高级操作系统课件-第五章命名优秀PPT.ppt

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1、第五章第五章 命名系统命名系统 名称、标识符和地址名称、标识符和地址无层次命名无层次命名删除无引用实体删除无引用实体结构化命名结构化命名 名称、标识符和地址名称、标识符和地址名称：由位或字符串组成的串，用来指向一个实体名称：由位或字符串组成的串，用来指向一个实体一个实体的访问点的地址称为该实体的地址：特定一个实体的访问点的地址称为该实体的地址：特定服务器的地址：服务器的地址：IP地址地址+端口端口标识符：具有以下属性的名称：标识符：具有以下属性的名称：一个标识符最多指向一个实体一个标识符最多指向一个实体每个实体最多由一个标识符指向每个实体最多由一个标识符指向一个标识符始终指向一个实体一个标识符

2、始终指向一个实体运用位串来表示运用位串来表示易于理解的名称：为用户制定，字符串表示易于理解的名称：为用户制定，字符串表示无层次命名无层次命名问题：给定实体的一个无结构的名称问题：给定实体的一个无结构的名称（如标识符），如何定位该实体？（如标识符），如何定位该实体？解决方案：解决方案：简洁方法简洁方法基于起始位置的方法基于起始位置的方法分层方法分层方法简洁方法简洁方法广播和多播广播和多播转发指针转发指针广播和多播广播和多播广播广播适用于局域网适用于局域网在广域网内变得低效在广域网内变得低效多播多播只发送给一组符合条件的主机只发送给一组符合条件的主机可进行多播实体的定位服务可进行多播实体的定位服务

3、可用于定位最近副本可用于定位最近副本转发指针转发指针(1)运用运用(proxy,skeleton)对的转发指针对的转发指针转发指针转发指针(2)通过在代理中存储一个捷径来重定向转发指针通过在代理中存储一个捷径来重定向转发指针基于起始位置的方法基于起始位置的方法移动移动 IP原理原理起始移动代理起始移动代理当移动主机转移到另一个网络时，将转交地址在起始移动代理中注册当移动主机转移到另一个网络时，将转交地址在起始移动代理中注册缺点：缺点：客户必需首先与起始位置联系，而这一位置可能与实体相邻很远客户必需首先与起始位置联系，而这一位置可能与实体相邻很远运用了固定的起始位置运用了固定的起始位置分层方法分

4、层方法类似类似DNS，网络被划分为一组域，网络被划分为一组域书目节点：记录域包含的实体书目节点：记录域包含的实体叶域的书目节点叶域的书目节点N记录实体记录实体E在域中的位置在域中的位置更高一层域的书目节点更高一层域的书目节点N记录实体记录实体E的位置，的位置，包含指向包含指向N的指针的指针分层方法分层方法(1)把定位服务划分为域的分层组织，每个域都有关联的书目节点把定位服务划分为域的分层组织，每个域都有关联的书目节点分层方法分层方法(2)实体信息存储示例，这里的实体在不同的叶域中拥有两个地址实体信息存储示例，这里的实体在不同的叶域中拥有两个地址分层方法分层方法(3)在分层组织的定位服务中的在分

5、层组织的定位服务中的位置查找位置查找分层方法分层方法(4)更新操作更新操作插入恳求被转发到第一个知道实体插入恳求被转发到第一个知道实体E的节点的节点转发指向叶节点的指针所形成的链转发指向叶节点的指针所形成的链指针缓存指针缓存(1)缓存指向最底层域所用书目节点的引用缓存指向最底层域所用书目节点的引用指针缓存指针缓存(2)缓存项须要失效，因为它返回了一个非本地地址，缓存项须要失效，因为它返回了一个非本地地址，尽管该地址仍旧有效尽管该地址仍旧有效可扩展性问题可扩展性问题(1)分层定位服务存在的一个主要问题是根节分层定位服务存在的一个主要问题是根节点存储全部实体的位置并为每个实体处理点存储全部实体的位

