分布式系统实验报告
软件开发实习报告：分布式系统与高可用性设计
软件开发实习报告：分布式系统与高可用性设计一、引言在当今快速发展的互联网时代，分布式系统和高可用性设计已成为软件开发中不可忽视的重要概念。
本实习报告旨在总结我的实习经验，重点探讨分布式系统和高可用性设计的原理、挑战以及一些解决方案。
二、分布式系统的概述1. 什么是分布式系统？分布式系统是由多台计算机组成的网络系统，在这个系统中，各个计算机通过网络链接进行通信和协作，共同完成一项任务。
分布式系统的目标是通过提供并行计算、资源共享和容错等功能来满足用户需求。
2. 分布式系统的优势和挑战优势：- 高性能：分布式系统可以同时利用多台计算机的处理能力，加快任务的完成速度。
- 可扩展性：可以根据需求动态增加或减少计算机节点，实现系统的弹性扩展。
- 资源共享：分布式系统可以将不同节点的资源（如内存、存储）进行共享，提高资源利用效率。
挑战：- 通信和同步：各节点之间的通信和数据同步是分布式系统中的关键问题，需要解决网络延迟、数据一致性等挑战。
- 容错和恢复：分布式系统可能会面临节点故障、网络隔离等问题，需要保证系统的容错性和可恢复性。
- 负载均衡：在分布式系统中，需要合理分配任务和负载，确保各节点的工作均衡。
三、高可用性设计的原理1. 什么是高可用性？高可用性是指系统能够长时间持续地运行，不受故障、错误和恢复等问题的影响。
高可用性设计旨在提高系统的稳定性和可靠性，减少系统的停机时间和损失，满足用户对系统的可靠性要求。
2. 高可用性设计的核心原则- 冗余：通过增加冗余的节点或组件，实现系统的备份和容错。
当一个节点或组件失败时，可以立即切换到备用节点或组件，保证系统的连续性。
- 自动化：采用自动化工具和流程，降低人为错误的发生几率，提高系统的自动化管理和运维能力。
- 监控和预警：建立健全的监控系统，及时发现系统的异常情况并采取相应措施。
通过预警系统，提前感知到潜在的故障，防患于未然。
四、分布式系统与高可用性设计的应用案例1. 声明式配置管理声明式配置管理是分布式系统中的一种重要技术，通过将系统的配置信息以声明的方式进行管理，实现系统的可扩展性和灵活性。
hadoop分布式实验总结
hadoop分布式实验总结Hadoop分布式实验总结一、实验目标本次实验的目标是深入理解Hadoop分布式文件系统（HDFS）和MapReduce计算模型，通过实际操作和案例分析，掌握Hadoop的基本原理和应用。
二、实验内容在本次实验中，我们主要完成了以下几个部分的内容：1. HDFS的基本操作：包括在HDFS中创建文件夹、上传和下载文件等。
2. MapReduce编程：编写Map和Reduce函数，实现对数据的处理和分析。
3. Hadoop集群搭建：配置Hadoop集群，了解节点间的通信和数据传输机制。
4. 性能优化：通过调整参数和优化配置，提高Hadoop集群的性能。
三、实验过程1. HDFS操作：首先，我们在本地机器上安装了Hadoop，并启动了HDFS。
然后，我们通过Hadoop命令行工具对HDFS进行了基本的操作，包括创建文件夹、上传和下载文件等。
在操作过程中，我们遇到了权限问题，通过修改配置文件解决了问题。
2. MapReduce编程：我们选择了一个经典的问题——单词计数作为案例，编写了Map和Reduce函数。
在编写过程中，我们了解了MapReduce的基本原理和编程模型，以及如何处理数据的分片和shuffle过程。
3. Hadoop集群搭建：我们在实验室的局域网内搭建了一个Hadoop集群，配置了各个节点之间的通信和数据传输。
在配置过程中，我们注意到了防火墙和网络通信的问题，通过调整防火墙规则和配置网络参数，解决了问题。
4. 性能优化：我们对Hadoop集群进行了性能优化，通过调整参数和优化配置，提高了集群的性能。
我们了解到了一些常用的优化方法，如调整数据块大小、优化网络参数等。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了Hadoop分布式文件系统和MapReduce计算模型的基本原理和应用。
在实验过程中，我们遇到了一些问题，但通过查阅资料和互相讨论，最终解决了问题。
通过本次实验，我们不仅掌握了Hadoop的基本操作和编程技能，还提高了解决实际问题的能力。
MIT6.824分布式系统实验
MIT6.824分布式系统实验LAB1 mapreducemapreduce中包含了两个⾓⾊，coordinator和worker，其中，前者掌管任务的分发和回收，后者执⾏任务。
mapreduce分为两个阶段，map阶段和reduce阶段。
map阶段对应的是map任务。
coordinator将会把任务分成多个部分，例如，有多个⽂件待处理，则每个⽂件的处理是⼀个任务。
coordinator根据待处理⽂件⽣成多个任务，将这些任务⽤available管道暂存，供worker取⽤。
worker将任务完成之后，需要告知coordinator，coordinator需要记录任务的状态。
为了标识任务，每个任务需要有唯⼀的taskId。
coordinator可以⽤taskId为key的map来存储所有task，worker完成⼀个task之后，这个task就没有必要保存，coordinator可以从map中删除该task。
coordinator存储未完成的task，除了供worker⽐对之外，还可以⽤来重新分发超时的任务。
worker调⽤coordinator的applyForTask函数，来从avaliable队列中得到新的任务。
在map阶段，worker收到任务后会调⽤mapf函数，这个函数是⽤户传⼊的参数，指向任务的具体执⾏过程。
对mapf的执⾏结果，worker根据reduce的个数，将执⾏结果hash成reduce份。
例如，对于wordcount任务，每个⽂件中的词的统计数量将根据词分为reduce份，保存在reduce个⽂件中。
reduce阶段对应的是reduce任务。
coordinator将⽣成reduce个新的任务，每个任务处理⼀个hash桶中的内容。
