Bài giảng chương 2 Mô hình hệ phân tán

Mô hình Mạng phân tán

Tổng quan
–
Kiến trúc mô hình
–
Các tầng trong DS
–
Các kiến trúc hệ thống
Kiến trúc mô hình

Đặc điểm
–
Kiến trúc mô hình là gì?
Một kiến trúc mô hình của Hệ phân tán là mối quan hệ
các vị trí của các thành phần và mối quan hệ giữa các
thành phần này.
Được đinh nghĩa như là các thành phần của hệ thống
tương tác lẫn nhau và là cách chuyển truyền liệu cơ
bản trong một hệ thống mạng máy tính.
Kiến trúc mô hình

Đặc điểm
–
Một hệ phân tán được hợp thành bằng các quá trình xử
lý thông tin trên một hệ thống mạng.
–
Đầu tiên, sự phân loại được thực hiện dựa trên sự phân
biệt của các kiểu xử lý:
•
Xử lý trên Server

•
Xử lý trên Client
•
Xử lý ngang hàng
–
Sự phân loại để phân biệt các kiến trúc của mô hình.
Hệ thống Client-Server
Hệ thống Peer-to-Peer
Kiến trúc mô hình

Tính chất
–
Ví dụ:
•
Mô hình Client Server
–
Vị trí: hai vài trò riêng biệt (1 server, nhiều client)
–
Mối quan hệ: server cung cấp các dịch vụ, các client tiêu thụ các dịch vụ.
–
Sự liên lạc: bất đối xứng
•
Mô hình Peer-to-Peer
–
Vị trí: có một vai trò, ngang hàng.
–
Mối quan hệ: tất cả đều có nhiệm vụ như nhau
–
Sự liên lạc: đối xứng
client

server
peer
peer
Kiến trúc mô hình

Tầng Software
–
Mỗi một mô hình sử dụng để mô tả hoặc thực thi hệ
thống dựa trên một kiến trúc phần mềm được định
nghĩa.
–
Một kiết trúc phần mềm…
•
..xác định tổ chức của hệ thống phần mềm (trên một hoặc
nhiều máy)
•
..có thể được mô tả bởi sự phối hợp giữa các thành phần
–
Các tầng (ứng dụng trên tất cả hệ thống)
–
module (cho các hệ thống dựa trên các thành phần)
–
Các dịch vụ (thích hợp cho DS và SOA)
Kiến trúc mô hình

Tầng Software
–
Tại sao có các tầng?
•
Phá vỡ sự phức tạp

•
Phân giải
–
Các hàm, chúc năng
–
Các nhiệm vụ
•
Độ trừu tượng các tầng khác nhau
•
Mô hình đã kiểm chứng
–
TCP/IP Stack
–
Kiến trúc ISO/OSI
Layer N
Layer 1
Layer 0
Kiến trúc mô hình

Tầng Software
–
Các tầng trong DS
Application & Services
Middleware
Operating System
Computer and Network Hardware
Platform
- Bao gồm tất cả phần cứng và HĐH
-
Cung cấp các dịch vụ cơ bản theo mức độ:

- Xử lý thông tin liên lạc
- Xử lý hợp tác và quản trị
- Quản trị tài nguyên
-
ví dụ:
- Intel x86/Windows
- Intel x86/Solaris
- PowerPC/Mac OS X, Intel x86/MAC OS X
- Intel x86/Unix(Linux)….
Middleware
- Các mặt nạ không đồng nhất
-
Cung cấp sự thuận tiên cho mô hình lập trình
-
Tạo ra các xử lý hoặc các đối tương phân tán
-
Hỗ trợ liên lạc và chia sẻ tài nguyên
- RPC / RMI
- Thông báo sự kiện
- Chia sẻ dữ liệu
-
Ví dụ
- CORBA / Microsoft DCOM
- Java RMI / .NET Remoting
- Web Services
- ISO/ITU-T RM-ODP
Kiến trúc mô hình

Tầng Software
–

Middleware
•
Một tầng thông dụng để phất triển các ứng dụng dịch vụ
•
Thành phần cơ sở hạ tầng mà kết nối với các thành khác nhau
trong hệ thống phân tán.
•
Ví dụ
–
Sun J2EE
–
Microsof .NET
–
IBM WebSphere
–
IBM BlueCloud
–
Manjrasoft Aneka
–
Google AppEngine
Cơ sở của điện toán đám mây
Kiến trúc mô hình

Các kiến trúc hệ thống
–
Middleware là một tầng xuất hiện trong tất cả các mô
hình kiến trúc hiện tại.
–
Kiến trúc định tầng đưa ra các nhiệm vụ của các tầng
khác nhau trong hệ thống.

–
Sự phân tán của các nhiệm vụ và các chức năng của các
thành phần được đặt tại tầng middleware.
Kiến trúc mô hình

Kiến trúc hệ thống
–
Mô hình Client Server
•
Ứng dụng cho hầu hết các Hệ phân tán.
•
Thực thi trên diện rộng.
•
Dựa trên:
–
Hai vai trò: server và client
–
Liên lạc thông tin:
»
Bất đối xứng
»
request (client) – response (server)
•
Ví dụ
–
HTTP, SMTP, DNS, NNTP
Kiến trúc mô hình

Kiến trúc hệ thống
–

Mô hình Client Server
Time
Server
Client
t2
t3
t1
t4
t1: request time
t2: server process time
t3: response time
t4: roundtrip time

Kiến trúc hệ thống
–
Client-Server
•
Mô hình hai tầng (Two-tier model)
•
Mô hình ba tầng (Three-tier server như một client)
•
Mô hình đa tầng (Multi-tier model)
Kiến trúc mô hình
client
server
client
Server/client
server
client
Server/client

server
Server/client
server
Kiến trúc mô hình

Kiến trúc hệ thống
–
Mô hình Peer-to-Peer
•
Tất cả các xử lý thực hiện có vai trò tương tự nhau.
•
Không có sự phân biệt giữa client và server.
•
Phối hợp tương tác qua lại.
•
Tránh việc tập trung
•
Phát sinh nhiều, khó quản lý
•
Cung cấp một cơ sở hạ tầng lớn(1000 host)
•
Ví dụ
–
P2P File sharing (OpenNAP, eMule, etc..)
–
Distributed Hash tables
Kiến trúc mô hình

Kiến trúc hệ thống
–

Mô hình Peer-to-Peer
peer
peer
peer
peer
peer
peer
peer
Kiến trúc mô hình

Kiến trúc hệ thống
–
Các dịch vụ được cung cấp bởi nhiều server
•
Mô hình Client-Server mở rộng
•
Một server trả lời có thể cho kết quả:
–
Một dãy các request-response (mô hình đa tầng)
–
Sự phối hợp xử lý:
»
Phân chia thành nhiều node
»
Phản hồi trên nhiều node
•
Ví dụ:
–
Truy vấn nội dung của Web page bao gồm:
»

Truy vấn Database.
»
Truy vấn các nội dung tĩnh
»
Truy vấn các dịch vụ