分布式系统 相关概念

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前言

随着计算机系统规模变得越来越大，将所有业务单元集中部署在一个或者若干个大型机上的体系结构物，已经越来越不能满足当今计算机系统，尤其是大型互联网系统的快速发展，各种灵活多变的系统架构模型层出不穷。同时，随着微型计算机的出现，越来越多廉价的PC机成为了各大IT企业架构的首选，分布式的处理方式越来越受到业界的青睐----计算机系统正在经历一场前所未有的从集中式到分布式架构的变革。

一、集群和分布式

集群：很多 “人” 一起，干一样的事。
******* 一个业务模块，部署在多台服务器上。
分布式: 很多 “人”一起，干不一样的 事。这些不一样的事，合起来是一件大事
******* 一个大的业务系统，拆分成小的业务模块，分别部署在不同的服务器上

注：分布式一定是集群，集群不一定是分布式

二、集中式和分布式

1.从集中式到分布式

自从20世纪60年代大型主机被发明出来以后，凭借其超强的计算和I/O处理能力以及 在稳定性和安全性方面的卓越表现，在很长一段时间内，大型主机引领了计算机行业以及商业计算领域的发展。

伴随着大型主机时代的到来，集中式的计算机系统架构也成为了主流。在那个时候，由于大 型主机卓越的性能和良好的稳定性，其在单机处理能力方面的优势非常明显，使得IT系统快速进入了集中式处理阶段，其对应的计算机系统称为集中式系统。但从 20世纪80年代以来，计算机系统向网络化和微型化的发展日趋明显，传统的集中式处理模型越来越不能适应人们的需求，具体表现在：

1、技术掌握细节要求高，
2、费用昂贵，
3、非常明显的单点问题，
4、PC机性能提升和网络技术的快速普及。

2.集中式

集中式系统就是指由一台或多台主计算机组成中心节点，数据集中存储在中心节点 中，并且整个系统的所有业务单元都集中部署在这个中心节点上，系统所有的功能均由其集中处理。

也就是说，集中式系统中，每个终端或客户端及其仅仅负责数据 的录入和输出，而数据的存储与控制处理完全交由主机来完成。

特点：部署结构简单，不用考虑对服务器进行多节点部署以及多节点之间的分布式协作问题。

3.分布式

分布式系统是位于网络计算机上的组件仅通过传递消息进行通信和协调其操作的系统。

特点：
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，及其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节点都是对等的。

3、并发性

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

一个典型的分布式系统是由一系列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始终控制序列

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。

6、处理单点故障

在整个分布式系统中，如果某个角色或者功能只有某台单机在支撑，那么这个节点称为单点，其发生的故障称为单点故障，也就是通常说的SPoF（Single Point of Failure），避免单点而对关键就是把这个功能从单机实现变为集群实现，当然，这种变化一般会比较困难，否则就不会有单点问题了。

如果不能把单点变为集群实现，那么一般还有两种选择：
1.给这个单点做好备份，能够在出现问题时进行恢复，并且尽量做到自动恢复
2.降低单点故障的影响范围

4.分布式系统和集中式系统

集中式

分布式

集中式系统，主要指IBM、HP等小型机以上档次的系统，一个主机带多个终端。终端没有数据处理能力，运算全部在主机上进行。现在的银行系统，大部分都是这种集中式的系统，此外，在大型企业、科研单位、军队、政府等也有分布。集中式系统，主要流行于上个世纪。现在还在使用集中式系统的，很大一部分是为了沿用原来的软件，而这些软件往往很昂贵。

分布式系统，一般采用客户机/服务器模式、多层、服务器集群等技术。是现在的主流。

三、伪分布式

伪分布式是将多态机器的任务放到一台机器运行，从字面理解：不是真正的分布式

例：将淘宝分多模块后一个模块一个模块放到一台机器中运行，多台机器的时候是同时运行，速度快，一台机器中运行，速度慢、且多个模块不能并行处理，必须得一个任务一个任务的 完成，其他任务只能等待。

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