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分布式对象管理系统 Distributed Object Management Systems ↑
Distributed Object Management Systems(DOMS) 分布式对象管理系统(DOMS) 分布式对象管理系统是在分布式计算平台上推广使用面向对象环境和接口操作系统或服务。对象管理集团(OMG)的通用对象请求代管体系结构(CORBA)就是这样一个系统，Microsoft的Cario和SunSoft全方位分布式对象(DOE)初起也看作面向对象计算系统。
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分布式管理 Distributed Management ↑
随着分布式系统的增长和资源从曾经集中的域中分散出来，管理硬件、软件、用户、更新、配置和安全性的问题也多样化了。而且另外与内部独立系统改变有关的还有一个同步问题。操作系统、硬件或协议的差异使这更加复杂。
分布式管理系统需提供如下功能：
管理用户及其工作站配置。
管理软件分布、更新与准许权限。
管理硬件监控、维护和编目功能。
另外，管理系统应提供收集网络数据的方法，并将这些数据报告给管理者。
分布式网络管理系统可以利用网络平台的优点将管理功能分散到网络上，而不是将它们集中于单一的数据中心。管理员仍可以从一个位置运行管理系统，而由分布于网络上的管理机构收集信息并应答给管理系统。过去由于时间和传输限制而无法获取的信息现在可被管理者使用了。容错管理和预防性维护也大大简化了。对即将产生的问题也可提出警告。 下面是一些常见的分布式管理系统：
DEC的企业管理体系结构(EMA)。
SunSoft面向SPARC和INTEL 80×86系统的管理系统。
Novell的开放式管理平台。
OSF的分布式管理环境(DME)。在写本书仍在开发中。
相关条目：Electronic Software Distribution and Licensing电子软件分布与准许；Management standards and Tools管理标准与工具。
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分布式管理环境 Distributed Management Environment ↑
DME是开放软件基金会为管理基于分布式计算环境(DCE)的分布式网络而采取的策略。DME是一个多机种环境中集合系统和网络管理的结构，同时与现有解决方案保持兼容。
它的目的是通过下列组成部分提供分布式计算机网络的管理：
对象管理框架 包括用于创建面向对象管理应用程序的开发工具，管理请求代管者提供对象间的通信。
网络管理选项(NMO)包含工业标准管理协议，如SNMP和CMIP。NMO定义了管理员-代理者关系。在这种关系中代理者收集网上的资源信息将其报告给管理系统。
分布式服务 提供软件准许和分配工具，及多种监控和管理工具，用于跟踪网上事件和潜在的问题向管理者报警。
写本书时，DME的前途并不明朗，(读者可直接与开放软件基金会(OSF)联系，以得到更多细节，电话是(617)621-8700，马萨诸塞州的剑桥大学。)例如，1993年来，OSF停止了DME中的关键对象管理框架部分的开发。
相关条目：Distributed Computing Environment，OSF开放软件基金会(OSF)的分布式计算环境；Distributed Management分布式管理；Open Software Foundation开放软件基金会；Management Standards and Tools 管理标准与工具。
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分布式文件系统 Distributed File Systems ↑
分布式文件系统的设计基于客户机/服务器模式。一个典型的网络可能包括多个供多用户访问的服务器。另外，对等特性允许一些系统扮演客户机和服务器的双重角色。例如，用户可以“发表”一个允许其他客户机访问的目录，一旦被访问，这个目录对客户机来说就象使用本地驱动器一样，下面是三个基本的分布式文件系统。
