分布式系统课程简介
分布式控制系统课程设计
掌握分布 式控制系 统的设计 工具和软 件
学习分布 式控制系 统的设计 案例和实 践经验
掌握分布 式控制系 统的设计 规范和标 准
掌握分布式控制系统的基本原理和关键技术 理解分布式控制系统的设计方法和流程 提高分析和解决实际问题的能力 培养团队合作和沟通能力 提高创新能力和实践能力
硬件组成：处理器、存储器、输入输出设备等 处理器：选择合适的处理器，如ARM、DSP等 存储器：选择合适的存储器，如RAM、ROM等 输入输出设备：选择合适的输入输出设备，如传感器、显示器等 通信设备：选择合适的通信设备，如以太网、无线通信等 电源设计：选择合适的电源设计，如直流电源、交流电源等
分布式控制系统设计：包括硬件设计、软件 设计、网络设计等
硬件设计：包括传感器、控制器、执行器等
软件设计：包括操作系统、应用软件、通信 协议等
网络设计：包括有线网络、无线网络、物联 网等
案例分析：包括系统架构、功能实现、性能 测试等
系统组成：交通信号灯、控制器、 通信网络
设计难点：通信网络的可靠性、实 时性、安全性
需求变更管理：对需求变更进行跟踪、记录、评估、 审批，确保需求变更不影响系统稳定性和性能
确定系统需 求：明确系 统需要实现 的功能、性 能、安全性 等要求
设计系统架 构：确定系 统的硬件、 软件、网络 等架构，以 及各部分的 功能、接口 等
设计系统功 能：根据系 统需求，设 计系统的各 个功能模块， 并确定其功 能、接口等
确定系统需求：明确系统需要实现的功 能、性能、安全性等要求
需求收集：通过问卷调查、访谈、观察 等方式收集用户需求
需求分析：对收集到的需求进行整理、 分类、分析，确定优先级和可行性
需求文档编写：编写需求文档，包括需 求描述、需求分析、需求优先级等
《分布式计算架构与应用》课程教学大纲
《分布式计算架构与应用》课程教学大纲分布式计算架构与应用课程教学大纲课程信息- 课程名称：分布式计算架构与应用- 课程代码：DCA001- 学分：3- 先修课程：计算机原理、操作系统、数据结构与算法- 授课语言：中文- 授课方式：课堂讲授、实践操作与练课程教学目标本课程旨在使学生掌握分布式计算架构的基本概念、原理以及应用实践，并具备分布式计算系统的设计与实现能力。
通过本课程的研究，学生将能够：1. 理解分布式计算的定义、特点以及发展趋势。
2. 掌握分布式计算的基本架构和模型，包括集中式、对等式和混合式架构。
3. 熟悉分布式计算的常见技术，如远程过程调用（RPC）、消息队列（Message Queue）、分布式文件系统等。
4. 理解分布式计算的挑战与解决方案，如网络延迟、数据一致性、故障容错等。
5. 能够分析和设计分布式计算系统，包括系统架构、通信模型、数据存储与处理等方面。
6. 具备分布式计算系统的实现与应用能力，并能够参与实际项目的开发与调试。
课程内容与安排第1周：分布式计算导论- 分布式计算的定义、基本概念与特点- 分布式计算的发展历程与应用领域- 分布式计算的优势与挑战第2周：分布式计算架构与模型- 集中式架构、对等式架构和混合式架构- 分布式计算模型：Client/Server、Master/Slave、Peer-to-Peer 等第3周：远程过程调用（RPC）- 远程过程调用的基本原理与实现- 常见的RPC框架：gRPC、Apache Thrift等- 实验：使用RPC实现简单的分布式计算任务第4周：消息队列（Message Queue）- 消息队列的概念与应用场景- 基于消息队列的分布式计算模式- 开源消息队列系统的使用：RabbitMQ、Apache Kafka等第5周：分布式文件系统- 分布式文件系统的基本概念与架构- 常见的分布式文件系统：Hadoop HDFS、Ceph等- 实验：构建分布式文件系统集群并进行文件读写操作第6周：数据一致性与分布式事务- 数据一致性的概念与分类- 分布式事务的基本原理与实现方式- CAP定理与ACID特性的权衡第7周：故障容错与负载均衡- 分布式系统中的故障类型与处理策略- 负载均衡的原理与算法- 实验：使用负载均衡算法优化分布式计算任务的执行效率第8周：分布式计算的安全与隐私- 分布式计算中的安全问题与威胁- 隐私保护与数据加密在分布式计算中的应用- 实验：设计安全的分布式计算系统并进行数据保护实践课程评估方式- 平时作业：30%- 期中考试：20%- 期末项目：30%- 课堂参与度：20%参考教材- 《分布式系统原理与范型》（马润聪等著）- 《分布式计算系统》（姜承尧等著）- 《分布式系统：原理与范型》（袁春风等著）以上为本课程《分布式计算架构与应用》的教学大纲，请同学们按照教学进度进行学习和实践，祝您学有所获！。
