分布式处理与计算

　　《分布式处理与计算》详细介绍了分布式系统的基本原理、概念和技术，包括通信、命名、保护、死锁、容错、数据共享以及分布式程序设计等；分析了一些实际的分布式系统，如基于对象的分布式系统、基于Web的分布式系统。书中除了介绍实际系统的设计思路和实现技术外，还介绍了当前分布式系统领域的前沿科研成果。更进一步，《分布式处理与计算》从分布式系统的角度，系统地对网格计算、P2P计算进行了介绍，既阐述了这些系统的理论分析和核心技术，又对前沿科研成果进行了详细综述和比较分析。
　　《分布式处理与计算》适合高等院校计算机及相关专业的研究生、高年级本科生阅读，也可供从事分布式计算研究和工程应用的科研人员和工程技术人员参考。

前言
第1章 分布式系统基础知识
1．1 分布式系统概述
1．1．1 分布式系统的定义
1．1．2 分布式系统的特征
1．1．3 分布式系统的架构
1．1．4 分布式系统的发展与挑战
1．2 进程间的通信
1．2．1 同一个节点上的进程间通信
1．2．2 不同节点上的进程间通信
1．2．3 组通信
1．3 命名与保护
1．3．1 命名
1．3．2 加密
1．3．3 保护
1．3．4 加密和保护的实例
1．4 死锁问题
1．4．1 死锁的定义
1．4．2 死锁的预防
1．4．3 死锁的检测
1．4．4 同步机构
1．4．5 互斥算法
1．4．6 选举算法
1．4．7 自稳定算法
1．5 容错技术
1．5．1 分布式系统中的故障模型
1．5．2 节点故障的处理
1．5．3 检查点算法
1．6 数据共享
1．6．1 一致性模型
1．6．2 并发控制
1．6．3 原子事务处理
1．6．4 多副本更新和一致性管理
1．7 小结
参考文献

第2章 MPI程序设计
2．1 MPI简介
2．2 MPI主要内容
2．2．1 MPI调用参数说明
2．2．2 MPI主要函数
2．2．3 MPI预定义数据类型
2．2．4 MPI消息
2．2．5 MPI通信域
2．3 MPI编程示例
2．4 Windows平台下MPI编程
2．4．1 MPICH2的安装
2．4．2 配置VC++6．0的MPI开发环境
2．5 基于MPI的背包问题求解案例
2．6 小结
参考文献

第3章 基于对象的分布式系统
3．1 分布的对象
3．2 基于对象的服务器
3．2．1 激活对象的方法
3．2．2 对象适配器
3．3 基于对象的信息传递
3．3．1 绑定客户端与对象
3．3．2 静态与动态远程过程调用
3．3．3 参数传递
3．3．4 实例：Java RMI
3．3．5 基于对象的消息
3．4 CORBA和全局对象命名体系
3．4．1 命名服务
3．4．2 CORBA命名服务的特点
3．4．3 对象URL命名：CorbaName
3．4．4 配置初始的服务和对象的句柄
3．5 同步
3．6 一致性和复制
3．6．1 输入一致性
3．6．2 调用复制
3．7 CORBA和Java中的容错性
3．7．1 CORBA中的容错
3．7．2 Java中的容错示例
3．8 小结
参考文献

第4章 基于Web的分布式系统
4．1 基于Web的服务
4．1．1 Web服务的定义
4．1．2 Web服务体系结构
4．2 客户端、服务器端和服务器簇
4．2．1 客户端
4．2．2 服务器端
4．2．3 C／S结构
4．2．4 B／S结构
4．2．5 B／S、C／S结构软件技术上的比较
4．2．6 服务器簇
4．2．7 服务器集群实例：LVS系统
4．3 HTTP和SoAP
4．3．1 HTTP
4．3．2 SOAP
4．4 基于Web的分布式系统中的可用性问题
4．4．1 可用服务体系结构概略
4．4．2 可用服务模型结构组成
4．4．3 可用性动态配置体系框架
4．4．4 可用性动态配置示例
4．5 高性能基于Web的分布式系统
4．5．1 Web服务体系概略
4．5．2 系统组织
4．6 小结
参考文献