同样⽤available管道供worker取⽤。
当然，这时worker只需要知道⾃⼰取到的是第⼏个hash桶对应的reduce任务，即可通过共享⽂件和统⼀的⽂件命名规则获取到此时需要处理的⽂件。
分布式系统实验报告
中南大学分布式系统实验报告目录（我选做 4 题，按住ctrl点击目录条可直达，wps下有效）实验一数据包 socket 应用 (4)一、实验目的 (4)二、预习与实验要求 (4)三、实验环境 (4)四、实验原理 (4)五、实验内容 (6)六、实验报告 (7)七、思考题 (7)实验二流式 socket 应用 (8)一、实验目的 (8)二、预习与实验要求 (8)三、实验环境 (8)四、实验原理 (8)五、实验内容 (9)六、实验报告 (9)七、思考题 (11)实验三客户/ 服务器应用开发 (11)一、实验目的 (11)二、预习与实验要求 (11)三、实验环境 (11)四、实验原理 (12)五、实验内容 (12)六、实验报告 (13)实验九虚拟机的使用与 Linux 系统的安装 (37)一、实验目的 (37)二、实验内容和步骤 (38)三、实验结果 (40)实验一数据包 socket 应用一、实验目的1. 理解数据包 socket 的应用2. 实现数据包 socket 通信3. 了解 Java 并行编程的基本方法二、预习与实验要求1. 预习实验指导书及教材的有关内容，了解数据包 socket 的通信原理；2. 熟悉一种 java IDE 和程序开发过程；3. 了解下列 Java API：Thread、Runnable；4. 尽可能独立思考并完成实验。
三、实验环境a) 独立计算机或计算机网络；b) Windows 操作系统。
c) Jdk 工具包d) JCreator or others四、实验原理1. 分布式计算的核心是进程通信。
操作系统、网卡驱动程序等应用从不同抽象层面提供了对进程通信的支持，例如Winsock、.*。
Socket API 是一种作为 IPC 提供对系统低层抽象的机制。
尽管应用人员很少需要在该层编写代码，但理解 socket API 非常重要，因为：1，高层设施是构建于socketAPI 之上的，即他们是利用 socket API 提供的操作来实现；2，对于以响应时间要求较高或运行于有限资源平台上的应用来说，socket API 可能是最适合的。
分布式文件系统设计与实现实验报告
分布式文件系统设计与实现实验报告引言:分布式文件系统是指将存储在不同物理位置的文件以一种透明、统一的方式组织起来，使用户能够像访问本地文件一样方便地对其进行存取。
本实验旨在设计和实现一个分布式文件系统，通过研究其原理和算法，探索其在分布式计算环境下的性能和可扩展性。
设计与实现:1. 架构设计1.1 主从架构1.2 对等架构1.3 混合架构2. 文件分配算法2.1 随机分配算法2.2 基于哈希的分配算法2.3 基于一致性哈希的分配算法3. 数据一致性管理3.1 副本机制3.2 一致性协议4. 容错与恢复4.1 容错机制4.2 数据恢复算法5. 性能优化5.1 负载均衡策略5.2 数据缓存技术实验过程与结果:在实验中，我们选取了对等架构作为设计的基础。
首先，我们搭建了一个由多台计算机组成的分布式系统，并在其上安装了相应的操作系统和软件环境。
然后，我们根据设计与实现的要求，编写了相应的代码，并进行了测试和优化。
实验结果表明，我们设计与实现的分布式文件系统具有较好的性能和可扩展性。
通过合理的文件分配算法和一致性管理策略，我们实现了文件的快速存取和数据的一致性维护。
同时，通过容错与恢复机制，我们提高了系统的可靠性和稳定性。
此外，我们还采用了负载均衡和数据缓存等技术，有效地优化了系统的性能。
结论:本实验的设计与实现进一步深化了对分布式文件系统的理解，并验证了相关算法和策略的可行性和有效性。
通过实验过程中遇到的问题和得到的经验，我们对分布式系统的设计与实现有了更深入的认识。
未来，我们将进一步改进和扩展分布式文件系统的功能，以适应更复杂的分布式计算环境。
参考文献:[1] Tanenbaum, A. S., & Van Steen, M. (2002). Distributed systems: principles and paradigms. Pearson Education.[2] Ghemawat, S., Gobioff, H., & Leung, S. T. (2003). The Google file system. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 37(5), 29-43.[3] DeCandia, G., Hastorun, D., Jampani, M., Kakulapati, G., Lakshman,A., Pilchin, A., ... & Vosshall, P. (2007). Dynamo: Amazon’s highly available key-value store. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 41(6), 205-220.。
分布式系统性能实验报告
分布式系统性能实验报告一、实验目的分布式系统是由多个独立的计算机节点组成的系统，每个节点通过通信协议进行交互，共同完成任务。
本实验旨在通过对分布式系统的性能进行测试和评估，以提供有关系统可靠性、扩展性和效率等方面的数据和结论。
二、实验环境本次实验使用了一个由5台计算机组成的分布式系统，这些计算机分别命名为节点A、节点B、节点C、节点D和节点E。
每个节点都装有相同的硬件和软件配置，包括操作系统、分布式系统运行环境等。
三、实验过程1. 引言在实验开始前，首先介绍了分布式系统的定义、特点和优势，以及本次实验的目标和意义。
2. 实验设计为了综合评估分布式系统的性能，我们进行了以下几个方面的测试：- 负载均衡测试：通过向各个节点发送任务并观察任务的分配情况，评估系统的负载均衡能力。