6、置并为每个实体处理恳求，简洁成为瓶颈恳求，简洁成为瓶颈解决方法：将根节点和其他高层书目节点解决方法：将根节点和其他高层书目节点划分为多个子节点划分为多个子节点问题：子节点的物理放置问题：子节点的物理放置集中放置集中放置匀整放置匀整放置实体的创建地相邻的节点实体的创建地相邻的节点可扩展性问题可扩展性问题(2)在定位服务覆盖的网络中匀整放置根节点的子节点所存在在定位服务覆盖的网络中匀整放置根节点的子节点所存在的可扩展性问题的可扩展性问题删除无引用的实体删除无引用的实体无引用对象的问题无引用对象的问题引用计数引用计数简洁引用计数简洁引用计数高级引用计数高级引用计数引用列表引用列表无引用对象的问题无引

7、用对象的问题对象图例，对象相互包含对方的引用对象图例，对象相互包含对方的引用引用计数引用计数在通信不行靠的状况下维护正确的引用计数所存在的问题在通信不行靠的状况下维护正确的引用计数所存在的问题高级引用计数高级引用计数(1)a)加权引用计数中权数的初始值加权引用计数中权数的初始值b)创建新引用时的权数值创建新引用时的权数值高级引用计数高级引用计数(2)复制引用时的权数值复制引用时的权数值高级引用计数高级引用计数(3)在引用的部分权数达到在引用的部分权数达到1时创建一个时创建一个间接权数间接权数引用列表引用列表骨架跟踪引用它的代理骨架跟踪引用它的代理优点：优点：不须要牢靠通信：幂等操作不须要牢靠通

8、信：幂等操作进程发生故障时，简洁保持引用表的一样进程发生故障时，简洁保持引用表的一样性性缺点缺点引用表的规模问题：注册的引用在有效时引用表的规模问题：注册的引用在有效时间内有效（分发租用）间内有效（分发租用）结构化命名结构化命名名称空间名称空间名称解析名称解析名称空间的实现名称空间的实现名称空间名称空间(1)名称组织在名称空间（名称组织在名称空间（Name Space）中）中节点的有向图：节点的有向图：根节点根节点书目节点：存储书目表（书目节点：存储书目表（对）对）叶子节点：存储所表示实体的信息叶子节点：存储所表示实体的信息路径：边标签序列，如路径：边标签序列，如“/home/steen/mb

9、ox”名称空间名称空间(2)UNIX 文件系统的通用组织结构文件系统的通用组织结构根块：系统启动时自动加载到内存，用于加载操作系统根块：系统启动时自动加载到内存，用于加载操作系统超级块：整个文件系统的信息：大小、空闲块信息超级块：整个文件系统的信息：大小、空闲块信息索引节点：与节点关联的文件数据信息索引节点：与节点关联的文件数据信息书目：作为文件实现，包含文件名和索引节点的映射书目：作为文件实现，包含文件名和索引节点的映射名称解析名称解析定义定义:给定一个路径名，应当能够查找出存给定一个路径名，应当能够查找出存储在由该名称指向节点中的任何信息储在由该名称指向节点中的任何信息别名：同一实体的另一

10、名称别名：同一实体的另一名称硬链接：多个确定路径名指向同一结点硬链接：多个确定路径名指向同一结点符号链接：节点存储确定路径名符号链接：节点存储确定路径名链接和挂载链接和挂载(1)命名图中的符号链接的概念命名图中的符号链接的概念链接和挂载链接和挂载(2)通过指定的访问协议装配远程名称空间通过指定的访问协议装配远程名称空间挂载：以透亮的方式合并不同的名称空间；挂接点（挂载：以透亮的方式合并不同的名称空间；挂接点（mount point）和挂载点）和挂载点（mounting point）须要的信息：访问协议的名称、服务器的名称和外部名称空间的挂载点的名称，可以表须要的信息：访问协议的名称、服务器的名