华科计算机硕士课程设置
华科计算机硕士课程设置华中科技大学计算机硕士课程设置华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology，简称华科）计算机硕士课程设置丰富多样，旨在培养学生在计算机领域的专业能力和创新精神，以适应快速发展的科技社会需求。
下面将介绍华科计算机硕士课程的设置及其特点。
一、核心课程华科计算机硕士课程设置了一系列核心课程，包括计算机系统原理、算法设计与分析、高级数据库技术、人工智能等。
这些课程涵盖了计算机科学与技术的基本理论和实践知识，为学生打下坚实的学科基础。
1. 计算机系统原理：该课程主要介绍计算机硬件和软件的基本原理，包括计算机体系结构、操作系统、编译原理等内容，帮助学生全面了解计算机系统的工作原理和组成部分。
2. 算法设计与分析：这门课程着重培养学生的算法设计和分析能力，涵盖了常见的算法设计方法和技巧，如贪心算法、动态规划、图算法等，旨在提高学生解决实际问题的能力。
3. 高级数据库技术：该课程主要介绍数据库系统的设计与实现方法，包括关系数据库模型、SQL语言、索引与查询优化等内容，培养学生在数据库领域的专业技能。
4. 人工智能：这门课程主要涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉等人工智能的基本理论和方法，培养学生在人工智能领域的创新能力。
二、专业选修课除了核心课程，华科计算机硕士课程还设置了丰富的专业选修课程，供学生根据自己的兴趣和发展方向选择。
这些选修课程涵盖了计算机科学与技术的各个领域，如计算机网络、分布式系统、软件工程、数据挖掘等，帮助学生深入学习自己感兴趣的专业领域。
1. 计算机网络：该课程主要介绍计算机网络的基本原理和协议，包括网络拓扑、传输协议、网络安全等内容，帮助学生掌握网络通信技术和网络管理技能。
2. 分布式系统：这门课程主要介绍分布式系统的设计与实现方法，包括分布式计算、分布式数据库、分布式文件系统等内容，培养学生在分布式系统领域的专业能力。
计算机科学与技术课表
计算机科学与技术课表计算机科学与技术是一门涵盖编程、算法、数据结构、数据库、网络等多个领域的学科，对于计算机科学与技术专业的学生来说，合理安排课程并制定一个科学的课表是非常重要的。
下面将为大家介绍一种典型的计算机科学与技术课表安排。
一、专业必修课计算机科学与技术专业的学生必须修习一系列的专业必修课程，这些课程是构建计算机基础知识体系的基石。
以下是一些典型的专业必修课程：1. 计算机程序设计基础（3学分）：这门课程主要介绍计算机编程的基本原理和技巧，学习使用常见的编程语言进行程序设计和开发。
2. 数据结构与算法（3学分）：这门课程介绍常见的数据结构和算法，学习如何选择和实现高效的数据结构以及设计和分析算法的基本方法。
3. 操作系统原理（3学分）：操作系统是计算机系统的核心组成部分，这门课程主要介绍操作系统的基本原理和设计方法，包括进程管理、文件系统、内存管理等内容。
4. 计算机网络（3学分）：计算机网络是实现互联网和分布式计算的基础，这门课程主要介绍常见的网络协议和技术，包括网络体系结构、IP协议、路由器、交换机等内容。
5. 数据库原理与应用（3学分）：数据库是管理和组织大量数据的关键技术，这门课程介绍数据库的基本原理、SQL语言、数据模型等内容。
二、专业选修课在掌握了一定的计算机基础知识后，学生可以根据自己的兴趣和职业规划选择一些专业选修课程。
以下是一些典型的专业选修课程：1. 人工智能导论（3学分）：这门课程介绍人工智能的基本概念和算法，学习如何设计和实现智能系统。
2. 软件工程（3学分）：软件工程是一门关注软件开发过程和方法的学科，学生将学习软件设计、测试、维护等方面的内容。
3. 分布式系统（3学分）：分布式系统是一种将多台计算机连接起来共同工作的系统，这门课程主要介绍分布式系统的设计和实现。
4. Web开发技术（3学分）：这门课程主要介绍Web开发的基本原理和常用技术，学生将学习HTML、CSS、JavaScript等前端技术以及后端开发框架。
分布式课程设计实验
分布式课程设计实验一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握分布式系统的基本概念，理解其在现代科技中的应用；2. 帮助学生了解分布式课程设计的流程与关键环节；3. 引导学生掌握至少一种分布式计算技术，并能运用到实际项目中。
