《分布式开发技术》课程大纲

分布式开发技术理论课教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 分布式开发技术 英文名称 Technology of Distributed Development 课程代码 XXI1051 先修课程 课程性质 专业课 计算机网络 JAVA程序设计 修读性质 选修 学时/学分 483216/2. 520. 5 考核方式 考查 开课学院 信息科学与工程学院 适应专业 计算机科学与技术 编制时间 2015. 11. 20 课程教材与学习资源 参考教材 [1].孟宪福编.分布式对象技术及其应用厕].第二版.北京 清华大学出版社，2015. 1 教学参考资料 [1] .胡建平、胡凯编.分布式计算系统导论一一原理与组成 [M].第一版.北京清华大学出版社，2014. 7 [2] . M. Tamer zsu、Patrick Valduriez 著，周立柱、范举、 吴昊钟、睿钺等译.分布式数据库系统原理[M].第三版.北京 清华大学出版社，2014. 1 [3] .陆嘉恒、文继荣编.分布式系统及云计算概论[M].第二 版.北京清华大学出版社，2013. 12 [4] .郑叶来、陈世峻主编.分布式云数据中心的建设与管理 [M].第一版.北京清华大学出版社，2013.9 二、课程目标与任务 通过课堂讲授、课堂讨论、习题、实验等环节教学，要求掌握分布式系统的 基本概念、主要原理和主流分布式系统模型范例，主要包括分布式系统进程、分 布式程序设计语言、分布式系统安全、分布式系统容错、分布式系统事务等；能 掌握当前分布式系统技术的现状和发展趋势，具备分布式系统分析、研究和设计 实现有关的基本能力。 三、课程主要内容、要求及学时分配 序号 主要内容 基本要求 学时分配 1 第一部分（第一至第四章） （1）知识点 A学习分布计算系统 A分布计算系统分类、优点及新 问题 A分布计算系统的透明性 ＞正确理解分布计算系统与计算 机网络系统的区别 A管道、消息队列、共享内存， 熟练掌握进程通信原主、MPL RPC A通信的概念及设计。 ＞分布式程序设计语言和并行性 A报文传递和共享数据 ＞DCDL中的并行性、语句、通 信及容错 A分布式系统中的名字结构、名 字空间、名字解析以及名字空间 的实现 A数字签名的三种实现方法使 用公开密钥、单密钥和报文摘要 A传统加密和公开密钥加密方法 （2）教学重点 A分布计算系统分类、优点及新 问题 （1）重点掌握管道、消息 队列、共享内存，熟练掌 握进程通信原主、MPL RPC （2）掌握组通信的概念 及设计。 （3）了解分布式程序设 计语言和并行性 （4）掌握报文传递和共 享数据 （5）理解DCDL中的并 行性、语句、通信及容 错。 （6）重点掌握分布式系 统中的名字结构、名字空 间、名字解析以及名字空 间的实现 （7）熟练掌握数字签名 的三种实现方法使用公 开密钥、单密钥和报文摘 要 （8 ）熟练掌握传统加 密和公开密钥加密方法。 14学时 A管道、消息队列、共享内存 A进程通信原主、MPL RPC A组通信的概念及设计 A分布式系统中的名字结构、名 字空间、名字解析以及名字空间 的实现 数字签名的三种实现方法 使用公开密钥、单密钥和报文摘 要，掌握传统加密和公开密钥加 密方法。 3教学难点 A组通信的概念及设计 A分布式系统中的名字结构、名 字空间、名字解析以及名字空间 的实现。 2 第二部分第五至第九章 1知识点 A分布式系统中的资源管理方 式、控制与通信、资源分配原则 A物理时钟、逻辑时钟 A系统全局状态，学习互斥问题 A死锁的起因和处理策略， A预防死锁的方法，集中式、分 布式、层级式死锁检测。 A分布式系统中的故障模型，容 错系统 A向后式和向前式恢复 A 一致性、异步和同步检查点算 法 A基本的可靠组播方案。 保持多副本数据的一致性 A可串行化调度、基于锁和时间 戳的并发控制 1 正确理解分布式系 统中的资源管理方式、控 制与通信、资源分配原则 2 重点掌握物理时钟、 逻辑时钟 3 了解系统全局状态， 学习互斥问题 4 熟练掌握以下三种 互斥算法集中式互斥算 法、非基于令牌的互斥算 法和基于令牌的互斥算 法。 5 掌握预防死锁的方 法，重点掌握集中式、分 布式、层级式死锁检测。 6 了解分布式系统中 的故障模型，容错系统 7 掌握向后式和向前 式恢复 12学时 ＞事务处理及原子事务处理的实 现。 A分布式文件系统的特点、要求、 命名，理解共享语义和缓存 A无状态服务和有状态服务、可 扩充性 A文件系统安全性，并初步学习 NFS 2 教学重点 A物理时钟、逻辑时钟 A系统全局状态，学习互斥问题 A以下三种互斥算法集中式互 斥算法、非基于令牌的互斥算法 和基于令牌的互斥算法 A预防死锁的方法 A集中式、分布式、层级式死锁 检测 ＞事务处理及原子事务处理的实 现 3 教学难点 A三种互斥算法集中式互斥算 法、非基于令牌的互斥算法和基 于令牌的互斥算法 A预防死锁的方法，集中式、分 布式、层级式死锁检测 ＞事务处理及原子事务处理的实 现 8 理解一致性、异步和 同步检查点算法 9 掌握基本的可靠组 播方案。 10 熟练掌握可串行化 调度、基于锁和时间戳的 并发控制 11 掌握事务处理及原 子事务处理的实现。 12 了解分布式文件系 统的特点、要求、命名， 理解共享语义和缓存 13 了解文件系统安全 性，并初步学习NFS 3 第三部分第十至第十二章 1知识点 ＞静态调度和动态调度任务划分 与分配、典型的调度算法 A空闲工作站的调度结构，了解 进程转移和远程执行的方法 1 重点掌握静态调度 和动态调度任务划分与 分配、典型的调度算法 2 掌握空闲工作站的 调度结构，了解进程转移 和远程执行的方法。 3 理解分布式共享存 10学时 ＞分布式共享存储器 A中央服务员算法、迁移算法、 读复制算法和全复制算法 A全映像目录、有限目录和链式 目录 A分布式对象的概念及类型 A面向对象的OMG的CORBA、 sun公司的RMI和微软的DCOM 分布式系统 （2）教学重点 ＞静态调度和动态调度任务划分 与分配、典型的调度算法，空闲 工作站的调度结构； A分布式共享存储器 A中央服务员算法、迁移算法、 读复制算法和全复制算法 A全映像目录、有限目录和链式 目录。 A面向对象的OMG的CORBA、 sun公司的RMI和微软的DCOM 分布式系统。 （3）教学难点 ＞静态调度和动态调度任务划分 与分配、典型的调度算法 A空闲工作站的调度结构； A分布式共享存储器 A中央服务员算法、迁移算法、 读复制算法和全复制算法