《分布式系统原理与范型(第二版)》课后习题答案

《分布式系统原理与范型》是2008年由清华大学出版社出版的图书，该书作者是Andrew S.Tanenbaum、Maartenvan Steen，译者是杨剑峰、常晓波、李敏。

本书是Tanenbaum先生对所著的《分布式操作系统》的升级更新，是分布式系统的权威教材。全书分为两部分：原理和范型。第一部分详细讨论了分布式系统的原理、概念和技术，其中包括通信、进程、命名、同步、一致性和复制、容错以及安全。第二部分给出了一些实际的分布式系统：基于对象的分布式系统、分布式文件系统、基于文档的分布式系统以及基于协作的分布式系统，介绍了一些实际系统的设计思想和实现技术。全书结构清晰，内容全面经典，系统性与先进性并茂。

本书适用对象广泛。对于学习分布式计算机的本科生和研究生，本书是优选教材。对于从事分布式计算研究和工程应用的科技人员和工程技术人员，本书也是一本优秀的基础性读物。

目录

• 第1章 概述1
• 1.1 分布式系统的定义1
• 1.2 目标3
• 1.2.1 使资源可访问3
• 1.2.2 透明性4
• 1.2.3 开放性6
• 1.2.4 可扩展性7
• 1.3 分布式系统的类型12
• 1.3.1 分布式计算系统12
• 1.3.2 分布式信息系统14
• 1.3.3 分布式普适系统17
• 本章小结21
• 习题22第2章 体系结构23
• 2.1 体系结构的样式23
• 2.2 系统体系结构25
• 2.2.1 集中式体系结构25
• 2.2.2 非集中式体系结构30
• 2.2.3 混合体系结构36
• 2.3 体系结构与中间件38
• 2.3.1 中断器38
• 2.3.2 自适应软件的常见方法40
• 2.3.3 讨论40
• 2.4 分布式系统的自我管理41
• 2.4.1 反馈控制模型42
• 2.4.2 示例： 用Astrolabe监视系统43
• 2.4.3 示例： Globule中的差分复制策略44
• 2.4.4 示例： Jade的自动组件修复管理45
• 本章小结46
• 习题47第3章 进程48
• 3.1 线程48
• 3.1.1 线程简介49
• 3.1.2 分布式系统中的线程52
• 3.2 虚拟化55
• 3.2.1 虚拟化在分布式系统中的作用55
• 3.2.2 虚拟机体系结构56
• 3.3 客户57
• 3.3.1 网络连接的用户接口58
• 3.3.2 客户端软件与分布透明性61
• 3.4 服务器62
• 3.4.1 常见的设计问题62
• 3.4.2 服务器集群65
• 3.4.3 管理服务器集群69
• 3.5 代码迁移72
• 3.5.1 代码迁移方案72
• 3.5.2 迁移与本地资源75
• 3.5.3 异构系统中的代码迁移77
• 本章小结79
• 习题80分布式系统原理与范型（第2版）目录第4章 通信81
• 4.1 基础知识81
• 4.1.1 分层协议82
• 4.1.2 通信类型87
• 4.2 远程过程调用89
• 4.2.1 基本的RPC操作89
• 4.2.2 参数传递92
• 4.2.3 异步RPC95
• 4.2.4 示例： DCE RPC96
• 4.3 面向消息的通信101
• 4.3.1 面向消息的瞬时通信101
• 4.3.2 面向消息的持久通信104
• 4.3.3 示例： IBM WebSphere消息队列系统109
• 4.4 面向流的通信113
• 4.4.1 为连续媒体提供支持114
• 4.4.2 流与服务质量115
• 4.4.3 流同步117
• 4.5 多播通信120
• 4.5.1 应用层多播120
• 4.5.2 基于gossip的数据通信123
• 本章小结126
• 习题127第5章 命名系统129
• 5.1 名称、标识符和地址129
• 5.2 无层次命名131
• 5.2.1 简单方法131
• 5.2.2 基于宿主位置的方法134
• 5.2.3 分布式散列表135
• 5.2.4 分层方法138
• 5.3 结构化命名141
• 5.3.1 名称空间141
• 5.3.2 名称解析143
• 5.3.3 名称空间的实现146
• 5.3.4 示例： 域名系统151
• 5.4 基于属性的命名157
• 5.4.1 目录服务157
• 5.4.2 分层实现： LDAP158
• 5.4.3 非集中式实现161
• 本章小结164
• 习题165第6章 同步化167
