从集中式系统到分布式系统

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1.集中式:

集中式系统是指由一台或多台主计算机组成的中心节点,数据集中存储于这个中心节点中,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,系统的所有功能均由其集中处理。

集中式系统最大的特点就是部署结构简单。

2.分布式:

分布式系统是一个硬件或软件组件分布在不同的网络计算机上,彼此之间仅仅通过消息传递进行通信和协调的系统。

分布式系统特点:

(1)分布式系统中任意两台计算机之间可以利用通信交换信息。
(2)分布式系统各计算机具有相对的自主性或自治性。
(3)分布式系统具有透明性。各计算机上的资源可以共享,而且用户不必考虑资源所在的位置。
(4)分布式系统具有整体性或协同性。各计算机上资源可以共同完成一个任务,每台计算机只完成整个任务的一部分。
(5)分布式系统具有坚定性。任何一台计算机出现故障不会使系统瘫痪,可以“降级”使用。

3.分布式环境中的各种网络问题:

(1)通信异常

  网络本身的不可靠性,各节点之间的网络通信能够正常进行,其延时也会远大于单机操作。单机内存访问的延时在纳秒数量级(通常是10ns左右),而正常的一次网络通信的延迟在0.1~1ms左右,巨大的延时差别,会影响消息的收发的过程,因此消息丢失和消息延迟变得非常普遍。

(2)网络分区

  当网络由于发生异常情况,导致分布式系统中部分节点之间的网络延时不断增大,最终导致组成分布式系统的左右节点中,只有部分节点能够进行正常通信,而另一些节点则不能,这个现象成为网络分区,俗称“闹裂”。当网络分区出现时,分布式系统就出现局部小集群,在极端情况下,这些小集群会独立完成原本需要整个分布式系统才能完成的功能,包括对数据的事务处理,这对分布式一致性提出了非常大的挑战。

(3)三态

  在分布式环境下,网络可能出现各式各样的问题,因此分布式系统的每一次请求与响应,存在特有的三态概念,即成功、失败与超时。超时现象通常有一下两种情况:

  1)由于网络原因,该请求(消息)并没有被成功发送到接收方,而是在发送过程就发生了消息丢失现象。

  2)该请求(消息)成功的被接收方接受后,并进行了处理,但是在将响应反馈给发送方的过程中,发生了消息丢失现象。

当出现这样的超时现象时,网络通信的发起方是无法确定当前请求是否被成功处理的。

(4)节点故障

  分布式系统下比较常见的问题,指组成分布式系统的服务器节点出现宕机或僵死现象。

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