技能目标：1. 培养学生独立分析分布式系统问题的能力，能提出合理的解决方案；2. 提高学生团队协作能力，学会在分布式项目中分工合作；3. 培养学生动手实践能力，能独立完成分布式课程设计实验。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对分布式计算技术的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生积极向上的团队合作精神，树立团队协作意识；3. 引导学生认识到分布式技术在国家战略和未来发展中的重要性，增强国家使命感。
课程性质：本课程为实验课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点：学生具备一定的计算机科学基础知识，对分布式计算技术有一定了解，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究分布式计算技术，注重实践操作，确保学生能够将所学知识应用于实际项目中。
在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生提问、讨论，提高学生的主动学习能力。
通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 分布式系统基本概念：介绍分布式系统的定义、特点、分类及发展历程，对应课本第二章内容。
2. 分布式课程设计流程：讲解分布式课程设计的步骤、方法与注意事项，对应课本第三章内容。
a. 需求分析b. 系统设计c. 系统实现d. 测试与优化3. 分布式计算技术：学习以下一种或多种分布式计算技术，对应课本第四章内容。
a. Hadoop框架b. Spark计算c. 分布式数据库d. 虚拟化技术4. 实践项目：根据课程设计要求，学生分组完成以下分布式项目，对应课本第五章内容。
a. 项目选题b. 项目分析与设计c. 项目实现与测试d. 项目总结与评价5. 教学大纲：a. 第1周：分布式系统基本概念b. 第2周：分布式课程设计流程c. 第3-4周：分布式计算技术学习d. 第5-8周：实践项目实施e. 第9周：项目总结与评价教学内容安排注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生在掌握基本理论知识的基础上，能够实际操作分布式项目，提高学生的实践能力。
分布式系统原理与范型教学设计
分布式系统原理与范型教学设计概述随着信息技术的不断发展，分布式系统已经越来越受到人们的关注。
分布式系统是指由多台计算机组成的系统，各个计算机之间相对独立，但通过网络连接相互通信和协调工作。
它具有高可用性、高并发性、高性能等特点，已经广泛应用于互联网、移动互联网、云计算等领域。
在分布式系统的设计与开发中，选择合适的工具和技术是很重要的，本文将介绍分布式系统的原理以及教学范型设计。
分布式系统的原理1. 分布式系统的特点分布式系统有一些特点，主要包括以下五个方面：1.协作：分布式系统中的多个计算机节点通过相互协作完成一项任务；2.独立性：各个计算机节点之间相对独立，它们都有自己的计算资源和存储资源；3.透明性：分布式系统对用户是透明的，用户不必知道任务是由哪个计算机来完成的；4.容错性：当一个节点出现问题时，其他节点能够自动接管任务并继续完成；5.可扩展性：分布式系统可以根据需求进行扩展，添加更多的节点来提高系统性能。
2. 分布式系统的设计分布式系统的设计主要包括以下方面：1.目标：明确系统的设计目的和需求；2.架构：选择适合的架构来实现系统；3.通讯方式和协议：选择适合的通讯方式和协议来保证各个节点之间的通讯和协作；4.容错处理：设计容错机制，当一个节点出现问题时，其他节点可以自动接管任务；5.性能优化：选择适合的技术来提高系统性能；6.安全性设计：保证系统的安全性和可靠性。
3. 分布式系统的范型分布式系统的范型主要有以下三种：1.客户端-服务器模型。
客户端-服务器模型是最常用的模型，它将分布式系统分为客户端和服务器两个部分，客户端向服务器发送请求，服务器对请求进行处理，并返回结果给客户端。
2.对等网络模型。
对等网络模型是指所有节点之间都是对等的，每个节点既是服务提供者又是服务请求者，可以相互通信并协作工作。
3.混合模型。
混合模型是指将客户端-服务器模型和对等网络模型相结合，使用不同的模型来满足不同的需求。
分布式算法的课程设计
