Понятие распределенных систем

История развития и классификация распределенных систем

Развитие вычислительной техники шло не только по пути наращивания вычислительной мощности процессоров, создания систем с несколькими процессорами или объединения нескольких компьютеров в единую сеть. С развитием ОС и разработчикам, и пользователям стало ясно, что можно создавать системы, состоящие из нескольких машин, на которых одновременно выполняется одна задача. Управление в таких системах может быть централизованное или децентрализованное. В централизованных системах управление осуществляется с одной машины (под управлением планировщика одной из ОС), не важно, какой именно или даже изменяемой во времени. В децентрализованных системах фактически каждая машина имеет самостоятельное управление и мало связана с другими, а связь осуществляется на основе посылаемых и принимаемых запросов на выполнение каких-либо операций от других машин распределенной системы.

По одной из таксономий типы распределенных систем определяется на основе вида связей на аппаратном и программном уровнях. Существуют системы с сильными и слабыми связями.

В системах с сильными аппаратными связями оперативная память и другие ресурсы разделены между всеми процессорами системы. В системах со слабой аппаратной связью каждый процессор имеет свою оперативную память и другие ресурсы. Часто системы со слабыми аппаратными связями состоят из отдельных компьютеров, соединенных специальной шиной для обмена информацией.

В системах со слабой программной связью как компьютеры, так и пользователи распределенной системы независимы. Только при выполнении некоторой задачи они обмениваются информацией. На каждом компьютере установлена своя ОС (имеется своя память, жесткие диски, сетевые ресурсы и т. п.), но некоторые ресурсы, например принтеры, сканеры, ЯЛШ-массивы, разделены между всеми пользователями.

В системах с сильной программной связью управление всей системой осуществляется единым планировщиком всей системы так, что любой поступивший в систему запрос будет выполняться на любой машине в системе. Комбинация сильной аппаратной связи и сильной программной связи характерна для мультипроцессорных систем, целью которых является максимальная производительность всей системы. Комбинация слабой аппаратной связи и слабой программной связи характерна для сетей, в которых отдельные машины мало связаны, а взаимодействие осуществляется на основе запросов, реализованных на основе разных механизмов. Комбинация слабой аппаратной связи и сильной программной связи характерна для систем, которые состоят из отдельных компьютеров, но имеют единую память и другие ресурсы для всех компьютеров. В такой системе механизмы доступа к ресурсам системы скрыты от пользователей, в том числе и место выполнения некоторого процесса, которое может быть сосредоточено на одной машине или распределено среди нескольких машин.

Распределенной системой в настоящее время принято считать систему со слабыми аппаратными и программными связями, в которой некоторое программное приложение выполняется одновременно на нескольких машинах.

Частным случаем распределенных приложений являются программные приложения, реализованные в архитектуре «клиент-сервер». При этом приложение «разделено» на две (несколько) части. Одна часть исполняется на машине сервера и поставляет данные на вторую часть приложения, работающую на машине клиента.