分布式计算系统：原理、特性和应用

"分布并行计算机技术（分布式计算机系统）" 分布并行计算机技术，也称为分布式计算系统，是现代信息技术领域中的一个重要概念。这种技术将多台独立的计算机通过网络连接起来，形成一个整体的系统，使得这些计算机能够协同工作，共同解决复杂的问题。分布式计算机系统的出现主要是为了应对大型主机（MAINFrame）高昂的成本和维护费用，以及随着网络普及带来的计算需求增长。 在分布式系统中，组件位于不同的网络计算机上，通过消息传递进行通信和协调，实现任务的分布式处理。G. Coulouris的定义强调了这一点，即分布式系统是由通过网络通信的组件组成。Enslow的定义则将其分为分布式硬件、分布式控制和分布式数据三个部分。英国计算机科学委员会和IEEE学会的定义进一步强调了系统的模块化、并行性、透明性和健壮性。 分布式系统的主要特性包括： 1. 分散性：系统架构分散，资源分布在不同的计算机上，通过网络连接，易于扩展和重构。 2. 自治性：每个计算机节点都是平等的，没有主从关系，可以以MIMD（Multiple Instruction, Multiple Data）方式独立执行任务，且有高可用性（RAS，Reliability, Availability, and Serviceability）。 3. 并行性：通过并行处理来解决问题，各个节点协同工作，实现多层次并行。 4. 透明性：用户无需关心具体资源的位置和分配，系统自动进行任务分解和调度。 5. 健壮性：由于没有集中控制，系统对故障的容忍度高，单个节点的故障不会影响整个系统的运行。 分布式计算系统的实例包括互联网（Internet）、内联网（Intranet）以及服务器和客户端组成的网络结构。例如，互联网连接了全球的服务器、个人电脑和各种设备，它们通过网络链接进行信息交换，实现全球范围内的分布式服务。内联网则为企业内部提供了一个类似互联网的环境，允许员工共享资源和协作。 分布式计算系统的关键技术包括分布计算环境（DCE，Distributed Computing Environment）、CORBA（Common Object Request Broker Architecture）和MPI（Message Passing Interface）。DCE提供了一套标准的服务和接口，用于构建分布式应用。CORBA是一种中间件技术，用于不同操作系统和编程语言之间的对象间通信。MPI是并行计算中常用的消息传递协议，用于支持多处理器系统上的并行程序设计。 多层分布并行处理技术则是指在分布式系统中应用不同层次的并行处理策略，如数据并行、任务并行等，以优化系统的性能和效率。这些技术的发展极大地推动了大数据处理、云计算、分布式数据库和分布式文件系统等领域的发展。 分布并行计算机技术（分布式计算机系统）通过将计算任务分散到多台计算机上，实现了资源共享、负载均衡和高可用性，是当前信息技术领域的核心组成部分，广泛应用于各种规模的网络系统中。