--三层C/S分布式计算模型的设计和实现陈哲文敦伟中南大学信息科学与工程学院智能研究所湖南长沙410083摘要：本文设计并实现了一个基于三层C/S(Client/Server,客户端/服务器)模型的分布式计算通用模型来进行分布式计算。这种模型极大地提高了计算机的计算能力，为进行其它大数据量的计算提供了一种实际的解决方法。以计算某个范围内的所有质数作为示例，模拟了进行其他的分布式计算的情况。关键词：分布式系统，三层客户机/服务器模型，.NetDesignandimplementationofadistributedcomputingsystemmodelbasedonC/SmodelAuthor:ChenZheDirector:WenDunweiAbstract:Inthispaper,acommondistributedsystemmodelwhichbasedonClient/Servermodelofthreelayershasbeendesignedandrealizedtocarryondistributedcomputing.Thismodelcanhighlyincreasecomputingabilityofcomputers,andprovidesanusefulsolutionforothercomputingofhugedata.Asasample,wecomputealltheprimenumbersinacertainrangeusingthissystem,whichsimulatesotherconditions.Keywords:Distributedsystem,Client/Servermodel,.Net论文所属类别：设计与实现第一作者简介：陈哲，男，信息学院模式识别与智能系统专业2003级硕士研究生，研究方向为自然语言理解，机器学习，分布式系统等。1引言随着计算机技术的发展和信息爆炸时代的来临，人们对数据计算的需求越来越高，特别是大数据量的科学计算，是对计算机能力的一大挑战。传统的单机计算受到计算速度，计算容量的限制，已经无法满足需求。比如，在对机器学习和自然语言理解领域的研究和实现中，牵涉到数据的海量计算，用单机计算系统来实现是不切实际的。随着计算机网络技术的日益成熟，分布式计算（DistributedComputing）给出了新的解决办法。面对不断增长的应用和信息服务需求,传统的软件设计模式两层的客户机/服务器模式(Client/Server)变得越来越不适应这种增长,三层应用体系结构的产生,解决了越来越庞大和复杂的客户端使得网络通信和软件的维护变得非常困难和昂贵所带来的问题。本文将以计算某个范围内的质数为例，基于以上两种技术设计并实现了一种通用的分布式系统模型，使用这一模型可以构建各种分布式计算系统。2分布式计算2.1概述分布式系统是由两台或两台以上计算机组成的系统,具有物理上分布的物理资源和逻辑资源,这些资源都是高度自治而相互合作地工作。参与这项工作的一定不只是一台计算机，而是一个计算机网络。我们的计算机具有两种功能，一是它能够存贮信息，即数据存储功能；另一个功能是它能够处理数据的能力，即计算能力。在分布式计算环境中，数据的处理不只是在一台机器完成，而是多台机器协作完成的。比如，为了处理一项工作P，它由两部分工作组成，PA和PB。如果我们把PA放在机器A中完成，PB处理放在机器B中完成，那么它们就形成了一个分布式的计算。2.2负载平衡策略在分布式系统运行任务的时候，我们把每个计算机或计算单位称为一个结点。有些结点运算能力强，于是很快进入任务空闲状态，而有些结点则处于任务重载状态。这样各个结点之间的任务调度就变得重要了，分布式系统实行全系统范围内资源的静态或者动态分配,为了使系统得到最佳的资源分配和最好的资源共享的效果,必须实现动态负载平衡。所谓的动态负载平衡是指根据系统当前的负载状况,把当前重载计算机上的任务传送到轻载的计算机上执行。可以使用接收者驱动策略来进行任务的调度。其主要思想是由空闲结点逐个向其它结点请求任务,如果请求到任务,那么就中止请求,否则就继续询问下一个结点。若所有结点都没有满足请求,那么请求结点就等待,过一段时间后再发出任务请求。接收者驱动主要有下列几个优点:不需要相互交换负载信息;对于大规模并行计算问题,当每个结点均处于重载状态时,几乎不需要额外调度开销;负载平衡的许多工作由空闲结点来完成,没有给忙结点增加许多额外负担。任务数据的保存也是这一问题的一个关键内容。可以将数据保存在各个结点上,但是由于任务迁移的时候要将整个任务在多个结点中传输，所以这样通信的开销非常大。可以用一台服务器专门存放任务信息，称为信息中心