网络文件系统(NFS) 最早由Sun微系统公司作为TCP/IP网上的文件共享系统开发。Sun公司估计现在大约有超过310万个系统在运行NFS，大到大型计算机、小至PC机，其中至少有80%的系统是非Sun平台。
Andrew文件系统(AFS) 结构与NFS相似，由卡内基·梅隆大学信息技术中心(ITC)开发、现由前ITC职员组成的Transarc公司负责开发和销售。AFS较NFS有所增强。
分布式文件系统(DFS) 是AFS的一个版本，作为开放软件基金会(OSF)的分布式计算环境(DCE)中的文件系统部分。
如果文件的访问仅限于一个用户，那么分布式文件系统就很容易实现。可惜的是，在许多网络环境中这种限制是不现实的，必须采取并发控制来实现文件的多用户访问，表现为如下几个形式：
只读共享 任何客户机只能访问文件，而不能修改它，这实现起来很简单。
受控写操作 采用这种方法，可有多个用户打开一个文件，但只有一个用户进行写修改。而该用户所作的修改并不一定出现在其它已打开此文件的用户的屏幕上。
并发写操作 这种方法允许多个用户同时读写一个文件。但这需要操作系统作大量的监控工作以防止文件重写，并保证用户能够看到最新信息。这种方法即使实现得很好，许多环境中的处理要求和网络通信量也可能使它变得不可接受。
NFS和AFS的区别在于对并发写操作的处理方法上。当一个客户机向服务器请求一个文件(或数据库记录)，文件被放在客户工作站的高速缓存中，若另一个用户也请求同一文件，则它也会被放入那个客户工作站的高速缓存中。当两个客户都对文件进行修改时，从技术上而言就存在着该文件的三个版本(每个客户机一个，再加上服务器上的一个)。有两种方法可以在这些版本之间保持同步：
无状态系统 在这个系统中，服务器并不保存其客户机正在缓存的文件的信息。因此，客户机必须协同服务器定期检查是否有其他客户改变了自己正在缓存的文件。这种方法在大的环境中会产生额外的LAN通信开销，但对小型LAN来说，这是一种令人满意的方法。NFS就是个无状态系统。
回呼(Callback)系统 在这种方法中，服务器记录它的那些客户机的所作所为，并保留它们正在缓存的文件信息。服务器在一个客户机改变了一个文件时使用一种叫回叫应答(ca11backpromise)的技术通知其它客户机。这种方法减少了大量网络通信。AFS(及OSFDCE的DFS)就是回叫系统。客户机改变文件时，持有这些文件拷贝的其它客户机就被回叫并通知这些改变。
无状态操作在运行性能上有其长处，但AFS通过保证不会被回叫应答充斥也达到了这一点。方法是在一定时间后取消回叫。客户机检查回叫应答中的时间期限以保证回叫应答是当前有效的。回叫应答的另一个有趣的特征是向用户保证了文件的当前有效性。换句话说，若一个被缓存的文件有一个回叫应答，则客户机就认为文件是当前有效的，除非服务器呼叫指出服务器上的该文件已改变了。
Network File System(NFS)网络文件系统(NFS)
NFS是个分布式的客户机/服务器文件系统。NFS的实质在于用户间计算机的共享。用户可以联结到共享计算机并象访问本地硬盘一样访问共享计算机上的文件。管理员可以建立远程系统上文件的访问，以至于用户感觉不到他们是在访问远程文件。
NFS是个到处可用和广泛实现的开放式系统。下面是NFS最初的设计目标：
允许用户象访问本地文件一样访问其他系统上的文件。提供对无盘工作站的支持以降低网络开销。
简化应用程序对远程文件的访问使得不需要因访问这些文件而调用特殊的过程。
使用一次一个服务请求以使系统能从已崩溃的服务器或工作站上恢复。
采用安全措施保护文件免遭偷窃与破坏。
使NFS协议可移植和简单，以便它们能在许多不同计算机上实现，包括低档的PC机。
大型计算机、小型计算机和文件服务器运行NFS时，都为多个用户提供了一个文件存储区。工作站只需要运行TCP/IP协议来访问这些系统和位于NFS存储区内的文件。工作站上的NFS通常由TCP/IP软件支持。对DOS用户，一个远程NFS文件存储区看起来是另一个磁盘驱动器盘符。对Macintosh用户，远程NFS文件存储区就是一个图标。