分布式算法的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解分布式算法的基本概念、原理和应用场景；2. 掌握分布式系统中的通信协议、一致性算法和故障恢复策略；3. 了解分布式算法在实际工程中的应用和优化方法。
技能目标：1. 能够运用分布式算法解决实际问题，如数据一致性、负载均衡等；2. 能够分析分布式系统的性能瓶颈，并提出相应的优化方案；3. 能够设计简单的分布式算法，并进行模拟实验和性能评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对分布式算法的兴趣和热情，激发探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养协同解决问题的能力；3. 提高学生对分布式系统的认识，使其具备一定的时代背景和产业视野。
课程性质：本课程为高年级专业选修课，旨在帮助学生掌握分布式算法的基本理论和实践技能，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础和算法知识，具有较强的学习能力和独立思考能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主动参与和动手实践，鼓励学生进行创新性研究。
通过本课程的学习，使学生能够具备分布式系统设计与开发的能力，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 分布式算法概述：介绍分布式算法的基本概念、发展历程和应用领域，使学生建立整体认识。
- 教材章节：第1章 分布式算法导论- 内容列举：分布式系统的特点、分布式算法的重要性、典型应用场景2. 分布式系统通信：讲解分布式系统中通信协议的基本原理和实现方法，分析其性能。
- 教材章节：第2章 分布式系统通信- 内容列举：通信模型、通信协议、性能分析3. 一致性算法：探讨分布式系统中一致性算法的设计原理和实现方法，分析不同算法的性能特点。
- 教材章节：第3章 一致性算法- 内容列举：一致性模型、Paxos算法、Raft算法、Zab协议4. 分布式锁与事务：介绍分布式锁和分布式事务的基本概念，分析其实现机制和性能。
- 教材章节：第4章 分布式锁与事务- 内容列举：分布式锁、两阶段提交、三阶段提交5. 负载均衡与故障恢复：讲解分布式系统中的负载均衡策略和故障恢复机制，分析其应用场景。
云计算专业课程大表
云计算专业课程大表
以下是云计算专业常见的课程大表：
1. 云计算基础概论：介绍云计算的基本概念、架构和技术，并探讨其在信息技术领域的应用和发展趋势。
2. 分布式系统：介绍分布式系统的基本原理、架构和技术，以及分布式计算的理论基础和实现方法。
3. 虚拟化技术：介绍虚拟化技术在云计算中的应用和实现原理，以及常见的虚拟化平台和工具。
4. 数据中心设计与管理：讲解数据中心的组成和设计原则，以及数据中心的资源管理、容灾备份和安全管理等相关知识。
5. 云存储与数据管理：介绍云存储技术及其在大规模数据管理中的应用，包括分布式文件系统、对象存储和数据备份等方面内容。
6. 云计算安全与隐私保护：讲解云计算环境下的安全风险和威胁，以及常见的安全技术和策略，包括身份认证、数据加密和访问控制等。
7. 云计算平台与服务：介绍主流的云计算平台和服务模型，如IaaS、PaaS和SaaS，并深入研究一些经典的云计算平台和对
应的应用场景。
8. 云计算应用开发与部署：介绍云计算平台上的应用开发和部署方法，包括云原生应用开发、容器化部署和自动化运维等相关知识。
9. 云计算性能优化与调优：讲解云计算系统中的性能优化策略和技术，包括负载均衡、并行计算和缓存管理等方面内容。
10. 云计算经济与商业模式：介绍云计算的经济特征和商业模式，包括成本控制、合规性管理和云服务供应链等相关知识。
以上是云计算专业常见的课程大表，不同学校和专业可能会有所差异。
学生在选课时应根据自己的兴趣和实际需求进行选择，并结合实践项目和实习经验来提升自己的实际能力。
《网络操作系统》课程标准
