分布式系统架构设计(在分布式应用中,软件架构设计不需要考虑( )的问题)

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在分布式应用中,软件架构设计不需要考虑( )的问题
【答案】:C
针对目前广泛使用的分布式应用,其软件架构设计需要考虑如下问题。
(1)数据库的选择问题:目前主流的数据库系统是关系数据库。
(2)用户界面选择问题:HTML/HTTP (S)协议是实现 Internet应用的重要技术。
(3)灵活性和性能问题:权衡独立于厂商的抽象定义(标准)所提供的灵活性和特定厂商产品带来的性能。
(4)技术选择的问题:选择成熟的技术可以规避项目风险。不仅需要了解技术的优势,还需要了解技术的适用范围和局限性。
(5)人员的问题:聘请经验丰富的架构设计师,可以有效地保证项目的成功。
分散式架构的特点
分布式架构的特点
在《分布式系统概念与设计》一书中,对分布式系统做了如下定义:
分布式系统是一个硬件或软件组件分布在不同的网络计算机上,彼此之间仅仅通过消息传递进行通信和协调的系统。
上面这个简单的定义涵盖了几乎所有有效地部署了网络化计算机的系统。严格来说,同一个分布式系统中的计算机在空间部署上是可以随意分布的,这些计算机可能被放在不同的机柜上,也可能在不同的机房中,甚至分布在不同的城市。
3.分布式架构的特征
(1)分布性
分布式系统中的多台计算机都会在空间上随意分布,同时,机器的分布情况也会随时变动。
(2)对等性
分布式系统中的计算机没有主/从之分,既没有控制整个系统的主机,也没有被控制的从机,组成分布式系统的所有计算机节点都是对等的。副本(Replica)是分布式系统最常见的概念之一,指的是分布式系统对数据和服务提供的一种冗余方式。在常见的分布式系统中,为了对外提供高可用的服务,我们往往会对数据和服务进行副本处理。数据副本是指在不同的节点上持久化同一份数据,当某一个节点上存储的数据丢失时,可以从副本上读取该数据,这是解决分布式系统数据丢失问题最为有效的手段。另一类副本是服务副本,指多个节点提供同样的服务,当每个节点都有能力接收来自外部的请求并进行相应的处理。
(3)并发性
在“问题的提出”部分,我们已经提到的与“更新的并发行”相关的内容。在一个计算机网络中,程序运行过程中的并发性操作,是非常常见的行为,例如同一个分布式系统中的多个节点,可能会并发地操作一些共享的资源,诸如数据库或分布式存储等,如何准确并高效地协调分布式并发操作也成为了分布式系统架构与设计中最大的挑战之一。
(4)缺乏全局时钟
在上面的讲解中,我们已经了解到,一个典型的分布式系统是由一系列在空间上随意分布的多个进程组成的,具有明显的分布性,这些进程之间通过交换消息来进行相互通信。因此,在分布式系统中,很难定义两个事件究竟谁先谁后,原因就是因为分布式系统缺乏一个全局的时钟序列控制。关于分布式系统的时钟和事件顺序,在Leslie Lamport的经典论文 Time,Clocks,and the Ordering of Events in a Distributed System中已经做了非常深刻的讲解。
(5)故障总是会发生
组成分布式系统的所有计算机,都有可能发生任何形式的故障。一个被大量工程实践所检验过的黄金定理是:任何在设计阶段考虑到的异常情况,一定会在系统实际运行时发生,并且,在系统实际运行过程中还会遇到很多在设计时未能考虑到的异常故障。所以,除非需求指标允许,在系统设计时不能放过任何异常情况。
什么是分布式系统架构
分布式系统是建立在网络上的软件系统。 处理协助任务,然后整合结果。在分布式系统中,一组独立的计算机向用户呈现一个统一的整体,就像一个系统一样。系统具有多种通用的物理和逻辑资源,可以动态分配任务,分散的物理和逻辑资源可以通过计算机网络实现信息交换。系统中有一个分布式操作系统,以全局方式管理计算机资源。通常,对于用户来说,分布式系统只有一个模型或范例。在操作系统之上,一个软件中间件层负责实现这个模型。分布式系统的一个著名例子是万维网,在万维网中,一切看起来都像一个文档(网页)。在计算机网络中,这种统一性、模型和软件是不存在的。用户看到的是实际的机器,计算机网络并没有让这些机器看起来千篇一律。如果这些机器有不同的硬件或不同的操作系统,那么这些差异对用户来说是完全可见的。如果用户想要在远程机器上运行程序,他必须登录到远程机器上并在该机器上运行程序。分布式系统和计算机网络系统的共同点是大部分分布式系统都是建立在计算机网络上的,所以分布式系统和计算机网络的物理结构基本相同。两者的区别在于分布式操作系统和网络操作系统的设计思想不同,这就决定了它们在结构、工作方式和功能上也是不同的。网络操作系统要求网络用户在使用网络资源时首先了解网络资源。网络用户必须了解网络中每台计算机的功能和配置、软件资源和网络文件结构。如果用户想要读取网络中的共享文件,他们必须知道该文件放在哪个计算机和目录中。分布式操作系统以全局方式管理系统资源,可以随意为用户调度网络资源,调度过程“透明”。当用户提交作业时,分布式操作系统可以根据需要选择系统中最合适的处理器,将用户的作业提交给处理程序,在处理程序完成作业后将结果传递给用户。在这个过程中,用户并没有意识到多个处理器的存在,系统就像一个处理器。

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