NFS的客户机和服务器部分的功能如下：
服务器目录共享 服务器广播或通知正在共享的目录，一个共享目录通常叫做出版或出口目录。有关共享目录和谁可访问它们的信息放在一个文件中，由操作系统启动时读取。
客户机访问 在共享目录上建立一种链接和访问文件的过程叫做装联(mounting)，用户将网络用作一条通信链路来访问远程文件系统。
NFS的一个重要组成是虚拟文件系统(VFS)，它是应用程序与低层文件系统间的接口。VFS提供的一些操作如下：
close文件关闭操作
create 文件生成操作
fsync将改变保存到文件中
getattr 取文件属性
link 用另一个名字访问一个文件
lookup 读目录项
mkdir建立新目录
open 文件打开操作
rdwr 文件读写操作
remove 删除一个文件
rename 文件改名
rmdir删除一目录
setattr 设置文件属性
Andrew File System(AFS)Andrew文件系统(AFS)
AFS是专门为在大型分布式环境中提供可靠的文件服务而设计的。它通过基于单元的结构生成一种可管理的分布式环境。一个单元是某个独立区域中文件服务器和客户机系统的集合，这个独立区域由特定的机构管理。通常代表一个组织的计算资源。用户可以和同一单元中其他用户方便地共享信息，他们也可以和其他单元内的用户共享信息，这取决于那些单元中的机构所授予的访问权限。
AFS服务器运行下列进程：
文件服务器进程 这个进程响应客户工作站对文件服务的请求，维护目录结构，监控文件和目录状态信息，检查用户的访问。
基本监察(BOS)服务器进程 这个进程运行于有BOS设定的服务器。它监控和管理运行其他服务的进程并可自动重启服务器进程，而不需人工帮助。
卷宗服务器进程 此进程处理与卷宗有关的文件系统操作，如卷宗生成、移动、复制、备份和恢复。
卷宗定位服务器进程 该进程提供了对文件卷宗的位置透明性。即使卷宗被移动了，用户也能访问它而不需要知道卷宗移动了。
鉴别服务器进程 此进程通过授权和相互鉴别提供网络安全性。用一个“鉴别服务器”维护一个存有口令和加密密钥的鉴别数据库，此系统是基于Kerberos的。
保护服务器进程 此进程基于一个保护数据库中的访问信息，使用户和组获得对文件服务的访问权。
更新服务器进程 此进程将AFS的更新和任何配置文件传播到所有AFS服务器。
AFS还配有一套用于差错处理，系统备份和AFS分布式文件系统管理的实用工具程序。例如，SCOUT定期探查和收集AFS文件服务器的信息。信息在给定格式的屏幕上提供给管理员。设置多种阈值向管理者报告一些将发生的问题，如磁盘空间将用完等。另一个工具是USS，可创建基于带有字段常量模板的用户帐户。Ubik提供数据库复制和同步服务。一个复制的数据库是一个其信息放于多个位置的系统以便于本地用户更方便地访问这些数据信息。同步机制保证所有数据库的信息是一致的。
相关条目：Distributed Computing分布式计算；Distributed Computing Environment，OSF 开放软件基金会(OSF)的分布式计算环境；Distributed Database分布式数据库；File Systems in the Network Environment 网络环境中的文件系统。
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分布式数据库 Distributed Database ↑
分布式计算系统包括分布在多个站点上的数据。用户应可以访问这些数据而不必管它的具体位置。用户毕竟更对结果感兴趣，而不是计算机网络的细节。下面列出了开发分布式数据库系统的通用指南，这是由关系数据库设计者之一的ChrisJ．Date最早总结的。
局部独立性，使每个站点保持一种独立性，使得数据和资源可以被本地机构保护和管理。
非集中化消除了代表单一故障点的中心数据站点。
连续操作即使在备份期间也可为用户提供服务。
透明性对用户隐匿了数据的具体位置，因此用户不必了解数据在何处和如何得到它们。
分片(分区)提供了一种将数据库化整为零并存于多个站点的手段。
复制提供了将数据库的多个分片拷贝到多个站点的方法。
