對典型分布式計算技術的分析和比較

3.4 P2P技術

P2P 系統(tǒng)由若干互聯(lián)協(xié)作的計算機構成，是Internet上實施分布式計算的新模式。它把C/S與B/S系統(tǒng)中的角色一體化,引導網(wǎng)絡計算模式從集中式向分布式偏移,也就是說網(wǎng)絡應用的核心從中央服務器向網(wǎng)絡邊緣的終端設備擴散,通過服務器與服務器、服務器與PC機、PC機與PC機、PC機與WAP手機等兩者之間的直接交換而達成計算機資源與信息共享。

此外一個P2P系統(tǒng)至少應具有如下特征之一：第一、系統(tǒng)依存于邊緣化（非中央式服務器）設備的主動協(xié)作，每個成員直接從其他成員而不是從服務器的參與中受益；第二、系統(tǒng)中成員同時扮演服務器與客戶端的角色；第三、系統(tǒng)應用的用戶能夠意識到彼此的存在，構成一個虛擬或實際的群體。P2P技術已發(fā)展為一種重要的分布式計算技術，典型代表就是Napster。

3.5 Web Service技術

Web Service技術是對Web進行擴展,為相互間連接的軟件提供服務。Web Service技術是一種分布式應用程序,它可以通過編程并使用標準的Internet協(xié)議,像HTTP和XML ,將功能展示在互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)內部。Web Service結合了以組

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件為基礎的開發(fā)模式以及Web的出色性能，一方面，Web Service和組件一樣，具有黑匣子的功能，可以在不關心功能如何實現(xiàn)的情況下重用；同時，與傳統(tǒng)的組件技術不同，Web Service可以把不同平臺開發(fā)的不同類型的功能塊集成在一起，提供相互之間的互操作。

我們也可以認為Web Service技術是以Internet為載體,通過將緊密連接的、高效的n層計算技術與面向消息、松散聯(lián)接的Web概念相結合來實現(xiàn)的。Web服務是一種構建在簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)之上的分布式應用程序,其實質是由XML通過HTTP 協(xié)議來調度的遠過程調用。實現(xiàn)Web服務的體系結構如圖2所示。

圖2 Web Service技術

我們說Web Service技術是新一代的分布式計算和處理技術,主要是因為它在Internet 上表現(xiàn)出來的高度擴展性。原有的中間件平臺技術都是基于C/S體系結構,這要求兩端必須是同質的而且是緊密聯(lián)接的基礎體系,如果任何一端接口發(fā)生變化,另一端的程序必然會中斷。這種模型擴展性是較差的,特別是無法擴展到Internet ,這是受限于計算機操作系統(tǒng)、對象模型和編程語言的差異性；而Web Service技術是跨平臺的,聯(lián)接非常松散,采用的是性能穩(wěn)定的、基于消息的異步技術,在改變任何一端接口的情況下,應用程序仍可以不受影響地工作。它為集成分布式應用中的中間件及其它組件提供了一個公共的框架,無須再考慮每一個組件的具體實現(xiàn)方式。

3.6 幾種技術的比較

Web Service技術的體系結構與基于中間件分布式系統(tǒng)的體系結構相比,發(fā)現(xiàn)它們是非常相似的,可以把體系結構中的Web程序看作中間件。從結構上來看,Web服務只是從側面對中間件平臺技術進行革新,雖然所有服務之間的通信都以XML格式的消息為基礎，但調用服務的基本途徑主要還是RPC，而且具體實現(xiàn)并沒有提供一種全新的編程模式。

網(wǎng)格技術與基于中間件的分布式計算技術相比較,它依然以“中間件”為技術核心,在實現(xiàn)形式上并沒有太大的改變。然而經(jīng)過一系列的技術革新,網(wǎng)格系統(tǒng)中的技術內涵已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化。其一,基于中間件的分布式計算技術的資源主要是指數(shù)據(jù)和軟件,而網(wǎng)格計算的資源已經(jīng)延伸到所有用于共享的實體,包括硬件、軟件,甚至分布式文件系統(tǒng)、緩沖池等；其二,在Internet上,網(wǎng)格中間件層提供了與Web服務一樣優(yōu)秀的擴展功能,打破了傳統(tǒng)分布式技術C/S模式的局限。