第5章 网格计算和资源管理
5．1 网格系统的体系结构与服务模型
5．1．1 网格系统的基本功能模块
5．1．2 网格体系结构
5．1．3 网格经济学模型
5．2 开放网格服务体系结构
5．2．1 OGSA的基本思想
5．2．2 OGSA的两大支撑技术
5．2．3 OGSA的服务接口
5．2．4 OGSA的开发工具
5．3 网格系统中的资源管理与代理
5．3．1 网格系统中的资源
5．3．2 网格资源管理中的任务调度和负载均衡
5．3．3 网格系统中的资源管理模型
5．3．4 基于Agent的资源管理框架
5．4 网格系统中资源管理的中间件支持
5．4．1 中间件和网格中间件
5．4．2 网格中间件对资源管理的支持
5．4．3 网格资源管理中间件
5．5 网格系统的安全体系
5．5．1 网格系统中的安全问题
5．5．2 网格系统的安全体系结构
5．5．3 网格安全技术
5．6 小结
参考文献

第6章 基于覆盖网的P2P计算
6．1 P2P计算
6．2 P2P的覆盖网及其属性
6．2．1 MPO结构形成
6．2．2 MPO的维护
6．2．3 实验分析
6．3 P2P系统中的路由问题
6．3．1 拓扑结构和评估方法
6．3．2 不同拓扑结构中路由性能分析
6．3．3 一种基于MPO的路由算法
6．4 P2P系统中信任与信誉管理
6．4．1 激励机制
6．4．2 基于博弈思想促进节点合作的研究
6．4．3 基本假设
6．4．4 相关参数定义
6．4．5 利他惩罚机制
6．5 小结
参考文献

　　我们正处于一个大数据时代，数据收集和分析正在繁荣发展。从繁多复杂的数据中找到有意义的信息需要非常巨大的计算能力。以前，这些海量数据所需的惊人计算量由超级计算机来解决，但超级计算机的造价和维护非常昂贵。现在，个人计算机已进入千家万户，但只有30%（甚至更低）的个人计算机的计算能力被充分利用，而闲置的计算机资源和计算能力只有通过分布式系统才能得到有效的利用，进而可以大大提高一个国家的计算能力。因此，分布式处理与计算的学习和研究变得日益重要。作者从多年教学、科研和培养学生的经验中发现，很多研究生在进入科研课题时非常迷茫，如何找到科研方向、如何定义科研问题、如何开始科研工作，对他们而言都非常困难。然而，目前市面上分布式方面的书籍，有的侧重于基础知识的介绍，有的是单纯的科研成果论文集，急需一本既能由浅入深介绍分布式系统基础理论，又能给出领域内新科研资讯，并可使读者从中获得科研启示的书籍。正是基于这样的考虑，作者组织编写了本书。本书的主要合作者都是多年从事分布式计算方向科研工作的学者，各个章节中都汇入了他们科研工作的切身体验。
　　本书分为基础、系统和挑战三个部分。第一部分（第1、2章）详细讨论分布式系统的基本原理、概念和技术，包括通信、命名、保护、死锁、容错、数据共享以及分布式程序设计等。第二部分（第3、4章）给出一些实际的分布式系统，如基于对象的分布式系统、基于Web的分布式系统。这一部分除了介绍实际系统的设计思想和实现技术外，还描述了当前分布式系统的前沿科研成果。第三部分（第5、6章）包括网格计算和资源管理，以及基于覆盖网的P2P计算。这个部分从分布式系统的角度出发，系统地对网格计算、P2P计算进行全面介绍，既有对这些系统的理论分析和内核技术的阐述，也有对前沿科研的详细综述和比较分析。
　　本书可供计算机及相关专业的研究生、高年级本科生阅读，对从事分布式计算研究和工程应用的科研人员和工程技术人员也能提供帮助。特别是对于正准备开始分布式计算研究的学生和对分布式计算感兴趣的读者，本书是一把打开分布式计算神奇世界的钥匙。
　　本书是多人共同努力的成果，参与本书编写的人员包括：刘安丰、曾志文、刘莉平、李登、邓磊等。全书由刘蕙、曾锋负责统稿。限于作者水平，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请读者不吝指正。