- 吞吐量测试：通过向系统发送大量请求，并测量系统在处理请求时的吞吐量，评估系统的处理能力。
- 响应时间测试：通过向系统发送请求，并测量系统在响应请求时的时间，评估系统的响应速度。
3. 实验步骤与结果分析首先，我们进行了负载均衡测试。
通过向各个节点发送不同数量的任务，我们观察到系统能够合理地将任务分配给各个节点，从而实现负载均衡。
同时，我们计算了每个节点的平均负载，并绘制了负载均衡的图表。
接下来，我们进行了吞吐量测试。
通过向系统发送大量请求并测量处理完成的请求数量，我们评估了系统在单位时间内能够处理的请求数量，即吞吐量。
我们根据不同的负载情况进行了多次测试，并对吞吐量进行了分析和比较。
最后，我们进行了响应时间测试。
通过向系统发送请求，并测量系统在响应请求时所花费的时间，我们得到了系统的响应时间数据。
我们分析了不同负载情况下的响应时间，并对系统的性能进行了评估。
4. 实验结论通过上述实验，我们得出了以下结论：- 分布式系统能够实现负载均衡，有效地将任务分配给各个节点。
- 分布式系统具备较高的处理能力，能够在单位时间内处理大量的请求。
分布式系统性能监控与优化实验报告
分布式系统性能监控与优化实验报告"性能监控与优化"在分布式系统中扮演着至关重要的角色。
随着分布式系统的广泛应用，保证其稳定运行和高效性能成为了工程师们的挑战。
本实验报告旨在介绍分布式系统的性能监控与优化方法，并通过实验验证其有效性。
一、引言名言：“不测量，就没有优化。
”分布式系统由多个相互连接的模块组成，这些模块相互协作以提供高效、可靠的服务。
然而，分布式系统的架构使得性能问题的排查和解决十分困难。
因此，性能监控与优化成为了分布式系统开发与管理中不可或缺的环节。
通过监控系统的性能指标，并针对性地进行调整与优化，可以提高系统的吞吐量、降低延迟时间，更好地满足用户需求。
二、分布式系统性能监控分布式系统的性能监控旨在采集、存储和分析系统中的性能指标。
常见的性能指标包括：吞吐量、延迟、错误率等。
通过对这些指标的监控，可以追踪系统在不同负载下的表现，并及时发现潜在的问题。
1. 监控指标的选择不同的系统可能关注的性能指标有所差异。
在选择监控指标时，应根据系统的实际需求进行权衡。
例如，对于一个电商网站，关注订单处理的延迟时间和吞吐量可能更为重要。
通过分析系统的瓶颈点，确定关键指标，可以提高监控效果。
2. 监控工具的选择当下，有众多的监控工具可供选择，例如Prometheus、Zabbix等。
在选择监控工具时，需要考虑其适应性、可扩展性和易用性。
我选用了Prometheus作为本次实验的监控工具。
三、实验设计与过程我们设计了一个包含多个节点的分布式系统，其中包括一个负载均衡节点和多个工作节点。
实验的目标是使用Prometheus监控工具进行性能监控，并通过优化手段提升系统的性能表现。
1. 系统架构设计我们采用了一种基于微服务架构的系统设计方案。
通过将整个系统拆分为多个小型服务，提高系统的可扩展性和稳定性。
负载均衡节点将请求转发至后端的工作节点，后者进行实际的处理工作。
2. 实验步骤- 步骤一：配置监控指标。
分布式实验报告
实验一、基于TCP的套接字编程一、实验目的用C或JAVA语言编写客户端、服务器端程序，实现基于TCP或UDP 的网络通信或数据传输服务，熟悉基于TCP或UDP的Socket编程原理。
二、实验环境建立在TCP/IP网络结构之上计算机网络实验环境。
计算机具备Windows环境中套接字socket的编程接口功能，可为用户提供全网范围的进程通信功能。
三、实验要求要求学生使用Linux或Windows平台下的套接字实现方式完成TCP客户端与服务器端的通信实现，无界面化要求，功能实现即可。
四、实验内容基于TCP的socket编程的大致实现过程如下--1、编写服务器端程序如下：import java.io.*;import .*;public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws Exception{ ServerSocket server=null;Socket client=null;server=new ServerSocket(8888);client=server.accept();PrintWriter out=null;out=new PrintWriter(client.getOutputStream());out.println("Hello 阙凤林！");out.close();client.close();server.close();}}2、编写客户端程序如下：import java.io.*;import .*;public class TCPClient {public static void main(String[] args)throws Exception { Socket client=null;BufferedReader buf=null;client=new Socket("localhost",8888);buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));System.out.println();System.out.println(buf.readLine());buf.close();client.close(); }}3、在DOS命令行下分别编译上述.java文件，生成对应的.class文件，如下图所示：4、打开主机端口：在“运行”框中输入Telnet，进入如下画面：5、键入o localhost 8888 执行完上述结果后得到下图所示界面：6、最后重新打开一个界面（服务器server保持运行状态），输入cmd，执行客户端程序，得到运行结果如下：实验二、一个RMI实例开发一、实验目的用C或JAVA语言编写客户端、服务器端程序，模拟实现不同操作系统之间程序的方法调用。
分布式文件系统实验报告
分布式文件系统实验报告引言：“分布式文件系统”这个概念最早在20世纪80年代被提出，并随着科技的发展得到了广泛应用。
