极客笔记分布式操作系统
分布式操作系统 (DOS) 是一种重要类型的操作系统。分布式系统使用多个中央处理器来为多个实时应用程序和用户提供服务。因此，数据处理任务在处理器之间分布。
它通过单一通信通道连接多台计算机。此外，每个系统都有自己的处理器和内存。此外，这些 CPU 通过高速总线或电话线进行通信。通过单一通道进行通信的各个系统被视为一个整体。它们也被称为 松散耦合系统 。
这个操作系统由许多计算机、节点和站点通过LAN/WAN线连接在一起。它能够在几个核心处理器上分发完整的系统，并支持许多实时产品和不同的用户。分布式操作系统可以共享计算资源和I/O文件，并提供给用户虚拟机抽象。
分布式操作系统的类型
有各种类型的分布式操作系统。其中一些如下：
- 客户端-服务器系统
- 点对点系统
- 中间件
- 三层
- N层
客户端-服务器系统
这种类型的系统要求客户端请求资源，然后服务器提供请求的资源。当客户端连接到服务器时，服务器可以同时为多个客户端提供服务。
客户端-服务器系统也称为”紧密耦合操作系统”。这个系统主要是为多处理器和同质多计算机设计的。客户端-服务器系统作为一个集中服务器运行，因为它们批准客户端系统发出的所有请求。
服务器系统可以分为两部分：
1.计算机服务器系统
这个系统允许接口，然后客户端将自己的请求发送到该接口以执行操作。完成活动后，它发送回应答并将结果传输给客户端。
2.文件服务器系统
它为客户端提供文件系统接口，允许它们执行文件创建、更新、删除等操作。
点对点系统
节点在这个系统中起着重要的作用。任务在节点之间均匀分配。此外，这些节点可以根据需要共享数据和资源。同样，它们需要一个网络进行连接。
点对点系统被称为”松散耦合系统”。这个概念在计算机网络应用中被使用，因为它们包含许多不共享内存或时钟的处理器。每个处理器都有自己的本地内存，并通过各种通信方法（如电话线或高速总线）相互交互。
中间件
中间件能够实现在不同操作系统上运行的所有应用程序之间的互操作性。这些程序能够通过使用这些服务相互传输所有数据。
三层
与其在客户端保存有关客户端的信息，不如将其保存在中间层中，以简化开发。这种类型的架构最常用于在线应用程序中。
N层
当服务器或应用程序必须将请求传输给网络上的其他企业服务时，使用N层系统。
分布式操作系统的特点
分布式操作系统有各种特点。其中一些如下：
开放性
这意味着系统的服务通过接口自由显示。此外，这些接口只提供服务的语法。例如，函数的类型、返回类型、参数等。接口定义语言用于创建这些接口（IDL）。
可扩展性
它指的是系统的效率在添加新节点时不会变化。此外，具有100个节点的系统的性能应与具有1000个节点的系统相同。
资源共享
其最基本的特点是允许用户以安全和受控的方式共享资源。打印机、文件、数据、存储、网页等都是共享资源的例子。
灵活性
分布式操作系统的灵活性得到了模块化特性的增强，并提供了更高级别服务的更广泛范围。内核/微内核的质量和完整性简化了此类服务的实现。
透明性
透明性是分布式操作系统最重要的特点。分布式操作系统的主要目的是隐藏资源共享的事实。透明性还意味着用户不应意识到他正在访问的资源是共享的。此外，系统应对用户来说是一个独立的自主单元。
异构性
分布式系统的组件可能在操作系统、网络、编程语言、计算机硬件和不同开发人员的实现方面不同和多样。
容错性
容错性是指用户在软件或硬件故障时可以继续工作的过程。
分布式操作系统的示例
有各种分布式操作系统的示例。其中一些如下：
Solaris
它是为SUN多处理器工作站设计的。
OSF/1
它与Unix兼容，由开放基金会软件公司设计。
Micros
MICROS操作系统可确保在分配作业给系统中的所有节点时平衡数据负载。
DYNIX
它是为Symmetry多处理器计算机开发的。
Locus
它可以同时访问本地和远程文件，没有任何位置限制。
Mach
它允许多线程和多任务功能。
分布式操作系统的应用
有各种分布式操作系统的应用。其中一些如下：
网络应用
许多网络应用程序使用DOS，包括Web、点对点网络、多人在线基于Web的游戏和虚拟社区。
电信网络
DOS在手机和移动网络中很有用。DOS可在互联网、无线传感器网络和路由算法等网络中找到。
并行计算
DOS是系统化计算的基础，包括集群计算、网格计算和各种志愿计算项目。
实时过程控制
实时过程控制系统在截止日期内运行，例如飞机控制系统等。
分布式操作系统的优点和缺点
分布式操作系统有各种优点和缺点。以下是其中一些例子：
优点
分布式操作系统有很多优点。以下是其中一些例子：
- 可以共享所有资源（CPU、磁盘、网络接口、节点、计算机等）从一个站点到另一个站点，提高整个系统的数据可用性。
- 通过在所有站点复制所有数据，减少数据损坏的可能性；如果一个站点出现故障，用户可以从另一个操作站点访问数据。
- 整个系统独立运行，因此如果一个站点崩溃，整个系统不会停止。
- 提高从一个站点到另一个站点的数据交换速度。
- 它是一个开放系统，因为可以从本地和远程位置访问。
- 有助于减少数据处理时间。
- 大多数分布式系统由多个节点组成，它们相互交互以实现容错性。如果单台机器故障，系统仍然可以运行。
缺点
分布式操作系统有各种缺点。以下是其中一些例子：
- 系统必须决定应该何时执行作业、在何处执行作业。调度程序有限制，这可能导致硬件利用率低和运行时间不可预测。
- 在DOS中实施充分的安全性是困难的，因为节点和连接必须得到保护。
- 与单用户系统相比，连接到DOS的数据库相对复杂且难以管理。
- 与其他系统相比，底层软件非常复杂，人们对其了解不多。
- 系统分布越广泛，通信延迟越大。因此，团队和开发人员必须在可用性、一致性和延迟之间做出选择。
- 这些系统并不普遍可得，因为被认为价格太高。
- 对于大型集群，收集、处理、展示和监控硬件使用指标可能是一个真正的问题。