的应用。
在教育领域，计算机网络为学校和学生提供了丰富的教学资源和学习平台。
在工业领域，计算机网络被用于工厂自动化和远程监控等方面，提高了生产效率和管理水平。
在商业领域，计算机网络为企业提供了更高效的信息管理和传输方式，加快了商业活动的速度。
二、分布式系统分布式系统是指由多个计算机节点组成的系统，通过网络协议相互连接，协同工作以完成任务。
每个节点都具有一定的计算和存储能力，可以独立运行和交互，共同完成系统的功能。
分布式系统的设计和实现旨在提高系统的可靠性、可扩展性和性能。
分布式系统具有以下特点。
首先，分布式系统具有高度的可靠性和容错性。
由于系统中有多个节点，当其中的某个节点出现故障时，系统仍能正常运行，并通过其他节点继续提供服务。
专升本计算机攻略计算机网络与分布式系统
专升本计算机攻略计算机网络与分布式系统专升本计算机攻略——计算机网络与分布式系统计算机网络与分布式系统是专升本计算机科学与技术专业中的一门重要课程。
随着信息技术的不断发展和应用，计算机网络已经成为现代社会中必不可少的一部分。
掌握计算机网络与分布式系统的知识，对于专升本考试和日后的职业发展都具有重要意义。
本文将为广大考生提供一些攻略，帮助大家更好地学习和理解计算机网络与分布式系统。
一、理论基础篇1.1 计算机网络概述计算机网络是指将多台计算机互连起来，实现数据和信息共享的系统。
它由网络体系结构、传输媒介、通信协议等组成。
在学习计算机网络之前，我们需要了解计算机网络的基本概念、发展历程和应用领域。
1.2 分层体系结构计算机网络采用分层体系结构，将网络功能划分为不同的层次，每层都有相应的协议和服务。
常见的分层体系结构有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。
学习计算机网络需要掌握各个层次的功能、协议和数据单位等。
1.3 计算机网络的网络设备计算机网络的设备包括计算机、路由器、交换机、网卡等。
每种设备都有不同的作用和功能，掌握这些设备的特点和使用方法，对于实际网络的搭建和维护非常重要。
1.4 网络通信协议网络通信协议是计算机网络中一种约定，它规定了计算机之间如何通信和传输数据。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
学习计算机网络需要了解各种协议的作用和特点。
二、实践应用篇2.1 网络编程网络编程是指利用计算机网络进行程序开发和通信。
掌握网络编程的基本原理和方法，对于实际项目的开发和调试至关重要。
常用的网络编程语言有C、C++、Java等，学习时需要结合编程语言和网络协议进行实践操作。
2.2 分布式系统分布式系统是指多台计算机通过计算机网络进行协同工作和资源共享的系统。
学习分布式系统需要了解分布式架构的基本概念、优势和挑战，掌握分布式计算的相关技术和方法。
2.3 云计算和大数据云计算和大数据是计算机网络与分布式系统中的热门技术。
操作系统 网络与分布式处理33页PPT
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
操作系统 网络与分布式处理
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约8、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
计算机网络与分布式系统基础
计算机网络与分布式系统基础计算机网络和分布式系统是现代计算机科学中的重要领域，它们为各种计算机应用提供了基础支持。
本文将介绍计算机网络和分布式系统的基础知识，并探讨它们对现代社会的重要性。
一、计算机网络基础计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和通信线路相互连接起来，实现信息交换和资源共享的系统。
计算机网络基于分层的结构，主要由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等组成。
1. 物理层：物理层负责实现计算机之间的物理连接，包括电缆、网卡、集线器等硬件设备。
它将二进制数据转换为电信号并通过物理媒介进行传输。
2. 数据链路层：数据链路层负责将物理层传输的数据划分为数据帧，并通过差错检测和纠正的技术保证数据的可靠传输。
3. 网络层：网络层负责解决不同网络之间的通信问题，通过IP地址和路由器实现分组交换，实现数据的传输和路由选择。
4. 传输层：传输层负责提供端到端的数据传输服务，主要通过TCP和UDP协议实现可靠传输和无连接传输。
5. 应用层：应用层提供各种网络应用服务，如HTTP、FTP、SMTP 等，支持用户进行各种网络活动。
二、分布式系统基础分布式系统是指通过网络将多台计算机连接起来，共同完成一个任务。
它具有高性能、高可用性和扩展性等优势，广泛应用于云计算、大数据处理等领域。
1. 分布式计算：分布式计算是指将一个计算任务分割成多个子任务，在不同计算节点上并行执行，通过消息传递和共享内存等方式交换数据和结果。
2. 分布式存储：分布式存储是指将大量数据分散存储在不同的计算节点上，提供高性能和高容量的数据存储服务，如分布式文件系统和分布式数据库。
3. 分布式通信：分布式通信是指在分布式系统中实现节点之间的通信，主要通过消息传递和远程过程调用等方式实现。
4. 分布式调度：分布式调度是指对分布式系统中的资源进行合理调度和管理，以最大程度地提高系统的性能和资源利用率。
三、计算机网络与分布式系统的重要性计算机网络和分布式系统对现代社会的发展具有重要影响。
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9.4 计算模型(Cont.)