它是一种能够分布式管理和存储大量文件的系统，可以提供高性能的数据访问和共享。
本实验报告旨在通过对分布式文件系统的设计和实验的描述，来展现其在解决数据存储和访问的问题上的优越性及应用价值。
1. 实验背景在当今信息时代，企业和组织需要存储和处理大量的数据，传统的集中式文件系统已经不能满足这种需求，因此分布式文件系统应运而生。
分布式文件系统能够将数据分散存储在多个节点上，不仅提高了存储容量和性能，还具备高可用性和容错性。
2. 实验目的本次实验的目的是设计和实现一个基于分布式存储的文件系统，通过模拟网络上不同节点之间的数据传输和共享，验证其在数据存储和访问方面的优势，并对其性能进行评估和分析。
3. 测试环境与实验步骤3.1 测试环境搭建通过搭建一组具有不同存储能力和计算资源的分布式节点，构建一个分布式文件系统的实验环境。
在每个节点上安装相应的软件，并进行配置和连接，确保节点之间可以相互通信和共享数据。
3.2 实验步骤3.2.1 文件分布和备份策略设计根据实验需求和数据分布情况，设计文件的分布和备份策略，确定文件在各节点之间的存储位置以及备份方式。
可以采用数据分块的方式，将一个文件分成多个块并分别存储在不同节点上，同时进行冗余备份，提高数据的可靠性和可用性。
3.2.2 数据读写和一致性协议实现设计和实现数据的读写操作以及分布式一致性协议，保证在多个节点之间进行数据访问时的数据一致性和正确性。
可以采用Paxos或Raft 等一致性算法来实现。
3.2.3 性能评估和分析通过模拟不同的负载情况和数据访问模式，对分布式文件系统进行性能评估和分析。
可以测量系统的吞吐量、延迟以及数据一致性的开销，比较不同的存储和访问策略对系统性能的影响。
4. 实验结果与讨论根据实验数据和结果，对分布式文件系统进行评估和分析。
并行计算与分布式系统实验报告
并行计算与分布式系统实验报告1. 引言“彼岸花，开过就只剩残香。
”这是一句来自中国古代文学名篇《红楼梦》的名言。
它告诉我们，珍贵的事物往往难以长久保持，只有通过合理的分工与协作，才能实现最大的效益。
在计算机科学领域，这句话同样适用。
并行计算和分布式系统正是通过有效地利用计算资源，实现高效的数据处理与任务分工，从而提高计算效率和系统性能。
2. 并行计算介绍并行计算是一种利用多个处理器或计算节点同时执行计算任务的方法。
它通过将大型计算问题划分为多个小的子问题，并同时解决这些子问题，大幅提高计算速度。
并行计算有两种主要的形式：数据并行和任务并行。
数据并行将大型数据集分割成多个小块，分别交给不同的处理器进行处理；任务并行将不同的任务分配到不同的处理器上同时执行。
3. 分布式系统介绍分布式系统是一组互连的计算机节点，通过网络相互协作以实现共同的目标。
分布式系统可以分布在不同地理位置的计算机上，通过消息传递和远程过程调用等通信机制实现节点间的协作。
分布式系统具有高可靠性、可扩展性和容错性的特点，并广泛应用于云计算、大数据处理和分布式存储等领域。
4. 并行计算和分布式系统的关系并行计算和分布式系统之间存在密切的关系。
分布式系统提供了并行计算所需的底层基础设施和通信机制，而并行计算则借助分布式系统的支持，实现任务的并行处理和数据的高效交换。
通过充分利用分布式系统中的计算资源，可以实现更高效的并行计算，并加速大规模数据处理和科学计算。
5. 并行计算与分布式系统实验在完成本次实验中，我们使用了一台集群式分布式系统，包括8台计算节点和1台主控节点。
我们利用MPI（Message Passing Interface）实现了一个并行计算的案例，该案例通过并行处理大规模图像数据，实现图像的快速处理和分析。
实验中，我们首先将图像数据划分成多个小块，并分发给不同的计算节点进行处理。
每个计算节点利用并行算法对图像进行滤波和边缘检测，然后将处理结果返回给主控节点。
分布式存储系统设计与实现实验报告
分布式存储系统设计与实现实验报告引言:分布式存储系统是一个基于多个独立节点的存储架构，它通过在多台服务器上分布和存储数据来提供高可用性、容错性和性能。
本实验旨在设计和实现一个分布式存储系统，并通过测试和评估其性能和可靠性。
一、系统设计1.1 系统架构我们的分布式存储系统采用客户端/服务器模型。
每个客户端通过网络与一组分布式存储服务器通信。
客户端可以发送读写请求，在存储服务器上执行相应操作，并返回结果给客户端。
1.2 数据分布策略为了实现负载均衡和容错性，我们采用了一致性哈希算法来分布数据。
该算法根据数据的键值将其映射到存储服务器上的位置。
这样可以有效地均衡数据在存储服务器之间的分布，当一个服务器失效时，只需重新映射一小部分数据。
1.3 数据一致性为了保证数据的一致性，我们引入了副本机制。
每个数据块都会被复制到多个存储服务器上，以提高数据的可靠性和可用性。
当写操作发生时，要求对所有副本进行同步更新；而读操作则从其中一个副本读取，以减少网络传输延迟。
二、系统实现2.1 选用技术我们选择使用Java语言来实现分布式存储系统。
Java提供了一组强大的工具和框架，使得开发和调试分布式系统变得更加容易。
2.2 客户端客户端使用Java的网络编程API与存储服务器进行通信。
它负责将用户的读写请求发送给存储服务器，并接收和处理服务器返回的结果。
客户端还负责将数据分块，并根据一致性哈希算法将每个块映射到特定的服务器位置。
2.3 服务器存储服务器之间通过网络进行通信，以实现数据的复制和同步。
每个服务器都维护了一个本地存储空间，用于存储分配到该服务器的数据块。
服务器还负责处理客户端的读写请求，并将结果返回给客户端。
为了实现高可用性，我们使用了心跳检测和故障恢复机制，以及自动数据迁移策略。
三、实验与评估3.1 实验环境我们在一组相互连接的物理机上搭建了一个分布式存储系统。
每台机器都充当了一个存储服务器，模拟了真实的网络环境和计算资源。
分布式实验报告
分布式实验报告在当今数字化和信息化的时代，分布式系统的应用越来越广泛，其在处理大规模数据、提供高可用性服务等方面发挥着重要作用。
本次分布式实验旨在深入研究分布式系统的工作原理、性能特点以及面临的挑战，并通过实际操作和测试来验证相关理论和技术。