網(wǎng)格計算、Web Service等技術在異構平臺上構筑了一層通用的、與平臺無關的信息和服務交換設施,從而屏蔽了Internet中千差萬別的差異,使信息和服務暢通無阻地在計算機之間流動。網(wǎng)格計算與Web Service技術的共同載體是Internet。但兩者的不同之處在于,網(wǎng)格系統(tǒng)連接物理上分散的硬件資源,形成虛擬計算組織,從而使計算資源得到充分共享。而Web服務則是以商務應用為背景,是基于網(wǎng)格系統(tǒng)之上的。網(wǎng)格系統(tǒng)為Web服務提供一個與硬件無關的虛擬計算機；而Web服務是架構在虛擬計算機平臺上,與環(huán)境、語言無關的應用集成平臺。

盡管各種分布式計算技術在理念、規(guī)范和實現(xiàn)等方面有較大的差異,但它們之間并不矛盾,而是一種承上啟下的關系,有時甚至是融合的。因此,各種分布式計算技術可以共同存在, 它們的相互結合也是非常有意義和現(xiàn)實的。

4 存儲整合

因為分布式計算模式的核心常常是每個部門選擇各自不同的電腦系統(tǒng)，這樣就會造成由于數(shù)據(jù)格式的不統(tǒng)一所導致的管理困難，其次管理分布式計算中所用的大量存儲設備所需的費用也是一筆龐大的開支。這些都有悖于分布式計算技術的初衷。所以，存儲整合對分布式計算技術的發(fā)展起著不可低估的作用。

存儲整合是指多個異構型主機共享集中式存儲。針對不同的環(huán)境和要求，有許多不同的整合方法，但主要有以下三種形式：

（1）從存儲在多個服務器上轉變?yōu)榇鎯υ趩蝹€服務器上。此模式可以降低管理工作的復雜性和對數(shù)據(jù)中心占地面積的要求；

（2）直接將多個異構型服務器附加到一個存儲設備上。此模式極大降低了存儲成本，同時也可以簡化管理；

（3）整合到存儲局域網(wǎng)上（SAN）。此模式既有利于提高工作效率，降低管理工作的復雜性，同時還可以提高可擴展性，可用性和數(shù)據(jù)可訪問性。

所以，在分布式計算技術越來越得到廣泛應用的今天，存儲整合技術也顯示出它重要的地位。

5 共同存在的問題

通過上面對幾種技術的分析和比較，我們不難發(fā)現(xiàn)它們均存在著一些共同的問題。

（1）標準問題

目前，幾乎所有的分布式計算技術都沒有完整的統(tǒng)一的標準，雖然已開始這方面的工作，標準的缺乏使得分布式計算技術研究分散，很難形成穩(wěn)定的研究方向，從而在很大程度上制約了分布式計算技術的發(fā)展。

（2）軟件方法問題

軟件方法學是軟件能夠進行工業(yè)化生產的前提。但缺乏可行的軟件方法學使得分布式計算軟件的質量、開發(fā)進度等很難得到保證，沒有工業(yè)化生產方式，分布式計算系統(tǒng)的普及將十分困難。

（3）異構問題

現(xiàn)在的網(wǎng)絡是一個異構的環(huán)境，分布式計算技術首先需要解決異構環(huán)境的互操作問題。而要解決異構環(huán)境的互操作問題，首要的任務是如何互相識別。目前，既不可能要求所有的資源用同一種方式描述，又沒有方法可智能地識別這些資源，這就導致任何一種分布式計算技術只能在一定的范圍內使用。