分布式操作系统

分布式操作系统 (DOS) 是一种重要的操作系统类型。分布式系统使用许多中央处理器来服务多个实时应用程序和用户。因此，数据处理作业分布在各个处理器之间。

它通过单个通信通道连接多台计算机。此外，这些系统中的每一个都有自己的处理器和内存。另外，这些CPU通过高速总线或电话线进行通信。通过单个通道通信的单个系统被视为一个整体。它们也称为松耦合系统。

这个操作系统由许多通过LAN/WAN线路连接的计算机、节点和站点组成。它能够在几个中心处理器上分布整个系统，并支持许多实时产品和不同的用户。分布式操作系统可以共享它们的计算资源和 I/O 文件，同时为用户提供虚拟机的抽象。

分布式操作系统类型

分布式操作系统有多种类型。其中一些如下：

1. 客户端-服务器系统
2. 对等系统
3. 中间件
4. 三层
5. N层

客户端-服务器系统

这种系统要求客户端请求资源，然后服务器提供所请求的资源。当客户端连接到服务器时，服务器可以同时服务多个客户端。

客户端-服务器系统也称为“紧耦合操作系统”。该系统主要用于多处理器和同构多计算机。客户端-服务器系统充当集中式服务器，因为它们批准客户端系统发出的所有请求。

服务器系统可分为两部分：

1. 计算机服务器系统

该系统提供接口，然后客户端发送自己的请求以作为操作执行。在完成活动后，它会发送回响应并将结果传输给客户端。

2. 文件服务器系统

它为客户端提供文件系统接口，允许它们执行文件创建、更新、删除等操作。

对等系统

节点在此系统中起着重要作用。任务在节点之间平均分配。此外，这些节点可以根据需要共享数据和资源。再次，它们需要网络连接。

对等系统被称为“松耦合系统”。这个概念用于计算机网络应用程序，因为它们包含大量不共享内存或时钟的处理器。每个处理器都有自己的本地内存，并且它们通过各种通信方法（如电话线或高速总线）相互交互。

中间件

中间件能够实现运行在不同操作系统上的所有应用程序的互操作性。这些程序可以通过使用这些服务将所有数据相互传输。

三层

客户端的信息保存在中间层而不是客户端，这简化了开发。这种架构类型最常用于在线应用程序。

N层

当服务器或应用程序需要将请求传输到网络上的其他企业服务时，会使用 n 层系统。

分布式操作系统特性

分布式操作系统有多种特性。其中一些如下：

透明度

这意味着系统的服务可以通过接口自由显示。此外，这些接口只提供服务语法。例如，函数类型、返回值类型、参数等。接口定义语言 (IDL) 用于创建这些接口。

可扩展性

它指的是系统的性能不应因向系统中添加新节点而发生变化。此外，拥有 100 个节点的系统的性能应该与拥有 1000 个节点的系统的性能相同。

资源共享

它最重要的特性是它允许用户共享资源。他们也可以以安全和受控的方式共享资源。打印机、文件、数据、存储、网页等是共享资源的示例。

灵活性

分布式操作系统的灵活性通过模块化特性得到增强，并提供更高级别的服务。内核/微内核的质量和完整性简化了此类服务的实现。

透明度

这是分布式操作系统最重要的特性。分布式操作系统的主要目的是隐藏资源共享的事实。透明性也意味着用户应该不知道他正在访问的资源是共享的。此外，系统对用户来说应该是一个独立的单元。

异质性

分布式系统的组件可能因操作系统、网络、编程语言、计算机硬件以及不同开发者的实现而异。

容错性

容错是指即使软件或硬件发生故障，用户仍能继续工作的过程。

分布式操作系统示例

分布式操作系统有各种示例。其中一些如下：

Solaris

它专为 SUN 多处理器工作站设计

OSF/1

它与 Unix 兼容，由 Open Foundation Software Company 设计。

Micros

MICROS 操作系统确保在将作业分配给系统中的所有节点时实现平衡的数据负载。

DYNIX

它是为 Symmetry 多处理器计算机开发的。

Locus

它可以同时访问本地和远程文件，没有任何位置障碍。

Mach

它支持多线程和多任务功能。

分布式操作系统应用

分布式操作系统有各种应用。其中一些如下：

网络应用

许多网络应用程序使用分布式操作系统，包括 Web、点对点网络、多人网络游戏和虚拟社区。

电信网络

分布式操作系统在电话和蜂窝网络中有用。分布式操作系统可以在互联网、无线传感器网络和路由算法等网络中找到。

并行计算

分布式操作系统是系统计算的基础，包括集群计算和网格计算，以及各种志愿计算项目。

实时过程控制

实时过程控制系统在截止日期前运行，例如飞机控制系统。

分布式操作系统的优缺点

分布式操作系统有各种优缺点。其中一些如下：

优点

分布式操作系统有各种优点。其中一些如下：

1. 它可以共享从一个站点到另一个站点的所有资源（CPU、磁盘、网络接口、节点、计算机等），从而提高整个系统的数据可用性。
2. 由于所有数据都在所有站点复制，因此它降低了数据损坏的可能性；如果一个站点发生故障，用户可以从另一个正常运行的站点访问数据。
3. 整个系统彼此独立运行，因此，如果一个站点崩溃，整个系统不会停止。
4. 它提高了数据从一个站点到另一个站点的交换速度。
5. 它是一个开放系统，因为可以从本地和远程位置访问它。
6. 它有助于减少数据处理时间。
7. 大多数分布式系统由多个节点组成，这些节点相互交互以实现容错。如果单台机器发生故障，系统将继续运行。

缺点

分布式操作系统有各种缺点。其中一些如下：

1. 系统必须决定哪些作业必须执行、何时执行以及在哪里执行。调度程序有限制，这可能导致硬件利用不足和不可预测的运行时间。
2. 在分布式操作系统中实现充分的安全性很难，因为必须保护节点和连接。
3. 与单用户系统相比，连接到分布式操作系统的数据库相当复杂且难以管理。
4. 底层软件非常复杂，与其他系统相比，理解程度不高。
5. 系统分布得越广，通信延迟就越大。因此，团队和开发人员必须在可用性、一致性和延迟之间进行选择。
6. 这些系统不普及，因为它们被认为过于昂贵。
7. 收集、处理、呈现和监控大型集群的硬件使用指标可能是一个真正的挑战。