一、实验背景随着互联网的快速发展，用户数量和数据量呈爆炸式增长，传统的集中式系统在处理能力、可扩展性和可靠性等方面逐渐难以满足需求。
分布式系统通过将任务分布在多个节点上协同工作，能够有效地解决这些问题。
然而，分布式系统也带来了一系列新的技术挑战，如数据一致性、网络延迟、节点故障等。
二、实验目的本次实验的主要目的包括：1、深入理解分布式系统的架构和工作原理。
2、掌握分布式系统中的数据分布、副本管理和一致性算法。
3、评估分布式系统在不同负载情况下的性能表现。
4、分析分布式系统在面对节点故障时的容错能力和恢复机制。
三、实验环境为了进行本次实验，我们搭建了一个由多台服务器组成的分布式集群环境。
具体配置如下：服务器数量：5 台操作系统：CentOS 7CPU：Intel Xeon E5-2620 v4 ＠ 210GHz内存：32GB存储：1TB SATA 硬盘网络：千兆以太网在每台服务器上，我们安装了所需的软件和依赖，包括分布式系统框架（如 Hadoop、Zookeeper 等）、数据库（如 MySQL）、监控工具（如 Nagios）等。
四、实验内容1、数据分布策略实验我们首先研究了不同的数据分布策略，如哈希分布、范围分布和随机分布。
通过在分布式系统中插入和查询大量数据，比较了不同策略下的数据均衡性、查询效率和数据迁移成本。
实验结果表明，哈希分布在数据均衡性方面表现较好，但在处理范围查询时效率较低；范围分布适用于范围查询，但容易导致数据倾斜；随机分布的性能较为不稳定。
2、副本管理实验接着，我们对副本管理进行了实验。
设置了不同的副本数量（如 1 个副本、2 个副本和 3 个副本），并模拟了节点故障的情况，观察系统在数据可用性和恢复时间方面的表现。
分布式系统设计与实现实验报告
分布式系统设计与实现实验报告引言：分布式系统是由多个计算机节点组成的系统，通过网络相互连接和协作，共同完成一定的任务。
在现代计算机应用中，分布式系统扮演着重要的角色，应用广泛。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的分布式系统，探索其原理和应用。
一、系统设计1. 系统架构我们采用了客户端-服务器的系统架构，其中服务器端负责处理用户请求、存储数据和协调各个客户端之间的通信与协作。
客户端通过与服务器进行通信来实现任务的分配和执行。
2. 任务分配为了实现系统的负载均衡和容错机制，我们采用了分布式任务分配的策略。
服务器端将任务分割成多个子任务，并向各个客户端发送任务请求。
每个客户端接收到任务请求后，根据系统负载和任务优先级来决定是否接受任务。
如果客户端接受任务，则开始执行任务并将执行结果返回服务器端。
3. 数据存储为了实现数据的共享和一致性，我们引入了分布式文件系统。
每个客户端都可以访问文件系统，并可以在其中读取和写入数据。
服务器端负责协调各个客户端对文件系统的访问，并处理潜在的数据冲突和一致性问题。
二、系统实现1. 网络通信我们使用TCP/IP协议作为系统的通信协议。
通过建立客户端与服务器之间的TCP连接，可以实现可靠的数据传输和通信。
2. 任务调度服务器端采用了基于优先级队列的调度算法，根据任务的优先级和客户端的负载情况来进行任务调度。
具体而言，服务器将任务优先级高的任务放入优先级队列的前端，并向负载较低的客户端发送任务请求。
3. 数据一致性为了保证数据一致性，我们使用了副本机制。
在每个客户端上都存储有数据的副本，并通过心跳检测和数据同步机制来实现副本的一致性。
当某个客户端上的数据发生变化时，将通过广播机制通知其他客户端进行数据同步。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们设计并实现了一个分布式系统，用于模拟一个简单的任务调度和数据共享场景。
通过对系统的压力测试和性能分析，我们得到了以下实验结果和分析：1. 系统性能通过增加客户端的数量，我们可以观察到系统整体的吞吐量和响应时间的变化。
分布式计算机实验报告
一、实验目的1. 了解分布式系统的基本概念和原理；2. 掌握分布式系统的架构和关键技术；3. 通过实验加深对分布式系统理论知识的理解；4. 提高编程能力和系统设计能力。
二、实验环境1. 操作系统：Linux；2. 编程语言：Java；3. 实验工具：Eclipse、JGroups、NetBeans等。
三、实验内容1. 分布式系统的基本概念和原理2. 分布式系统的架构和关键技术3. 分布式文件系统的实现4. 分布式计算任务的调度与执行5. 分布式锁的机制与实现四、实验步骤1. 分布式系统的基本概念和原理（1）了解分布式系统的定义、特点和应用场景；（2）掌握分布式系统的基本原理，如一致性、可用性、分区容错性等；（3）学习分布式系统的基本模型，如客户端-服务器模型、对等模型等。
2. 分布式系统的架构和关键技术（1）了解分布式系统的架构，如层次结构、总线结构等；（2）掌握分布式系统的关键技术，如通信、同步、数据一致性等；（3）学习分布式系统的设计原则，如模块化、分布式算法等。
3. 分布式文件系统的实现（1）使用Java实现一个简单的分布式文件系统；（2）实现文件系统的基本操作，如创建、删除、读取、写入等；（3）实现分布式文件系统的数据一致性、容错性等特性。
4. 分布式计算任务的调度与执行（1）使用Java实现一个简单的分布式计算任务调度系统；（2）实现任务的分配、调度、执行和监控等功能；（3）学习分布式计算任务的负载均衡、容错性等策略。
5. 分布式锁的机制与实现（1）了解分布式锁的概念、作用和实现方式；（2）使用Java实现一个简单的分布式锁机制；（3）实现分布式锁的同步、释放、失效等特性。
五、实验结果与分析1. 分布式系统的基本概念和原理实验结果：通过学习分布式系统的基本概念和原理，对分布式系统的特点、应用场景和基本模型有了深入的了解。
2. 分布式系统的架构和关键技术实验结果：通过学习分布式系统的架构和关键技术，掌握了分布式系统的设计原则和实现方法。
分布式系统实验报告
