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目录1

出版者的话1

专家指导委员会1

前言1

第1章 分布式系统的特征1

1.1 简介1

1.2 分布式系统实例2

1.2.1 因特网2

1.2.2 企业内部网3

1.2.3 移动计算和无处不在的计算4

1.3 资源共享和Web5

1.4 挑战12

1.4.1 异构性12

1.4.2 开放性13

1.4.3 安全性14

1.4.4 可伸缩性14

1.4.5 故障处理16

1.4.7 透明性17

1.4.6 并发17

1.5 小结18

第2章 系统模型21

2.1 简介21

2.2 体系结构模型22

2.2.1 软件层22

2.2.2 系统体系结构24

2.2.3 客户-服务器模型的变种27

2.2.4 接口和对象31

2.2.5 分布式体系结构的设计需求32

2.3 基础模型34

2.3.1 交互模型35

2.3.2 故障模型39

2.3.3 安全模型42

2.4 小结45

第3章 网络和网络互联47

3.1 简介47

3.2 网络类型50

3.3 网络原理52

3.3.1 数据包的传输52

3.3.3 交换模式53

3.3.2 数据流53

3.3.4 协议54

3.3.5 路由59

3.3.6 拥塞控制62

3.3.7 网络互联62

3.4 因特网协议65

3.4.1 IP寻址67

3.4.2 IP协议68

3.4.3 IP路由70

3.4.4 IPv672

3.4.5 移动IP74

3.4.6 TCP和UDP75

3.4.7 域名77

3.4.8 防火墙77

3.5 网络实例研究：以太网、无线LAN80

和ATM80

3.5.1 以太网81

3.5.2 IEEE 802.11无线LAN84

3.5.3 异步传输模式网络86

3.6 小结88

第4章 进程间通信91

4.1 简介91

4.2 因特网协议的API92

4.2.1 进程间通信的特征92

4.2.2 套接字93

4.2.3 UDP数据报通信94

4.2.4 TCP流通信96

4.3 外部数据表示和编码101

4.3.1 CORBA的公共数据表示（CDR）102

4.3.2 Java对象序列化103

4.3.3 远程对象引用105

4.4 客户-服务器通信106

4.5 组通信111

4.5.1 IP组播——组通信的实现112

4.5.2 组播的可靠性和排序113

4.6 实例研究：UNIX系统的进程间通信115

4.6.1 数据报通信115

4.6.2 流通信116

4.7 小结117

5.1 简介121

第5章 分布式对象和远程调用121

5.2 分布式对象间的通信124

5.2.1 对象模型124

5.2.2 分布式对象125

5.2.3 分布式对象模型126

5.2.4 RMI的设计问题127

5.2.5 RMI的实现129

5.2.6 分布式无用单元回收133

5.3 远程过程调用134

5.4 事件和通知137

5.4.1 分布式事件通知的参与者138

5.4.2 Jini分布式事件规范141

5.5 Java RMI实例研究142

5.5.1 创建客户程序和服务器程序145

5.5.2 Java RMI的设计和实现147

5.6 小结148

第6章 操作系统支持153

6.1 简介153

6.2 操作系统层154

6.3 保护156

6.4 进程和线程157

6.4.1 地址空间158

6.4.2 新进程的创建160

6.4.3 线程162

6.5 通信和调用171

6.5.1 调用性能172

6.5.2 异步操作177

6.6 操作系统体系结构179

6.7 小结182

7.1 简介185

第7章 安全性185

7.1.1 威胁和攻击187

7.1.2 保护电子事务189

7.1.3 设计安全系统190

7.2 安全技术概述192

7.2.1 密码学192

7.2.2 密码学的应用192

7.2.3 证书195

7.2.4 访问控制196

7.2.5 凭证198

7.2.6 防火墙199

7.3 加密算法200

7.3.1 保密密钥（对称）算法203

7.3.2 公开密钥（非对称）算法205

7.3.3 混合密码协议207

7.4 数字签名207

7.4.1 公开密钥数字签名209

7.4.2 保密密钥数字签名——MAC209

7.4.3 安全摘要函数210

7.4.4 证书标准和证书权威机构212

7.5 密码实用学213

7.5.1 加密算法的性能213

7.5.2 密码学的应用和政治障碍213

7.6 实例研究：Needham-Schroeder、Kerberos、SSL和Millicent215

7.6.1 Needham-Schroeder认证协议215

7.6.2 Kerberos216

7.6.3 使用安全套接字确保电子交易安全220

7.6.4 小额电子交易：Millicent协议223

7.7 小结226

8.1 简介229

第8章 分布式文件系统229

8.1.1 文件系统的特点231

8.1.2 分布式文件系统的需求233

8.1.3 实例研究234

8.2 文件服务系统结构235

8.3 Sun网络文件系统239

8.4 Andrew文件系统248

8.4.1 实现250

8.4.2 缓存的一致性253

8.5 最新进展255

8.4.3 其他方面255

8.6 小结260

第9章 命名服务263

9.1 简介263

9.2 命名服务和域名系统265

9.2.1 名字空间266

9.2.2 名字解析269

9.2.3 域名系统271

9.3 目录服务和发现服务277

9.4 实例研究：全局命名服务279

9.5 实例研究：X.500目录服务282

9.6 小结285

第10章 时间和全局状态289

10.1 简介289

10.2 时钟、事件和进程状态290

10.3 同步物理时钟292

10.3.1 同步系统中的同步293

