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【分布式计算】二、架构(Architectures)

news 2025/8/18 13:28:35

1.中心化架构（Centralized Architectures）

1.1.经典C/S模型

服务器：一个或多个进程提供服务
客户端：一个或多个进程使用服务
客户端和服务器可以在不同的机器上
客户端遵循请求/回复模型
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1.2.传统三层视图

用户界面层（User-interface layer）：包含了用于应用程序用户界面的单元，例如：显示display
处理层（Processing layer）：包含应用程序的功能，即没有特定的数据。
数据层（Data layer）：包含客户希望通过应用程序组件进行操作的数据
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1.3.两层配置中的传统三层视图（适用于C/S模式）

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中心架构的特点是需要一个管理者，但是单一节点存在以下问题：管理结点崩溃则系统崩溃、负载过大（性能下降甚至系统崩溃）。
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怎么去解决？？冗余！！！
对管理结点进行复制replicated manager。原有管理结点崩溃则激活使用冗余的结点

2.去中心化架构（Decentralized Architectures）

2.1.对等系统P2P（Peer-to-peer systems）

结构化P2P（structured）：按照特定分布式数据结构组织节点
非结构化P2P：节点具有随机选择的邻居
混合P2P（hybrid）：节点以组织良好的方式被指定成特殊功能

2.1.1.结构化P2P

基本理念：在结构化覆盖网络（如逻辑环）中组织节点，并使特定节点仅根据其ID负责服务；系统提供LOOKUP（密钥）操作，该操作将有效地将查找请求路由（指针表）到相关节点
覆盖网络（overlay network）:物理网络之上的一层虚拟网络拓扑，直接与用户接口
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2.1.2.非结构化P2P

基本理念：许多非结构化P2P系统以随机覆盖的方式组织：两个节点以概率p连接。
No LOOKUP operation, but searching:
洪泛（Flooding）
有限洪泛（Limited flooding: maximal steps
概率洪泛Probabilistic flooding: flood only with a certain probability
随机游走（Random walk）：Randomly select a neighbor v. If v has the answer, it replies, otherwise v randomly selects one of its neighbors

2.1.3.混合P2P

C/S model combined with P2P
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3.案例-Globule

一个用于可扩展的网络托管的开源协作内容交付网络
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3.1三项主要任务

1.它必须能够在多个服务器之间分发托管网站的内容，并在出现更新时保持其一致性
2.它必须将客户端请求重定向到最佳可用服务器
3.它必须有效地将网站内容传递到客户。
上述任务当一些服务器关闭时也要在运行。

3.2.Globule – Supporting Web applications

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对于具有所谓的高数据库查询位置的应用程序
我们在副本服务器上缓存数据库查询的结果。然后，可以根据本地缓存的数据库查询结果在复制副本上执行应用程序代码
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问题？？：如果有些数据被更改了，那么缓存的数据是不新鲜的，那么如何解决这个问题呢
「定时」刷新缓存
缓存和数据库一致性问题