《网络操作系统》课程标准《网络操作系统》课程标准一：课程概述1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 课程重点1.4 课程难点1.5 课程适用对象二：课程内容2.1 网络操作系统概述2.1.1 网络操作系统定义2.1.2 网络操作系统的特点2.1.3 网络操作系统的分类2.2 网络操作系统架构2.2.1 分布式系统概述2.2.2 分布式系统的网络模型2.2.3 网络操作系统的架构模式2.2.4 典型网络操作系统架构案例分析2.3 网络操作系统的功能2.3.1 进程调度与管理2.3.2 内存管理2.3.3 文件系统管理2.3.4 网络协议栈2.3.5 分布式文件系统2.3.6 分布式数据库管理系统2.4 网络操作系统的安全性2.4.1 网络操作系统的安全需求2.4.2 认证与授权2.4.3 数据加密与解密2.4.4 安全策略与防护机制2.4.5 安全审计与漏洞修复2.5 网络操作系统的性能优化2.5.1 网络操作系统性能分析2.5.2 系统负载均衡2.5.3 系统性能监控与调优2.5.4 网络操作系统的并发控制三：教学方法3.1 理论授课3.2 实践操作3.3 项目案例分析3.4 讨论与互动四：课程评估与考核4.1 平时成绩评估4.2 期末考核4.3 课程作业五：参考教材与参考资料5.1 参考教材5.2 参考资料附件：附件一：实验报告模板附件二：课程作业要求法律名词及注释：1. 分布式系统：指由多台计算机组成的一个整体系统，在物理上分布于不同的计算机节点上，通过网络相互连接，共享资源和协同工作的系统。
2. 网络协议栈：一种按层次结构组织的一组网络协议，各层之间通过接口实现通信。
3. 认证与授权：认证是指确认用户或实体身份的过程，授权是指为认证通过的用户或实体分配相应的权限。
4. 数据加密与解密：通过使用密码算法对敏感数据进行加密，以保证数据在传输或存储过程中的安全性，并通过解密操作还原数据。
5. 系统负载均衡：通过合理分配资源和任务的方式，使得整个系统中各个节点的负载均衡分布，提高系统的性能和稳定性。
云计算课程体系
云计算课程体系随着数字化和互联网的迅速发展，云计算作为一种新型的计算模式，在各个行业领域都起到了重要的作用。
云计算课程体系的设计和实施对于培养具备云计算技术和应用能力的人才至关重要。
本文将探讨如何构建一套高质量的云计算课程体系，以满足当前和未来云计算专业人才的需求。
一、课程概述云计算课程体系的第一部分是课程概述，该部分主要介绍云计算的基本概念、原理和发展历程。
学生通过学习此部分内容，能够对云计算有一个全面的了解，并能对云计算被广泛应用于各个行业的原因有所了解。
二、基础知识作为云计算的入门课程，基础知识部分旨在帮助学生掌握云计算的核心技术和基本概念。
该部分包括但不限于以下内容：1. 虚拟化技术：介绍虚拟化技术的基本概念、分类和应用，并通过实验操作让学生亲自体验虚拟机的创建和管理过程。
2. 分布式系统：介绍分布式系统的原理和特点，学生通过实践项目深入理解如何设计和管理分布式系统，实现资源的共享和任务调度。
3. 网络技术：讲解云计算中常用的网络技术，包括网络拓扑结构、负载均衡、网络安全等，通过实验让学生掌握网络配置和故障排除的方法。
三、云计算平台与服务云计算平台与服务部分旨在让学生了解和熟悉当前主流的云计算平台和服务提供商。
该部分的内容可以包括但不限于以下方面：1. 云计算平台：介绍著名的云计算基础设施平台，如亚马逊AWS、微软Azure和谷歌云平台等，讲解其特点、架构和使用方法。
2. 应用开发与部署：介绍云计算平台中的应用开发、打包和部署技术，学生通过实践项目了解如何在云平台上开发和部署应用程序。
3. 云服务提供商：介绍云计算中的常见服务提供商，如存储服务、计算服务、数据库服务等，让学生了解如何选择和使用适合自己需求的云服务。
四、安全与隐私保护安全与隐私保护是云计算课程体系中不可或缺的一部分。
学生需要了解云计算环境下的安全和隐私风险，并学习相应的安全防护和隐私保护技术。
具体内容可以包括但不限于以下几点：1. 云计算安全基础：讲解云计算的安全基本概念和威胁模型，学生需要掌握云计算的安全漏洞和攻击手段。
【精品资料】《高级操作系统》课程教学大纲.doc
《高级操作系统》课程教学大纲课程编号：50520201课程名称：高级操作系统英文名称：Advanceed Operating Systems课程类别：专业必修课授课对象：硕士学分：2.5学时：40开课学期：二开课周次：1-10开课系及教研室：计算机科学与技术任课教师及职称：李为副教授先修课程：计算机操作系统适用专业：计算机主要内容：高级操作系统即多机操作系统，而分布式操作系统则是多机操作系统的典型和卓越代表。
分布式操作系统是为分布式计算机系统配置的一种操作系统。
本课程主要介绍设计和构造分布式操作系统的基本原理和部分实现技术。