4. 进程驱逐 家结点(home node) 进程在其生存期中所在的主机叫该进程的家结点。 外来进程(foreign process) 迁移到某目标机上的进程叫做该目标机的外来进程。 进程驱逐(process dispel) 一个结点将迁移到该结点的进程迁移出去, 迁回其家结点。 驱逐是通过迁移(回迁)实现的。
9.1 计算机网络
网络的概念
网络的组成
网络的分类
网络的拓扑
9.1.1 计算机网络的概念
计算机网络
利用通信设备和通信线路
将地理上分散
而且具有相对独立功能的
多个计算机系统
按照某种原则相互连接在一起 构成的计算机体系。
9.1.2 计算机网络的组成
组 成 ① 站点计算机 : 计算机、终端及其附属外设; ② 通信处理器 : 计算机间的通信 ; ③ 通信用线路 : 高速、低速; 有线、无线。
9.1.3 计算机网络的分类
同构网络 站点由相同类型(系列)计算机构成, 分布计算机系统。 进程动态迁移要求站点 具有相同或兼容的硬件环境。 异构网络 站点计算机类型不同, 网络操作系统。
9.1.3 计算机网络的分类
两类网络操作系统 网络操作系统 远程登陆: telnet 远程文件传输: ftp 分布式操作系统 数据迁移 计算迁移 作业迁移 (负载平衡) 进程迁移
9.4 计算模型(Cont.)
2.进程迁移 将正运行于某一站点上的进程迁移到另一站点。 要 求: 源站点和目标站点操作系统相同; 机器型号兼容, 保证具有相同的指令系统。 进程迁移的目的 ① 动态负载均衡; ② 减少通信开销 ③ 利用特定资源; ④ 改善通信性能 进程迁移涉及的内容 ① 进程地址空间: 全部或部分传输; ② 进程控制结构: PCB ③ 环境信息: 打开的文件、使用的资源、 处理的消息及信号。
局域网是构造(松散耦合)分布式操作系统的基础
9.1.3 计算机网络的分类
典型局域网描述:
9.1.3 计算机网络的分类
广域网络 (WAN) : 连接地理区域分散的结点.
通信手段: 租赁电话公司线路, 微波电路, 卫星线路. 速度较慢 ≈ 100 千比特/秒. 可靠性较低.
目的: 信息资源与外设资源的共享。
9.4 计算模型(Cont.)
3. 线程迁移: 动态维护源站点与目标站点存储空间数据一致性。
站点S P2 P1 P4 P1 站点D
P3
P2
核心
核心
PCB
TCB
PCB
TCB
(b) 迁移前
9.4 计算模型(Cont.)
站点S P2 站点D
P1
P4
P1
P3
P3
P2
核心
PCB
TCB
核心 PCB
TCB
(b) 迁移后
9.1.4 计算机网络的拓扑结构
1.全连通结构
B A C A
2. 部分互连结构
B C
E
D
E
D
基本成本高 通信速度快 可靠性高
基本成本: 中 通信速度: 与连接情况有关 可靠性: 中
9.1.4 计算机网络的拓扑结构
3. 层次结构
A
4. 星状结构
A E F F E C D B
B
C
D
基本成本较低 通信经过父结点(祖先结点) 可靠性一般 (非叶结点失效分割网络)
6. 总线型结构 : (a)直总线 . (b)环总线
…
(a) (b) 基本成本: 与结点数成线性关系 通信成本: 小(除非总线成为瓶颈) 站点失效不影响系统, 但总线故障网络失效
9.2 通讯与协议 ISO的OSI参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 传输介质 主机A
7 6 5 4 3 2 1
9.1.3 计算机网络的分类
按覆盖地理范围: 局域网、广域网; 按入网机器型号: 同构网络、异构网络。 局域网 (LAN) : 通常覆盖较小的地理区域。
总线型, 环形, 或者星形网络.