10.3.2 同步时钟的Cristian方法293

10.3.3 Berkeley算法294

10.3.4 网络时间协议295

10.4 逻辑时间和逻辑时钟297

10.5 全局状态300

10.5.1 全局状态和一致割集301

10.5.2 全局状态谓词、稳定性、安全性和活性303

10.5.3 Chandy和Lamport的“快照”算法303

10.6 分布式调试307

10.6.1 观察一致的全局状态308

10.6.2 求解可能的φ309

10.6.3 求解明确的φ310

10.7 小结311

10.6.4 在同步系统中求解可能的φ和明确的φ311

11.1 简介315

第11章 协调和协定315

11.2 分布式互斥318

11.3 选举324

11.4 组播通信327

11.4.1 基本组播329

11.4.2 可靠组播329

11.4.3 有序组播332

11.5.1 系统模型和问题定义339

11.5 共识和相关问题339

11.5.2 同步系统中的共识问题342

11.5.3 同步系统中的拜占庭将军问题343

11.5.4 异步系统的不可能性346

11.6 小结347

第12章 事务和并发控制351

12.1 简介351

12.1.1 简单的同步机制（无事务）352

12.1.2 事务的故障模型353

12.2 事务354

12.2.1 并发控制357

12.2.2 事务放弃时的恢复360

12.3 嵌套事务362

12.4 锁364

12.4.1 死锁369

12.4.2 在加锁机制中增加并发度372

12.5 乐观并发控制374

12.6 时间戳排序377

12.7 并发控制方法的比较383

12.8 小结384

第13章 分布式事务389

13.1 简介389

13.2 平面分布式事务和嵌套分布式事务390

13.3 原子提交协议392

13.3.1 两阶段提交协议393

13.3.2 嵌套事务的两阶段提交协议395

13.4 分布式事务的并发控制398

13.4.1 锁399

13.4.2 时间戳排序并发控制399

13.4.3 乐观并发控制400

13.5 分布式死锁401

13.6 事务恢复406

13.6.1 日志408

13.6.2 影子版本410

13.6.3 为何恢复文件需要事务状态411

和意图列表411

13.6.4 两阶段提交协议的恢复411

13.7 小结414

14.1 简介417

第14章 复制417

14.2 系统模型和组通信419

14.2.1 系统模型419

14.2.2 组通信421

14.3 容错服务425

14.3.1 被动（主备份）复制427

14.3.2 主动复制429

14.4 高可用服务430

14.4.1 gossip系统431

14.4.2 Bayou系统的操作变换方法438

14.4.3 Coda文件系统439

14.5 复制数据上的事务444

14.5.1 用于复制事务的体系结构445

14.5.2 可用拷贝复制446

14.5.3 网络分区448

14.5.4 带验证的可用拷贝449

14.5.5 法定数共识方法449

14.5.6 虚拟分区算法451

14.6 小结453

15.1 简介457

第15章 分布式多媒体系统457

15.2 多媒体数据的特征460

15.3 服务质量管理461

15.3.1 服务质量协商464

15.3.2 许可控制468

15.4 资源管理469

15.5 流适应470

15.5.1 调整471

15.5.2 过滤471

15.6 实例研究：Tiger视频文件服务器472

15.7 小结475

第16章 分布式共享内存477

16.1 简介477

16.1.1 消息传递机制和DSM的比较478

16.1.2 DSM的实现方法479

16.2 设计问题和实现问题481

16.2.1 结构481

16.2.2 同步模型482

16.2.3 一致性模型483

16.2.4 更新选项486

16.2.5 粒度487

16.2.6 系统颠簸488

16.3 顺序一致性和Ivy488

16.3.1 系统模型488

16.3.2 写失效489

16.3.3 失效协议491

16.3.4 一个动态分布式管理器算法492

16.3.5 系统颠簸494

16.4 释放一致性和Munin494

16.4.1 内存访问495

16.4.2 释放一致性496

16.4.3 Munin497

16.5 其他一致性模型499

16.6 小结500

第17章 CORBA实例研究503

17.1 简介503

17.2 CORBA RMI504

17.2.1 CORBA客户和服务器举例506

17.2.2 CORBA体系结构509

17.2.3 CORBA接口定义语言511

17.2.5 CORBA语言映射515

17.2.4 CORBA远程对象引用515

17.3 CORBA服务516

17.3.1 CORBA命名服务517

17.3.2 CORBA事件服务519

17.3.3 CORBA通知服务520

17.3.4 CORBA安全服务522

17.4 小结522

第18章 Mach实例研究527

18.1 简介527

18.1.1 设计目标和主要设计特点528

18.1.2 Mach主要的抽象概述529

18.2 端口、命名和保护530

18.3 任务和线程531

18.4 通信模型533

18.4.1 消息533

18.4.2 端口534

18.4.3 mach_msg系统调用535

18.5 通信实现535

18.5.1 透明消息传递535

18.6 内存管理537

18.5.2 开放性：协议和驱动程序537

18.6.1 地址空间结构538

18.6.2 内存共享：继承和消息传递538

18.6.3 对写时复制的评价539

18.6.4 外部分页540

18.6.5 对访问内存对象的支持541

18.7 小结542

参考文献545

索引575