内容包括：第一部分分布式计算机系统，具体内容为分布式计算机系统的特征、结构与拓朴构形；分布式操作系统的设计方法、结构模型、层次划分、控制算法及在设计时应着重考虑的一些问题。
第二部分分布是式通信机制，包括消息传递、远程过程调用；及基于Agent的异步分布式进程通信模型。
第三部分分布式协同处理，具体内容为事件定序与时间戳、分布式互斥及选择算法。
第四部分资源管理，主要介绍分布式资源共享和资源管理策略及其相关的死锁预防与死锁检测的有效方法。
第五部分专门讨论线程及其管理、分布式进程管理的有关问题。
第六部分任务分配和负载平衡。
第七部分分布式文件系统和命名服务的有关策略。
第八部分分布式事务及事务的并发控制。
第九部分主要内容包括布式共享内存的概念、设计和应用及一致性模型。
第十部分分布式操作系统实例，主要对Mach、Chorus> Amoeba等系统进行分析与比较。
使用教材：《分布式操作系统》、何炎祥编著高等教育出版社参考书目：《分布式操作系统原理与实践》、Doreen L. Galli著徐良贤等译机械工业出版教研室意见：系（院、部）意见：研究生院审核意见：自学时间：10周 自学学时：80学时华北电力大学专业学位硕士研究生自学指导书年级、专业：计算机课程名称：高级操作系统 教材名称：《分布式操作系统》 编写教师：李为 周 次 学 时 学习内容 对应章节 习 题、思考题、测试题（可另附录）1 8 分布式计算机系统 第一章2 8 分布式通信 第二章34 分布式协同处理 第三章 3 4 资源管理 第四章 4 4 资源管理 第四章 4 4 进程与处理机管理 第五章5 4 进程与处理机管理 第五章 5 4 任务分配与负载平衡 第六章6 4 任务分配与负载平衡 第六章 6 4 分布式文件系统 第七章7 4 分布式文件系统 第七章 7 4 命名服务器 第八章8 4 分布式事物处理 第九章 8 4 分布式事物处理 第九章9 8 故障恢复与系统容错 第十章 108 分布式共享内存第十一章备：授课学时为计划学时的2/3左右，自学学时为计划学时的2倍。
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本课程教学内容和基本要求
1. 移动计算概述 介绍移动计算的由来、涉及的技术、移动计算模型、移动计算 面临的基本问题、当前的发展状况。 2. 无线网络与移动互联网
介绍无线移动通信基本原理；介绍无线通信、蜂窝通信网（GSM、GPRS、 EDGE、3G）、无线局域网、无线城域网 、卫星网络的基本知识，了解移 动通信设备与移动计算平台工作方式。
本课程性质、任务与目标
本课程主要介 绍无线网 络 、Ad hoc、 Wireless Sensor Networks、移动定位与位置管理、移动网络QoS等基本原理、 概念与开发方法，了解移动计算技术发展的前沿与最新进展， 了解日益普及的移动互联网和移动计算原理和技术。
目标：了解移动计算前沿方向与课题，掌握研究方式、方 法与工具，为后续研究打下基础；在阅读最新文献的基础上 进行分析、归纳和总结，完成某个研究领域相关理论与技术 的综述报告或技术研究报告。
网格（grid）：二维平面(n2个节点)。
超立方（hypercube）：n维立方（2n个节点）
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分布式系统网络
分布式系统可分为：
网络结构无关的：基于通用目的的。 网络结构有关的：基于特定网络的。
参考教材： 分布式系统设计，Jie Wu著，高传善译，机械工业出版社 Distributed Systems——Principles and Paradigm A. S. Tanenbaum & M. V. Steen Tsinghua University Press 无线移动自组网络，于宏毅等著，人民邮电出版社 Ad Hoc移动无线网络，王金龙等编著，国防工业出版社 无线自组网络技术实用教材，郑相全等编著，清华大学出版社 W. Stallings, Wireless Communication and Networks, 清华大学出版社，影印版，2003 J. W. Mark, Wireless Communication and Networks, (李锵等译），电子工业出版社， 2004. 陈林星，曾曦，曹毅，移动Ad hoc网络，电子工业出版社，2006 网格计算技术， 徐志伟 冯百明等著，电子工业出版社
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分布式系统的主要特征（1）