分布式系统实验报告-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII中南大学分布式系统实验报告目录（我选做 4 题，按住ctrl点击目录条可直达，wps下有效）实验一数据包 socket 应用 (4)一、实验目的 (4)二、预习与实验要求 (4)三、实验环境 (4)四、实验原理 (5)五、实验内容 (6)六、实验报告 (7)七、思考题 (9)实验二流式 socket 应用 (9)一、实验目的 (9)二、预习与实验要求 (9)三、实验环境 (9)四、实验原理 (10)五、实验内容 (10)六、实验报告 (10)七、思考题 (13)实验三客户/ 服务器应用开发 (14)一、实验目的 (14)二、预习与实验要求 (14)三、实验环境 (14)四、实验原理 (14)五、实验内容 (15)六、实验报告 (15)实验九虚拟机的使用与 Linux 系统的安装 (34)一、实验目的 (34)二、实验内容和步骤 (34)三、实验结果 (36)实验一数据包 socket 应用一、实验目的1. 理解数据包 socket 的应用2. 实现数据包 socket 通信3. 了解 Java 并行编程的基本方法二、预习与实验要求1. 预习实验指导书及教材的有关内容，了解数据包 socket 的通信原理；2. 熟悉一种 java IDE 和程序开发过程；3. 了解下列 Java API：Thread、Runnable；4. 尽可能独立思考并完成实验。
三、实验环境a) 独立计算机或计算机网络；b) Windows 操作系统。
c) Jdk 工具包d) JCreator or others四、实验原理1. 分布式计算的核心是进程通信。
操作系统、网卡驱动程序等应用从不同抽象层面提供了对进程通信的支持，例如Winsock、.*。
Socket API 是一种作为 IPC 提供对系统低层抽象的机制。
dcs实验报告
dcs实验报告
DCS实验报告
实验目的：通过DCS（分布式控制系统）的实验，探索其在工业控制领域的应
用及性能表现。
实验设备：我们使用了一套由DCS控制器、传感器、执行器等组成的工业控制
系统，并搭建了一个简单的模拟工业生产线。
实验过程：在实验过程中，我们首先对DCS控制器进行了配置和编程，设置了
一些基本的控制逻辑和参数。
然后，我们将传感器和执行器连接到DCS控制器，并进行了调试和测试。
最后，我们模拟了一些常见的工业生产场景，如温度控制、液位控制等，通过DCS控制器对生产线进行了控制和监控。
实验结果：通过实验，我们发现DCS在工业控制领域具有以下优点：首先，DCS可以实现分布式控制，多个控制器可以相互通信和协作，提高了系统的灵
活性和可靠性；其次，DCS具有强大的数据采集和处理能力，可以实时监控和
分析生产过程中的数据，为生产过程的优化提供了有力支持；此外，DCS还具
有良好的扩展性和可维护性，可以方便地进行系统升级和维护。
结论：通过本次实验，我们认为DCS在工业控制领域具有广阔的应用前景，可
以为工业生产带来更高的效率和更好的控制性能。
我们将继续深入研究DCS在
实际生产中的应用，并不断优化和完善其性能，以更好地满足工业生产的需求。
分布式系统实验报告
目录一、需求分析 (1)1. 1课程设计题目 (1)1. 2课程设计任务和要求 (1)要求： (1)任务： (1)1. 3课程设计环境 (1)1. 4实验资源配置 (1)二、概要设计 (2)2. 1设计内容 (2)三、测试与操作 (2)3.1.1 创建DFS根 (2)3.1.2 为DFS根添加链接 (3)3.1.3 使用DFS副本实现容错和负载均衡 (4)3.1.4 检测实验结果 (7)五、课程设计总结与体会 (8)六、致谢 (8)一、需求分析1. 1课程设计题目本课程设计题目为：卷影副本和分布式文件系统1. 2课程设计任务和要求要求：通过DFS将整个局域网同一网段的所有的共享文件夹集成到一个树状结构中供用户访问。
任务：1.创建DFS根；2.为DFS根添加链接；3.使用DFS副本实现容错和负载均衡；1. 3课程设计环境Windows Server 20031. 4实验资源配置1．4台虚拟机，Server1，Server2，server3和client1，server1作为域控制器，其他计算机作为域中的成员计算机；2．将Server2,Server3,client1分别加入到域；二、概要设计2. 1设计内容分布式文件系统（Distributed File System，DFS）是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。
也就是说网络资源可能分散在网络中的任何一台计算机上，用户为了能够访问到这些共享文件夹必须知道这些共享文件夹的网络路径（UNC路径）才能够访问这些共享文件夹，并且当要访问多个相关的共享文件夹时必须在“网上邻居”或“网络驱动器”之间切换。
为了避免上面这种情况，Windows Server 2003引入了DFS，DFS使得用户无需知道文件夹具体在哪台计算机上，而只需要知道DFS文件服务器的UNC路径或IP地址就可以了。
因为通过DFS可以将整个局域网同一网段的所有的共享文件夹集成到一个树状结构中供用户访问，这样当用户需要访问分散在网络中的多个共享资源的时候并不需要自己去各个服务器上寻找共享文件夹，而是只需要访问DFS服务器上的共享文件夹就可以了。
分布式对象实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解分布式对象技术的原理和应用，通过实践操作掌握分布式对象的基本编程方法，并分析分布式对象在提高系统性能和可扩展性方面的优势。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发环境：Eclipse IDE3. 编程语言：Java4. 分布式对象技术框架：RMI（远程方法调用）三、实验内容1. RMI基本概念与原理- RMI（Remote Method Invocation）是一种用于实现Java远程对象调用的技术，允许一个Java虚拟机中的对象调用另一个Java虚拟机中的对象的方法。
