對典型分布式計(jì)算技術(shù)的分析和比較

3.4 P2P技術(shù)

P2P 系統(tǒng)由若干互聯(lián)協(xié)作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，是Internet上實(shí)施分布式計(jì)算的新模式。它把C/S與B/S系統(tǒng)中的角色一體化,引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式從集中式向分布式偏移,也就是說網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心從中央服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備擴(kuò)散,通過服務(wù)器與服務(wù)器、服務(wù)器與PC機(jī)、PC機(jī)與PC機(jī)、PC機(jī)與WAP手機(jī)等兩者之間的直接交換而達(dá)成計(jì)算機(jī)資源與信息共享。

此外一個(gè)P2P系統(tǒng)至少應(yīng)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(wù)器）設(shè)備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從服務(wù)器的參與中受益；第二、系統(tǒng)中成員同時(shí)扮演服務(wù)器與客戶端的角色；第三、系統(tǒng)應(yīng)用的用戶能夠意識到彼此的存在，構(gòu)成一個(gè)虛擬或?qū)嶋H的群體。P2P技術(shù)已發(fā)展為一種重要的分布式計(jì)算技術(shù)，典型代表就是Napster。

3.5 Web Service技術(shù)

Web Service技術(shù)是對Web進(jìn)行擴(kuò)展,為相互間連接的軟件提供服務(wù)。Web Service技術(shù)是一種分布式應(yīng)用程序,它可以通過編程并使用標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)部。Web Service結(jié)合了以組

-

件為基礎(chǔ)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(guān)心功能如何實(shí)現(xiàn)的情況下重用；同時(shí)，與傳統(tǒng)的組件技術(shù)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(rèn)為Web Service技術(shù)是以Internet為載體,通過將緊密連接的、高效的n層計(jì)算技術(shù)與面向消息、松散聯(lián)接的Web概念相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。Web服務(wù)是一種構(gòu)建在簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)之上的分布式應(yīng)用程序,其實(shí)質(zhì)是由XML通過HTTP 協(xié)議來調(diào)度的遠(yuǎn)過程調(diào)用。實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 Web Service技術(shù)

我們說Web Service技術(shù)是新一代的分布式計(jì)算和處理技術(shù),主要是因?yàn)樗贗nternet 上表現(xiàn)出來的高度擴(kuò)展性。原有的中間件平臺技術(shù)都是基于C/S體系結(jié)構(gòu),這要求兩端必須是同質(zhì)的而且是緊密聯(lián)接的基礎(chǔ)體系,如果任何一端接口發(fā)生變化,另一端的程序必然會(huì)中斷。這種模型擴(kuò)展性是較差的,特別是無法擴(kuò)展到Internet ,這是受限于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、對象模型和編程語言的差異性；而Web Service技術(shù)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(shù),在改變?nèi)魏我欢私涌诘那闆r下,應(yīng)用程序仍可以不受影響地工作。它為集成分布式應(yīng)用中的中間件及其它組件提供了一個(gè)公共的框架,無須再考慮每一個(gè)組件的具體實(shí)現(xiàn)方式。

3.6 幾種技術(shù)的比較

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

網(wǎng)格技術(shù)與基于中間件的分布式計(jì)算技術(shù)相比較,它依然以“中間件”為技術(shù)核心,在實(shí)現(xiàn)形式上并沒有太大的改變。然而經(jīng)過一系列的技術(shù)革新,網(wǎng)格系統(tǒng)中的技術(shù)內(nèi)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(jì)算技術(shù)的資源主要是指數(shù)據(jù)和軟件,而網(wǎng)格計(jì)算的資源已經(jīng)延伸到所有用于共享的實(shí)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(wù)一樣優(yōu)秀的擴(kuò)展功能,打破了傳統(tǒng)分布式技術(shù)C/S模式的局限。

網(wǎng)格計(jì)算、Web Service等技術(shù)在異構(gòu)平臺上構(gòu)筑了一層通用的、與平臺無關(guān)的信息和服務(wù)交換設(shè)施,從而屏蔽了Internet中千差萬別的差異,使信息和服務(wù)暢通無阻地在計(jì)算機(jī)之間流動(dòng)。網(wǎng)格計(jì)算與Web Service技術(shù)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(jì)算組織,從而使計(jì)算資源得到充分共享。而Web服務(wù)則是以商務(wù)應(yīng)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(wù)提供一個(gè)與硬件無關(guān)的虛擬計(jì)算機(jī)；而Web服務(wù)是架構(gòu)在虛擬計(jì)算機(jī)平臺上,與環(huán)境、語言無關(guān)的應(yīng)用集成平臺。

盡管各種分布式計(jì)算技術(shù)在理念、規(guī)范和實(shí)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(guān)系,有時(shí)甚至是融合的。因此,各種分布式計(jì)算技術(shù)可以共同存在, 它們的相互結(jié)合也是非常有意義和現(xiàn)實(shí)的。

4 存儲(chǔ)整合

因?yàn)榉植际接?jì)算模式的核心常常是每個(gè)部門選擇各自不同的電腦系統(tǒng)，這樣就會(huì)造成由于數(shù)據(jù)格式的不統(tǒng)一所導(dǎo)致的管理困難，其次管理分布式計(jì)算中所用的大量存儲(chǔ)設(shè)備所需的費(fèi)用也是一筆龐大的開支。這些都有悖于分布式計(jì)算技術(shù)的初衷。所以，存儲(chǔ)整合對分布式計(jì)算技術(shù)的發(fā)展起著不可低估的作用。

存儲(chǔ)整合是指多個(gè)異構(gòu)型主機(jī)共享集中式存儲(chǔ)。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(chǔ)在多個(gè)服務(wù)器上轉(zhuǎn)變?yōu)榇鎯?chǔ)在單個(gè)服務(wù)器上。此模式可以降低管理工作的復(fù)雜性和對數(shù)據(jù)中心占地面積的要求；

（2）直接將多個(gè)異構(gòu)型服務(wù)器附加到一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上。此模式極大降低了存儲(chǔ)成本，同時(shí)也可以簡化管理；

（3）整合到存儲(chǔ)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(fù)雜性，同時(shí)還可以提高可擴(kuò)展性，可用性和數(shù)據(jù)可訪問性。

所以，在分布式計(jì)算技術(shù)越來越得到廣泛應(yīng)用的今天，存儲(chǔ)整合技術(shù)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)問題

目前，幾乎所有的分布式計(jì)算技術(shù)都沒有完整的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，雖然已開始這方面的工作，標(biāo)準(zhǔn)的缺乏使得分布式計(jì)算技術(shù)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(jì)算技術(shù)的發(fā)展。

（2）軟件方法問題

軟件方法學(xué)是軟件能夠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的前提。但缺乏可行的軟件方法學(xué)使得分布式計(jì)算軟件的質(zhì)量、開發(fā)進(jìn)度等很難得到保證，沒有工業(yè)化生產(chǎn)方式，分布式計(jì)算系統(tǒng)的普及將十分困難。

（3）異構(gòu)問題

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)異構(gòu)的環(huán)境，分布式計(jì)算技術(shù)首先需要解決異構(gòu)環(huán)境的互操作問題。而要解決異構(gòu)環(huán)境的互操作問題，首要的任務(wù)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(dǎo)致任何一種分布式計(jì)算技術(shù)只能在一定的范圍內(nèi)使用。