分布式查询处理使得用户以最佳路径和可满足要求的最优资源对远程站点进行查询。
分布式事务处理保证对多个数据库的写操作被正确地写在所有数据库上，否则任何地方发生了故障则复原退出。
硬件独立性意味着对多供应商计算机系统和平台的支持。
操作系统独立性意味着可支持许多操作系统。
网络独立性意味着支持多种网络拓扑结构和通信协议。
DBMS独立性允许用户在其客户机应用程序中访问任何数据库管理系统，见Database Connectivity APIs and Middleware“数据库连接API和中间件”。
一旦数据被分布化，就需要采用处理、分片和复制手段来保证数据的可靠性、可用性及对数据的保护。
客户机-服务器连接
下面的方法用于提供客户机和服务器间的连接以及交换请求和响应信息。使用下面的两种连接方法之一交换信息。
面向连接的“电路” 用于在网上建立一条通信信道使两条系统可实时交换信息或在事务完成前维持持续的连接。
无连接数据报服务 用于定时要求不严时交换信息。它并不建立一个“电路”，而是将信息打包于数据报中并通过最佳路径传送到目的地。
远程过程调用(RPC)机制使一个系统上的应用过程可以引用另一系统上的另一应用过程。调用方(客户机)通过面向连接或无连接服务，先向服务器发出请求，然后等待其响应，在客户机得到响应后，如果有必要的话，再进行下一次请求。
存储转发消息传递系统对时间限制很宽松。用户应用程序以类似电子函件的消息向服务器发出请求，服务器收到消息后，处理该请求并将响应消息返回用户或用户邮箱。用户可以在任何时候拾取这个响应消息。这种方法假设服务器有多种用户可执行的存储过程，并对那些需要访问公司数据库信息的移动用户来说是很实用的。
在多机种环境中做到这些连接并不简单。存在的多种通信协议、应用程序接口和各种组成要求都使集成起来十分困难。但已有了分布式计算的开发工具和环境，如OSF(开放软件基金会)的分布式计算环境(DCE)和SunSoft的开放式网络计算(ONC)环境。本书中对这两个环境均有叙述。
在数据库连接场所，所谓的标准接口之间都有细微的区别，防碍了一个供应商的客户机应用程序访问另一供应商DBMS上的数据。几个供应商和标准集团正致力于缓和这个问题。SQL访问组(SAG)正在制定关于数据库连接的ANSI和OSI标准。Microsoft公司正在制定它的为Windows应用程序提供通用接口的开放式数据库连通(ODBC)。另外IBM也在提出自己的分布式关系数据库体系结构。
事务处理
当数据分布在多个数据库服务器上时，就需要各种保护措施来保证数据正确地写到所有数据库中。例如，考虑一个在三个分离的远程数据库上修改的客户帐户平衡表，如果在事务写阶段，任何一个数据库连接失败，数据库之间就失去同步。怎样检测并更正这种情形呢？事务处理(TP)监示一个叫做两阶段提交的过程并在某种程度上解决了这个问题。
分布式系统上的实时事务处理需要一个两阶段提交过程保证将事务得到多个数据库上时的数据完整性。所涉及到的每个数据库在事务被提交给任何其他数据库时都要授权给它。如果事务成功，则被提交，否则事务应被回退。与容错系统类似，两阶段提交保护系统防止在事务写期间发生系统错误。它也允许操作员异常终止一个事务并将数据库恢复到原先的状态。事务监示器按下面的过程跟踪事务过程。
1．写操作命令被送到每个数据库后，事务监示器等待一个响应信号以保证所有的系统都准备好写。如果所有系统都来响应，事务将在这里异常终止。
2．假定都响应了，事务监示器指示数据库开始写，然后等待每一个系统表明数据写成功的确认信号。
3．若未得到所有系统响应信号(由于线路或系统故障)，事务监示器命令所有数据库将此次的写操作取消。
在后面的“Transaction Processing 事务处理”条目中有更详细叙述。
分区和复制
分区是将一个数据库分成若干个相关信息块的方法，而复制则是将这些块拷贝到其它地方的过程。主数据库仍在一个站点上维护，而一个分区则是这个数据库的一部分，它被复制到另一站点，使用分区和复制是基于下列原因：
使其他站点的用户更容易访问特定的数据。
通过复制保护数据。
在主要或辅助站点出现故障时提供可替换数据来源。