- RMI原理：客户端通过RMI客户端代理与远程对象进行交互，将方法调用封装成远程消息发送给服务器端，服务器端接收消息后执行相应的方法，并将结果返回给客户端。
2. RMI编程实践- 服务器端：1. 创建一个实现了特定接口的远程对象。
2. 使用`UnicastRemoteObject`类将远程对象包装成可远程调用的对象。
3. 在服务器端注册远程对象，以便客户端可以查找和调用。
- 客户端：1. 使用`Naming`类查找服务器端的远程对象。
2. 通过远程对象代理调用远程方法。
3. 分布式对象应用案例- 天气查询系统：1. 服务器端：实现一个远程接口，用于获取天气信息。
2. 客户端：通过RMI调用服务器端的远程方法，获取指定地点的天气信息。
4. 分布式对象性能分析- 分析分布式对象在性能方面的优势，如降低网络延迟、提高系统可扩展性等。
- 通过实验比较单机程序和分布式对象程序在执行时间、响应速度等方面的差异。
四、实验步骤1. 服务器端：1. 创建一个名为`WeatherService`的接口，包含一个获取天气信息的方法。
2. 创建一个名为`WeatherServiceImpl`的类，实现`WeatherService`接口，并提供具体实现。
3. 使用`UnicastRemoteObject`将`WeatherServiceImpl`实例封装成远程对象。
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目录一、需求分析 (1)1. 1课程设计题目 (1)1. 2课程设计任务和要求 (1)要求： (1)任务： (1)1. 3课程设计环境 (1)1. 4实验资源配置 (1)二、概要设计 (2)2. 1设计内容 (2)三、测试与操作 (2)3.1.1 创建DFS根 (2)3.1.2 为DFS根添加链接 (3)3.1.3 使用DFS副本实现容错和负载均衡 (4)3.1.4 检测实验结果 (7)五、课程设计总结与体会 (8)六、致谢 (8)一、需求分析1. 1课程设计题目本课程设计题目为：卷影副本和分布式文件系统1. 2课程设计任务和要求要求：通过DFS将整个局域网同一网段的所有的共享文件夹集成到一个树状结构中供用户访问。
任务：1.创建DFS根；2.为DFS根添加链接；3.使用DFS副本实现容错和负载均衡；1. 3课程设计环境Windows Server 20031. 4实验资源配置1．4台虚拟机，Server1，Server2，server3和client1，server1作为域控制器，其他计算机作为域中的成员计算机；2．将Server2,Server3,client1分别加入到域；二、概要设计2. 1设计内容分布式文件系统（Distributed File System，DFS）是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。
也就是说网络资源可能分散在网络中的任何一台计算机上，用户为了能够访问到这些共享文件夹必须知道这些共享文件夹的网络路径（UNC路径）才能够访问这些共享文件夹，并且当要访问多个相关的共享文件夹时必须在“网上邻居”或“网络驱动器”之间切换。
为了避免上面这种情况，Windows Server 2003引入了DFS，DFS使得用户无需知道文件夹具体在哪台计算机上，而只需要知道DFS文件服务器的UNC路径或IP地址就可以了。
因为通过DFS可以将整个局域网同一网段的所有的共享文件夹集成到一个树状结构中供用户访问，这样当用户需要访问分散在网络中的多个共享资源的时候并不需要自己去各个服务器上寻找共享文件夹，而是只需要访问DFS服务器上的共享文件夹就可以了。
当用户打开这个DFS服务器上的共享文件夹访问共享资源的时候，其访问被DFS自动地重新定向到网络中共享文件夹所在的服务器上，而用户并本身不知道（也无需知道）究竟这些文件夹放置的具体位置。
除此之外DFS还可以提供容错（Fault Tolerance）和负载均衡（Load Balancing）的功能。
如果共享文件夹在网络中有多个相同的副本即多个内容相同的共享文件夹放置在不同的服务器上，当其中一个副本因意外而停止共享时，用户访问该文件夹的时候DFS可以自动将其他副本提供给用户使用，从而达到容错的功能。
另外DFS也会在多个副本之间自动选择一个以响应的用户的请求，降低服务器的工作强度。
而这一切均不用用户参与操作，完全由DFS自动完成。
共享文件的权限与DFS拓扑无关，用户能否访问DFS上的文件夹，由DFS 上共享的文件夹的实际所在的计算机上的NTFS权限和共享权限决定。
测试与操作说明三、测试与操作3.1.1 创建DFS根创建基于域的DFS根的过程。
事先，在服务器上创建文件名为ljj_DFS的共享文件夹，此文件夹将作为DFS访问的起点，另外，在其他两台计算机上分别创建名为“movie”和“music”的共享文件夹⑴在要创建DFS的计算机上（本实验中服务器A创建DFS），单击“开始”→“程序”→“管理工具”→“分布式文件系统”，打开分布式文件系统管理控制台，如图所示，在左半部分树窗口中的“分布式文件系统”上单击鼠标右键，在如图4-38所示的菜单中选择“新建根目录”。
⑵在弹出的“欢迎使用根目录向导”对话框中单击“下一步”按钮，在分布式文件系统管理控制台中，将出现新建DFS根目录向导。
⑶单击“下一步”，将出现新建DFS根目录向导选择DFS根目录类型的对话框，如图4-39所示，选择“域根目录”，然后单击“下一步”。
如果希望创建的DFS根类型为独立型，请选择“独立的根目录”单选按钮，独立型DFS在工作组环境下配置即可。
⑷在弹出的页面中输入域名，如图4-40所示，然后单击“下一步”；再在“主服务器”对话框中输入服务器名（或者单击右侧的“浏览”按钮进行查找），如图4-41所示；单击“下一步”，在弹出的“根目录名称”对话框中输入根目录名称，如图4-42所示；。
