分布式系统特点

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什么是分布式系统

在《分布式系统概念和设计》一书中,对于分布式系统有如下定义:

分布式系统是一个硬件或者软件分布在不同的网格计算机上,彼此之间仅仅通过消息传递来进行通信和协调的系统。

书籍分布式系统与概念设计

与分布式相对应的系统时集中式的系统,集中式系统顾名思义就是硬件和软件全部放在台计算机上面。

分布式系统特点

一个与业务无关,理论上分布式的系统,会有那些特点?

  • 分布性。分布性很好理解,分布式系统中的计算机可以在空间上任意分布,同时,机器的分布情况也可以具有移动性。
  • 对等性,分布式系统中每一台计算机没有主从之分,每一台机器都是对等的实体。
  • 并发性。在一个分布式系统中,进场会并发的操作一些共享的资源,像数据库或者分布式存储等,如何准确并且高效的协调分布式并发操作是一个挑战。
  • 缺乏全局时钟。在分布式系统中,缺乏一个全局的时钟控制,很难判断两个时间究竟是谁先谁后。
  • 故障总是发生。对于组成分布式的计算机,随时都有可能发生任何形式的故障。

分布式系统碰到的问题

分布式系统一些的典型的问题如下:

  • 通信异常。分布式系统是通过消息传递来进行通信和协调的。从集中式到分布式,网络作为消息传递的媒介,具有不可靠性,因此也引入的通信异常的问题。最常见的如网络不可达,网络延时高,路由器丢包等等,这些问题的解决不不是依靠可靠的网络解决方案就能解决的,分布式系统在通信异常的过程中,也需要对出现网络异常的主机采取相应的措施。
  • 网络分区。分布式系统虽然分布在不同的地方,但是也有可能由于网络原因出现地域性,有时候分布式系统一些子节点之间能够相互通信,但是却不能与另外一些节点之间进行通信,这就是网络分区,又称“脑裂”。当网络分区出现的时候,能够互相通信的子集群需要独立完成整个分布式系统所有的功能。包括对数据的事物处理,这对一致性有很大的挑战。
  • 三态。在分布式系统中,请求和相应会有三种状态分别是成功、失败、超时。在传统的集中式环境中,对于一个子过程的状态只会出现成功与失败两种状态,因为在系统内部是可知的,但是在分布式环境中,由于网络是不可靠的,所以会有超时的情况。
  • 节点异常。节点异常指的的节点主机在运行过程中出现宕机等情况。
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