资源共享（Resource Sharing）：它是分布式系统 的最基本特征，资源可以是数据、软件、或硬件。 开放性（Openness)：是决定系统能否被扩展的特征。 开放性需要一个对资源管理很好定义的界面，这个界 面必须是为一般的，而不是为一些特殊的用途。 并发性（concurrency): 就是多个进程在多个计算机 上同时运行。进程的并行执行有两方面的原因。
ACM / Kluwer Journal of Wireless Networks
IEEE Transactions on Vehicular Technology ACM Mobile Computing and Communications Review 会议： SigCom，Infocom, Globecom、 MobiCom、 Mobihoc VLDB、SiGMOD、 MobiQuitous、MDM等
分布式系统与分布式处理
周继鹏 暨南大学计算机科学系
1
课程信息
课程：分布式系统与分布式处理 教师：周继鹏 办公室：南海楼(401) 上课时间地点：星期一，上午8:00—9:50 教室：教学大楼A308 教材：
移动计算机技术 徐明 曹建农 彭伟 编著， 清华大学出版社。 分布式系统, 李西宁 编著， 科学出版社。
服务质量保证（QoS）, 容错与可生存能力
7. 无线网络与移动计算的发展趋势
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考核方式
论文（60%）+ 平时成绩（40%）
专题汇报与综述论文
2～3名学生组成一个小组(一个专题)，每人报告一篇文章； 每个人至少精读3篇论文，积极参与讨论。
准备PPT，准备做报告；
完成一篇技术报告（不少于8000字）； 要求：
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（2）交换型多处理机
交叉开关线：n2个交叉开关点
Omega开关网：2 • 2开关点，共(log2n) •n/2个
NUMA(NonUniform Memory Access)：分层存储
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（3）总线型多计算机
• 本地内存
• 局域网络（10M ~ 100M）
•Share-nothing结构
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（4）交换型多计算机
四种计算机系统结构： SISD - 单指令、单数据：普通计算机（PC机） SIMD - 单指令、多数据：矩阵计算机 MISD – 多指令、单数据：
MIMD – 多指令、多数据：分布式系统
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MIMD分类
存储器使用：共享式、私有式 1. 多处理器系统（multi-processor）
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网格计算
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分布式系统的发展简史
系统名称 组织机构 网络要求 计算机 研制日期
CM*
Cambridge DCS Locus V System Mach CORBA Distributed COM JINI
卡内基.· 梅隆大 学 剑桥大学
加州大学 洛杉矶分校 斯坦佛大学 卡内基.· 梅隆大 学 OMG(对象管理组) 微软公司 Sun Microsystems
3. Ad hoc网络 介绍Ad hoc网络的基本概念与Ad hoc网络路由及相关技术。
本课程教学内容和基本要求
4. 移动定位与位置管理 介绍移动定位技术与移动位置管理的基本原理、技术与现状， 重点讨论基于蜂窝网的移动定位技术。 5. 移动与无线网络安全 介绍移动信息系统关于安全的特殊要求以及移动与无线网络安 全的主要实现技术。 6. 移动计算系统的基础性问题
移动计算有关杂志、会议以及网站
杂志： IEEE Transactions on Wireless Communications IEEE Transactions on Mobile Computing Journal on Wireless Communications and Networking
论文主要创新点
下一步的研究 阅读后的观点分析