图4-38 新建根目录图4-39 选择“域根目录”图4-40 输入域名图4-41 输入服务器名图4-42 输入根目录名称图4-43 选择服务器上的共享文件夹⑸单击“下一步”，在“根目录共享”对话框中通过浏览按钮选择一个文件夹，作为网络中其他计算机访问分布式文件系统的起点，如图4-43所示。
⑹单击“下一步”→“完成”，完成DFS根目录的创建。
3.1.2 为DFS根添加链接创建完DFS根之后就要创建DFS链接。
DFS链接就是将分散在网络中的共享文件夹资源与DFS根连接在一起的链接，当用户通过DFS根访问分布在网络中其他服务器上的共享文件夹时，实际上就是由DFS链接将用户的访问请求转移到特定的共享文件夹中并建立用户与该共享文件夹的连接。
DFS链接在DFS根之下，指向一个共享文件夹，该共享文件夹下面也还可以有其他的子文件夹。
同时DFS链接也可以指向到另一个DFS根上，使得DFS树的规模可以变得很大，将网络中的任何资源都通过一个DFS根连接到一起。
在创建DFS链接的时候要给该链接一个标识名称，该名称将是用户使用DFS访问资源的时候看到的。
另外还要提供将DFS链接指向到一个共享文件夹的网络路径，即该共享文件夹在网络中的物理位置。
添加链接的步骤如下：⑴右击新建的DFS根目录，在如图4-44所示的菜单中选择“新建链接”，将出现创建新DFS链接的对话框，根据实际需求在“链接名称”栏中输入链接名称，这里输入“电影”；在“目标路径”栏中输入新建链接所指向的共享文件夹，也可以单击其栏后面“浏览”来选择一个共享的文件夹，该共享文件夹可以是网络中任何一台可以访问的计算机上的共享文件夹，如图4-45所示。
⑵输入完成后单击“确定”，创建新的DFS链接完成。
⑶使用同样的方法创建其他所需的DFS链接。
⑷创建完成之后返回分布式文件系统管理控制台，在管理控制台左侧窗格中可以看到创建的所有DFS链接，如图4-46所示。
⑸登录客户机，通过网上邻居访问文件服务器，可以看到新创建的DFS根目录，如图4-47所示的窗口，双击打开DFS根目录，将出现在该DFS根目录下创建的DFS链接。
图4-44 新建链接图4-45 选择网络中其他计算机上的文件夹图4-46 创建的所有DFS链接图4-47 通过网上邻居访问文件服务器3.1.3 使用DFS副本实现容错和负载均衡DFS链接的副本是指原有的DFS链接指向的共享文件夹在网络中不同的服务器上有多个拷贝。
当一个DFS链接的副本所在的服务器因意外而停止工作时，DFS就可以将DFS链接指向到保存在其他服务器上的相同的共享文件夹以保持用户的正常访问。
并且当一个DFS链接有多个副本时，在用户访问时DFS就可以自动的在这些副本中选取一个提供给用户访问以达到服务器的负载均衡。
一个DFS链接可以有最多32个副本。
前面的我们已经在网络中的一台计算机上建立了名为“movie”的共享文件夹，为了建立副本，在另外一台计算机上建立一个名为“movie_bak”的共享文件夹。
创建DFS链接的副本操作如下：⑴打开“分布式文件系统”控制台窗口，在选定要创建副本的DFS链接上右击，在弹出的快捷菜单中选择“新建目标”，如图4-48所示。
⑵在弹出的“新建目标”对话框的“目标路径”文本框中，输入共享文件夹movie_bak的网络路径，如图4-49所示，单击“确定”。
弹出提示“配置复制后才能复制目标。
现在要配置吗？”，单击“是”。
⑶弹出“欢迎使用配置复制想到”对话框，单击“下一步”按钮，如图4-50所示，在目标列表中选择一个初始主机，其内容在配置完成后根据复制策略复制到其他主机上，再单击“下一步”按钮。
⑷在“拓扑”对话框中选择合适的复制拓扑。
DFS链接的多个目标中任何一个的变化都应引发其他目标的同步，同步顺序由复制拓扑的结构决定：环：将DFS链接的多个目标以环形的方式链接起来，每个目标都于相邻的两个目标相连。
通过这个环形拓扑，各目标依次同步复制。
●集散：类似于网络中的星型拓扑。
指定一个目标为集中器，其他目标都与之相连，但却彼此不相连。
不同肤质在集中器于一个个其他目标间进行，却不能在任意两个非集中器目标之间直接进行。
●交错：交错拓扑类似于网络中的网状拓扑。
所有目标都彼此相连，任意一台都可以直接同步复制到其他目标。
●自定义：手工设定各目标之间的复制方式。
例如，可以允许从以各目标到另一目标的复制，却禁用反向的复制，以便保证以其中一个目标的修改为标准。
⑸最后，单击“完成”按钮，完成添加DFS链接目标操作。
然后，将共享文件夹movie所在的计算机关机，在网络中的其他计算机上测试能不能正常访问分布式文件系统中的“电影”文件夹。
结果显示，该共享依然可以访问，这样就实现了容错功能。
图4-48 新建目标图4-49 在目标路径文本框中输入UNC路径图4-50 配置复制向导图4-51 选择一个目标作为初始主机图4-52 复制拓扑图4-53 可以进行文件筛选如果要修改DFS复制配置，在图4-48所示的窗口中，右击DFS链接并在弹出的菜单中选择“属性”命令，在对话框中单击“复制”选项卡，如图4-53所示。
单击“自定义”按钮，出现如图4-54所示的“自定义拓扑”对话框。
在该对话框中，可以通过“拓扑”下拉列表框重新选择复制拓扑；通过设置“连接”列表框中各项的复选框启用或禁用复制向；通过单击“优先级”按钮设置各复制项的优先级别。
设置后单击“确定”按钮即可。
在图4-53所示的对话框中，单击“计划”按钮将弹出如图4-55所示的对话框。
DFS复制必然引起网络流量的增加，这会在不同程度上影响网络的正常使用，可以通过图所示的对话框将一些时段设置为“不能使用复制”，最后单击“确定”按钮完成设置。
图4-54 “自定义拓扑”对话框图4-55 将一些时段设置为“不能使用复制”3.1.4 检测实验结果：在Server1上C盘共享文件夹中共享一个文件：在Server3中查看相应的共享文件夹，检测是否共享成功：五、课程设计总结与体会通过学习网络操作系统，了解到了网络操作系统和其他操作系统的不同，还有在此系统下的磁盘管理以及文件管理系统，然后还学习了DNS服务器的配置和管理。
对于本次实验的操作，了解到了分布式文件系统作为Windows系统网络构架的核心之一的重要性，以及它对于文件访问和共享的独特性。