• 6.1 时钟同步167
• 6.1.1 物理时钟168
• 6.1.2 全球定位系统171
• 6.1.3 时钟同步算法172
• 6.2 逻辑时钟176
• 6.2.1 Lamport逻辑时钟176
• 6.2.2 向量时钟179
• 6.3 互斥182
• 6.3.1 概述182
• 6.3.2 集中式算法182
• 6.3.3 非集中式算法183
• 6.3.4 分布式算法184
• 6.3.5 令牌环算法186
• 6.3.6 四种算法的比较187
• 6.4 结点的全局定位188
• 6.5 选举算法190
• 6.5.1 传统的选举算法190
• 6.5.2 无线系统环境中的选举算法192
• 6.5.3 大型系统中的选举算法193
• 本章小结195
• 习题196第7章 一致性和复制198
• 7.1 概述198
• 7.1.1 进行复制的原因198
• 7.1.2 作为扩展技术的复制199
• 7.2 以数据为中心的一致性模型200
• 7.2.1 持续一致性201
• 7.2.2 一致的操作顺序204
• 7.3 以客户为中心的一致性模型209
• 7.3.1 最终一致性209
• 7.3.2 单调读211
• 7.3.3 单调写212
• 7.3.4 读写一致性213
• 7.3.5 写读一致性214
• 7.4 复制管理214
• 7.4.1 副本服务器的放置215
• 7.4.2 内容复制与放置216
• 7.4.3 内容分发219
• 7.5 一致性协议222
• 7.5.1 持续一致性222
• 7.5.2 基于主备份的协议223
• 7.5.3 复制的写协议225
• 7.5.4 高速缓存相关性协议227
• 7.5.5 实现以客户为中心的一致性228
• 本章小结230
• 习题231第8章 容错性233
• 8.1 容错性概述233
• 8.1.1 基本概念233
• 8.1.2 故障模式235
• 8.1.3 使用冗余掩盖故障237
• 8.2 进程恢复238
• 8.2.1 设计问题238
• 8.2.2 故障掩盖和复制240
• 8.2.3 故障系统的协定240
• 8.2.4 故障检测243
• 8.3 可靠的客户-服务器通信244
• 8.3.1 点对点通信244
• 8.3.2 失败时的RPC语义244
• 8.4 可靠的组通信248
• 8.4.1 基本的可靠多播方法249
• 8.4.2 可靠多播中的可扩展性249
• 8.4.3 原子多播252
• 8.5 分布式提交257
• 8.5.1 两阶段提交257
• 8.5.2 三阶段提交262
• 8.6 恢复263
• 8.6.1 概述263
• 8.6.2 检查点266
• 8.6.3 消息日志268
• 8.6.4 面向恢复的计算270
• 本章小结271
• 习题271第9章 安全性273
• 9.1 安全性概述273
• 9.1.1 安全威胁、策略和机制273
• 9.1.2 设计问题277
• 9.1.3 加密281
• 9.2 安全通道287
• 9.2.1 身份认证287
• 9.2.2 消息的完整性和机密性293
• 9.2.3 安全组通信295
• 9.2.4 示例： Kerberos298
• 9.3 访问控制299
• 9.3.1 访问控制中的常见问题299
• 9.3.2 防火墙302
• 9.3.3 安全的移动代码304
• 9.3.4 拒绝服务309
• 9.4 安全管理310
• 9.4.1 密钥管理310
• 9.4.2 安全组管理313
• 9.4.3 授权管理314
• 本章小结318
• 习题319第10章 基于对象的分布式系统320
• 10.1 体系结构320
• 10.1.1 分布式对象320
• 10.1.2 示例： 企业级Java Bean322
• 10.1.3 示例： Globe分布式共享对象324
• 10.2 进程325
• 10.2.1 对象服务器325
• 10.2.2 示例： Ice运行时系统327
• 10.3 通信329
• 10.3.1 把客户绑定到对象上329
• 10.3.2 静态远程方法调用与动态远程方法调用330
• 10.3.3 参数传递331
• 10.3.4 示例： Java RMI332
• 10.3.5 基于对象的消息传递334
• 10.4 命名337
• 10.4.1 CORBA对象引用337
