对典型分布式计算技术的分析和比较

3.4 P2P技术

P2P 系统由若干互联协作的计算机构成，是Internet上实施分布式计算的新模式。它把C/S与B/S系统中的角色一体化,引导网络计算模式从集中式向分布式偏移,也就是说网络应用的核心从中央服务器向网络边缘的终端设备扩散,通过服务器与服务器、服务器与PC机、PC机与PC机、PC机与WAP手机等两者之间的直接交换而达成计算机资源与信息共享。

此外一个P2P系统至少应具有如下特征之一：第一、系统依存于边缘化（非中央式服务器）设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益；第二、系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色；第三、系统应用的用户能够意识到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体。P2P技术已发展为一种重要的分布式计算技术，典型代表就是Napster。

3.5 Web Service技术

Web Service技术是对Web进行扩展,为相互间连接的软件提供服务。Web Service技术是一种分布式应用程序,它可以通过编程并使用标准的Internet协议,像HTTP和XML ,将功能展示在互联网和企业网内部。Web Service结合了以组

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件为基础的开发模式以及Web的出色性能，一方面，Web Service和组件一样，具有黑匣子的功能，可以在不关心功能如何实现的情况下重用；同时，与传统的组件技术不同，Web Service可以把不同平台开发的不同类型的功能块集成在一起，提供相互之间的互操作。

我们也可以认为Web Service技术是以Internet为载体,通过将紧密连接的、高效的n层计算技术与面向消息、松散联接的Web概念相结合来实现的。Web服务是一种构建在简单对象访问协议(SOAP)之上的分布式应用程序,其实质是由XML通过HTTP 协议来调度的远过程调用。实现Web服务的体系结构如图2所示。

图2 Web Service技术

我们说Web Service技术是新一代的分布式计算和处理技术,主要是因为它在Internet 上表现出来的高度扩展性。原有的中间件平台技术都是基于C/S体系结构,这要求两端必须是同质的而且是紧密联接的基础体系,如果任何一端接口发生变化,另一端的程序必然会中断。这种模型扩展性是较差的,特别是无法扩展到Internet ,这是受限于计算机操作系统、对象模型和编程语言的差异性；而Web Service技术是跨平台的,联接非常松散,采用的是性能稳定的、基于消息的异步技术,在改变任何一端接口的情况下,应用程序仍可以不受影响地工作。它为集成分布式应用中的中间件及其它组件提供了一个公共的框架,无须再考虑每一个组件的具体实现方式。

3.6 几种技术的比较

Web Service技术的体系结构与基于中间件分布式系统的体系结构相比,发现它们是非常相似的,可以把体系结构中的Web程序看作中间件。从结构上来看,Web服务只是从侧面对中间件平台技术进行革新,虽然所有服务之间的通信都以XML格式的消息为基础，但调用服务的基本途径主要还是RPC，而且具体实现并没有提供一种全新的编程模式。

网格技术与基于中间件的分布式计算技术相比较,它依然以“中间件”为技术核心,在实现形式上并没有太大的改变。然而经过一系列的技术革新,网格系统中的技术内涵已经发生了深刻的变化。其一,基于中间件的分布式计算技术的资源主要是指数据和软件,而网格计算的资源已经延伸到所有用于共享的实体,包括硬件、软件,甚至分布式文件系统、缓冲池等；其二,在Internet上,网格中间件层提供了与Web服务一样优秀的扩展功能,打破了传统分布式技术C/S模式的局限。

网格计算、Web Service等技术在异构平台上构筑了一层通用的、与平台无关的信息和服务交换设施,从而屏蔽了Internet中千差万别的差异,使信息和服务畅通无阻地在计算机之间流动。网格计算与Web Service技术的共同载体是Internet。但两者的不同之处在于,网格系统连接物理上分散的硬件资源,形成虚拟计算组织,从而使计算资源得到充分共享。而Web服务则是以商务应用为背景,是基于网格系统之上的。网格系统为Web服务提供一个与硬件无关的虚拟计算机；而Web服务是架构在虚拟计算机平台上,与环境、语言无关的应用集成平台。

尽管各种分布式计算技术在理念、规范和实现等方面有较大的差异,但它们之间并不矛盾,而是一种承上启下的关系,有时甚至是融合的。因此,各种分布式计算技术可以共同存在, 它们的相互结合也是非常有意义和现实的。

4 存储整合

因为分布式计算模式的核心常常是每个部门选择各自不同的电脑系统，这样就会造成由于数据格式的不统一所导致的管理困难，其次管理分布式计算中所用的大量存储设备所需的费用也是一笔庞大的开支。这些都有悖于分布式计算技术的初衷。所以，存储整合对分布式计算技术的发展起着不可低估的作用。

存储整合是指多个异构型主机共享集中式存储。针对不同的环境和要求，有许多不同的整合方法，但主要有以下三种形式：

（1）从存储在多个服务器上转变为存储在单个服务器上。此模式可以降低管理工作的复杂性和对数据中心占地面积的要求；

（2）直接将多个异构型服务器附加到一个存储设备上。此模式极大降低了存储成本，同时也可以简化管理；

（3）整合到存储局域网上（SAN）。此模式既有利于提高工作效率，降低管理工作的复杂性，同时还可以提高可扩展性，可用性和数据可访问性。

所以，在分布式计算技术越来越得到广泛应用的今天，存储整合技术也显示出它重要的地位。

5 共同存在的问题

通过上面对几种技术的分析和比较，我们不难发现它们均存在着一些共同的问题。

（1）标准问题

目前，几乎所有的分布式计算技术都没有完整的统一的标准，虽然已开始这方面的工作，标准的缺乏使得分布式计算技术研究分散，很难形成稳定的研究方向，从而在很大程度上制约了分布式计算技术的发展。

（2）软件方法问题

软件方法学是软件能够进行工业化生产的前提。但缺乏可行的软件方法学使得分布式计算软件的质量、开发进度等很难得到保证，没有工业化生产方式，分布式计算系统的普及将十分困难。

（3）异构问题

现在的网络是一个异构的环境，分布式计算技术首先需要解决异构环境的互操作问题。而要解决异构环境的互操作问题，首要的任务是如何互相识别。目前，既不可能要求所有的资源用同一种方式描述，又没有方法可智能地识别这些资源，这就导致任何一种分布式计算技术只能在一定的范围内使用。