速度 ≈ 100 兆/秒, 或者更高. 传输速度快, 成本低。
结点:
通常的工作站 和/或 个人电脑 少量 (通常一到两个) 小型机.
9.1.4 计算机网络的拓扑结构
拓扑结构: 网络系统中的各个站点在物理上 采用的不同连接方式。 评估和比较标准： 基本成本: 系统中各站点连接起来所花费的代价; 通信成本: 一个信息由站点A传送到站点B 所经过的距离; 可靠性: 如果一个通信链或一个站点失效, 对其余站点之间通信的影响程度。
基本成本低 中心结点是通信瓶颈 可靠性低: 中心结点失效网络瘫痪
9.1.4 计算机网络的拓扑结构
5. 环形结构： (a)单向 . (b)双向
(a)
(b)
基本成本低 通信速度中(最多n-1步) 可靠性一般 (任一结点失效网络失效)
基本成本较低 通信速度较快(最多n/2步) 可靠性: 中
9.1.4 计算机网络的拓扑结构
9.4 计算模型(Cont.)
计算迁移的方法 1.作业迁移 要 求: 源站点和目标站点操作系统相同。 ① 负载平衡 作业或作业步可以在网络上分布以均衡工作负载。 ② 计算加速 作业划分为若干个在不同站点处并行执行的步骤。 ③ 硬件优选 有些作业只适合于在专用处理机上运行。 ④ 软件优选 有的作业需要某些站点处的特别软件。
第九章 网络操作系统 与分布式操作系统
计算机网络为基础, 相互通信遵循网络协议; 操作系统 网络操作系统中各机器可运行不同操作系统, 分布式操作系统各机器运行相同操作系统; 通信方式 网络操作系统文件共享方式, 分布式操作系统消息方式; 追求目标 网络操作系统提供通信与信息资源共享服务, 分布式操作系统计算加速、提高系统可靠性。
站点H: 数据库服务
服务器 H(site A)
客 户 H(site C) Network CP+线路 资源 H(site B)
E-mail服务;
FTP服务; 资源共享; 远程登录。
计算机网络系统示图
9.1.2 计算机网络的组成(Cont.)
结点类型 主 机 应用实例: 航班预定, 银行系统; 大容量附属磁盘。 工作站 (Sun, Apollo, Microvax, RISC6000等) 应用实例: 计算机辅助设计; 办公信息系统; 私人数据库。 0, 1, 2个中等容量磁盘 个人计算机 应用实例:办公信息系统; 小型私人数据库 0个或者1个小型磁盘
9.4 计算模型(Cont.)
9.4.2 计算迁移 结点A需要结点B的文件, 两种数据传送方式 RPC方式 执行一个远程过程调用, 调用一个对所需文件进行适当计算的过程, 然后将结果发送给进程。 消息方式 发一个消息到站点B, 由B的操作系统创建一个执行所指定任务的代理进程, 然后通过消息系统将结果返回。
网络层协议
应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议
7 6 5 4 3 2
网络层协议
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
3 2
网络层协议
3 2 1
主机B
链路层协议
链路层协议
链路层协议
物理层协议
1
物理层协议
1
物理层协议
通信子网(局域网不需要) 通统 与分布式操作系统(Cont.)
资源共享 远程共享和打印文件 在分布式据库中处理信息 使用远程指定硬件设备 计算加速 for one task, multiple processes of threads scattered on multiple nodes 负载平衡: 多任务, 进程迁移; 提高可靠性 detect and recover from site failure, function transfer, reintegrate failed site. 通信: 消息传递。
站点服务:
电子邮件; FTP服务;
数据库服务;
DNS(Domain Name System)服务; 远程登录。
远程登录: telnet
远程文件传输: ftp remote_host_name
9.4 计算模型
网络环境中软/硬件资源共享的方法:
9.4.1 数据迁移 结点A需要结点B的文件, 两种数据传送方式 整个文件都传送, 本地访问, 之后回送; 将文件的一部分传送, 修改部分回送。