复制技术可以替换前面所讲的实时两阶段提交技术。两阶段提交技术可提供数据库的即时同步，但其附加开销足以影响性能。另外，一个持续性问题如WAN链路故障会导致异常终止。大量事务的复制是非实时、可定期更新数据库的方法。更新日程表由网络管理员制定，或当一个已崩溃(或丢失链路)的服务器恢复时进行更新。
然而，关系数据库的分区决非易事，但却非常适合下面所讲的面向对象数据库。关系数据库中的处理过程是复制整个数据库，而不是更新一个分区。
Distributed Object-Oriented Systems面向对象分布式系统
面向对象系统提供企业环境中数据存储和应用程序生成的独特解决方法。面向对象系统有如下特征：
对象是现实世界实体的抽象，如顾客数据库中的人，记帐系统中的发票，或网络目录服务数据库中的打印机和服务器。
一个对象不但拥有数据，还包括一组涉及操纵或报告对象中数据的过程。
对象有类和子类。首先定义类，它作为那个类中生成对象的模板。例如，一个计算机仓库的详细目录可以是一个叫做“计算机”的类。
一个子类是层次结构中特指一个类。叫做“膝上机”的子类可能在仓库清单“计算机”类下定义。
继承是类层次中的重要特性。任何由某个类生成的子类不但继承了其它类的特性，还可以有自己特有的特性，继承通过生成可重用对象简化了开发过程。
在发送消息，激活对象的过程中，对象之间相互作用。
对象是多态的。在其中，一个消息可以根据不同的对象以不同方式激活，例如，可以为一个发票对象激活打印命令打印发票，也可以为一个顾客对象激活一个打印命令打印其名字和地址。
对象中的信息是封闭的且只可通过激活属于这个对象的过程来改变。外部实体不能越过这些过程直接改变其内部数据。这就形成了一个高度可控环境，易于维护和建立应用程序。
因为对象将数据放在类似于字段的实体中，所以你可以将一个对象同数据库中的一条记录相类比，但仅此而已，对象拥有自己的内部过程，用于处理其所包含的数据，而关系数据库中的任何操作都由外部过程处理。这使得对象有一定的独立性。移动一个对象时，抽取它的信息的过程也要随之一起移动。
对分布式系统更为重要的是，多个不同的应用程序由只激活一个对象的过程就可以访问一个对象中的信息。你所要做的只是把数据放入对象并定义将数据取出的过程。这些过程可以通过相对简单的应用程序经由服务器向对象发出消息而激活。创建这些应用程序很简单，因为相应过程已被定义并作为对象的一部分而生成。另外，对象具有天然的可分布性，因为它们之间相互独立，而不象在数据库中，将大量数据被放在单个文件里，你可以“置对象于此，置对象于彼”。这种方法令人感兴趣的一个特征是，设计者事先不需知道数据对象将存放在哪里。只需使用合适的机制保持复制数据同步，就可以在任何时间任何地点将数据对象分区并复制。
NetWare 4．x目录服务是一个分布式面向对象数据库的好例子。它用一个类似于图D-24的层次树结构数据库存储关于人员和资源的信息。该数据库由网络管理员更新。典型的更新包括增删用户、打印机、服务器和其他网络资源。该数据库为网络提供文件资料和为部门级管理人员规定管理权限，以及为用户规定对资源的访问权限。用户访问数据库时先是定位，然后访问象打印机和服务器一类的资源，或发送消息到网上的其他用户。
图中XYZ公司在美国、英国和韩国设有分公司。美国分公司在洛杉矶和纽约有办公室。图中也显示了洛杉矶分公司的部门情况。假设数据库的原版放在纽约的公司总部。在索引树中，洛杉矶表示一个可以作为分区点的分支。用一个工具来定义这个分区，新的分区就被复制到洛杉矶服务器上。在那个办公室的用户就可以查询本地分区，寻找资源，而不必通过WAN链路访问纽约总部的数据库。
如果纽约总部的管理员在数据库中增加了一个对象以表示洛杉矶办公室的一个新雇员，主数据库就必须更新洛杉矶办公室的分区以保证数据同步。然而，通常并不严格要求立刻更新。因此可以用低速WAN链路，以拨号方式在两地间进行更新。洛杉矶的用户一般不会马上就需要用到数据库的信息。一次更新经历几分钟乃至夜间几小时也将是允许的。
相关条目：Database Management System 数据库管理系统；Distributed分布式计算；Object Oriented Technology面向对象技术。
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