9
分布式系统概念
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分布式系统的定义：
分布式系统是一些独立的计算机的集合，这些
计算机之间能协调工作，但对于这个系统的用
户来说，系统就象一台计算机一样。 定义有两方面的含义：
I.
从硬件的角度讲，每一台计算机都是自主的 从软件的角度讲，用户将整个系统看作是一台
对用户隐藏系统的分布性。 II.对程序员隐藏系统的分布性，即系统调用接口 的设计使多处理机的存在对编程人员来说是不 可见的
I.
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分布式系统的结构
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传统计算机结构
外部设备 I/O 内存
处理器
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计算机系统结构分类
利用指令流和数据流对计算机系统分类 （Flynn, 1966+1972 ） 基于冯.诺伊曼模型：分离处理器和存储器
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单机系统
用户共享一台计算机 可以访问所有资源 单一时钟 单一系统控制 单一地理位置 单一故障点
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集中式系统
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分布式系统
一组由网络互联的、自治的计算机和资源 资源为用户所共享 可以集中控制，也可以分布控制 计算机可以同构，也可以异构 分散的地理位置 分布式故障点 没有全局时钟 没有共享内存（大多数情况）
气象预报，动画制作， …
以数据为主的问题 （分布式数据）： 数据挖
掘, 信息检索，保险分析，图像处理， …
以通信为主的问题 （网络应用）： 事务处理，
电子商务，远程文件交换，电子信件， …
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经典分布式应用
rlogin or telnet （远程访问） 网络文件系统 ATM （银行自动取款机） 分布式数据库 WWW （万维网） 全球定位系统 自动售货终端机 航空管制系统 网络拍卖系统
层次总线
剑桥环 以太网 以太网 以太网 互联网 互联网 互联网
PDP
LSI-4 PC Sun Sun, PC 任何机器 PC 任何机器
1975
1979 1980 1982 1985 1990 1996 2000 17
分布式的应用
以计算为主的问题 （分布式计算）： 数学计
算，环境模拟，生物和仿生，经济和财政模型，
多个用户同时发出一些命令，或同时和应用程序交互。 多个服务器进程并发执行，每一个进程响应用户进程的不同 要求
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分布式系统的主要特征（2）
规模性（Scalability): 就是分布式系统能运行 在不同大小的规模。它要求系统的设计不限制 任何资源的供应。 容错性（Fault-tolerance):没有任何单个硬 件或软件的故障会导致整个系统的瘫痪。容错 的系统设计有两个方面的进展。
硬件容余（Hardware redundancy)：既应用冗 余的部件。 软件恢复（Software recovery)：当故障出现时， 一些数据或状态能被恢复。
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分布式系统的主要特征（3）
透明性（Transparency):使用户或应用程序 员感觉到分布式网络计算机的集合象一个机 器的系统，例如一个老式的分时系统，隐藏 其执行用户任务时资源的分布式性质。 透明性分两个级别：
2. 多计算机系统（multi-computer）
P P M P P M P M P M
连接方式：总线式、交换式
关联程度：紧耦合式、松耦合式
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MIMD系统分类
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（1）总线型多处理机