• 10.4.2 Globe对象引用338
• 10.5 同步340
• 10.6 一致性与复制341
• 10.6.1 入口一致性341
• 10.6.2 复制的调用343
• 10.7 容错性344
• 10.7.1 示例： CORBA的容错性345
• 10.7.2 示例： Java的容错性346
• 10.8 安全性348
• 10.8.1 示例： Globe348
• 10.8.2 远程对象的安全性351
• 本章小结352
• 习题353第11章 分布式文件系统354
• 11.1 体系结构354
• 11.1.1 客户-服务器体系结构354
• 11.1.2 基于群集的分布式文件系统358
• 11.1.3 对称式体系结构360
• 11.2 进程361
• 11.3 通信362
• 11.3.1 NFS中的RPC362
• 11.3.2 RPC2子系统363
• 11.3.3 Plan 9中面向文件的通信365
• 11.4 命名366
• 11.4.1 NFS中的命名366
• 11.4.2 构造全局名称空间370
• 11.5 同步371
• 11.5.1 文件共享的语义371
• 11.5.2 文件锁定373
• 11.5.3 在Coda中共享文件375
• 11.6 一致性和复制376
• 11.6.1 客户端缓存376
• 11.6.2 服务器端复制379
• 11.6.3 对等文件系统中的复制381
• 11.6.4 网格系统中的文件复制382
• 11.7 容错性383
• 11.7.1 处理Byzantine故障383
• 11.7.2 对等系统中的高度可用性385
• 11.8 安全性386
• 11.8.1 NFS中的安全性386
• 11.8.2 分散式身份认证388
• 11.8.3 安全的对等文件共享系统391
• 本章小结393
• 习题394第12章 基于Web的分布式系统395
• 12.1 体系结构395
• 12.1.1 传统的基于Web的系统396
• 12.1.2 Web服务399
• 12.2 进程402
• 12.2.1 客户402
• 12.2.2 Apache Web服务器403
• 12.2.3 Web服务器群集405
• 12.3 通信406
• 12.3.1 超文本传输协议407
• 12.3.2 简单对象访问协议411
• 12.4 命名412
• 12.5 同步414
• 12.6 一致性与复制414
• 12.6.1 Web代理缓存415
• 12.6.2 Web宿主系统的复制417
• 12.6.3 Web应用程序的复制421
• 12.7 容错性423
• 12.8 安全性424
• 本章小结425
• 习题426第13章 基于协作的分布式系统428
• 13.1 协作模型介绍428
• 13.2 体系结构430
• 13.2.1 一般方法430
• 13.2.2 传统的体系结构431
• 13.2.3 对等体系结构434
• 13.2.4 移动性和协作436
• 13.3 进程437
• 13.4 通信437
• 13.4.1 基于内容的路由437
• 13.4.2 支持复合订阅439
• 13.5 命名439
• 13.5.1 描述复合事件440
• 13.5.2 匹配事件与订阅441
• 13.6 同步442
• 13.7 一致性和复制442
• 13.7.1 静态方法442
• 13.7.2 动态复制445
• 13.8 容错性447
• 13.8.1 可靠的发布-订阅通信447
• 13.8.2 共享数据空间中的容错性449
• 13.9 安全性450
• 13.9.1 保密性450
• 13.9.2 安全的共享数据空间452
• 本章小结452
• 习题453第14章 补充读物与参考文献454
• 14.1 进一步阅读的建议454
• 14.1.1 介绍性和综述性的著作454
• 14.1.2 体系结构455
• 14.1.3 进程455
• 14.1.4 通信456
• 14.1.5 命名456
• 14.1.6 同步化457
• 14.1.7 一致性与复制457
• 14.1.8 容错性458
• 14.1.9 安全性458
• 14.1.10 面向对象的分布式系统459
• 14.1.11 分布式文件系统459
• 14.1.12 基于Web的分布式系统460
• 14.1.13 基于协作的分布式系统460
• 14.2 参考文献461