11、称和外部名称空间的挂载点的名称，可以表示成一个示成一个URL。对对/remote/vu/mbox的名称解析的名称解析名称空间的实现名称空间的实现-名称空间划分名称空间划分(1)DNS name space 划分示例划分示例命名服务命名服务是一种允许用户和进程添加、删除和查找名称的服务，由是一种允许用户和进程添加、删除和查找名称的服务，由名称服务器名称服务器实现实现名称空间划分名称空间划分(2)为全局层、行政层、管理层实现节点的名称服务器之间的比较为全局层、行政层、管理层实现节点的名称服务器之间的比较内容内容全局层全局层行政层行政层管理层管理层网络的地理范围网络的地理范围世界范围世界范围组织组织

12、部门部门节点数目节点数目少少许多许多极多极多查询响应查询响应秒秒毫秒毫秒立即立即更新的传播情况更新的传播情况延迟延迟立即立即立即立即复制数目复制数目许多许多没有或很少没有或很少没有没有是否采用客户端缓存是否采用客户端缓存是是是是有时有时名称解析实现名称解析实现(1)迭代名称解析原理迭代名称解析原理（iterative name resolution）#用来指明一台服务器的地址，该服务器负责处理用来指明一台服务器的地址，该服务器负责处理涉及到的节点涉及到的节点最终，客户端会与该最终，客户端会与该FTP服务器联系，后者发送会被恳求的文件服务器联系，后者发送会被恳求的文件名称解析实现名称解析实现(2

13、)递归名称解析原理递归名称解析原理 recursive name resolution.缺点：要求名称服务器有较高性能缺点：要求名称服务器有较高性能优点：缓存效果更有效；削减通信开销优点：缓存效果更有效；削减通信开销名称解析实现名称解析实现(3)对对 进行递归名称解析，名称服务器进行递归名称解析，名称服务器缓存用于后续查询的中间结果缓存用于后续查询的中间结果服务器所服务器所在节点在节点需要解析的标识符需要解析的标识符 查询查询传递给下一传递给下一个服务器个服务器递归和缓存递归和缓存返回请求者返回请求者cs#-#vu#nl#root#名称解析实现名称解析实现(4)迭代名称解析与递归名称解析通信代

14、价比较迭代名称解析与递归名称解析通信代价比较小小 结结名称、标识符和地址名称、标识符和地址无层次命名无层次命名简洁方法简洁方法基于起始位置的方法基于起始位置的方法分层方法分层方法删除无引用的实体删除无引用的实体无引用对象的问题无引用对象的问题引用计数引用计数简洁引用计数简洁引用计数高级引用计数高级引用计数引用列表引用列表结构化命名结构化命名名称空间名称空间名称解析名称解析名称空间的实现名称空间的实现习习 题题假设某个移动实体几乎从不会离开域假设某个移动实体几乎从不会离开域D，即使离开也，即使离开也很快返回。如何利用该信息在分层定位服务中加快查很快返回。如何利用该信息在分层定位服务中加快查询操作

15、的速度？询操作的速度？假设一个实体从位置假设一个实体从位置A转移到位置转移到位置B，期间经过了几，期间经过了几个中间位置（停留时间都很短），最终到达个中间位置（停留时间都很短），最终到达B。在分。在分层定位服务中更改地址可能花费较长时间，因此在经层定位服务中更改地址可能花费较长时间，因此在经过中间位置时，应避开更改地址，那么经过中间位置过中间位置时，应避开更改地址，那么经过中间位置时应当如何查找该实体？时应当如何查找该实体？在深度为在深度为k的分层定位服务中，当移动实体变更它的的分层定位服务中，当移动实体变更它的位置时，最少须要更新多少条位置记录？最多多少条位置时，最少须要更新多少条位置记录？最多多少条位置记录？位置记录？