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原始分布式时代

Unix 设计哲学下的服务探索

重要

Unix 的分布式设计哲学 Simplicity of both the interface and the implementation are more important than any other attributes of the system — including correctness, consistency, and completeness. 保持接口与实现的简单性,比系统的任何其他属性,包括准确性、一致性和完整性,都来得更加重要。

分布式架构的目标是使用多个独立的分布式服务,来共同构建一个更大型的系统:

惠普公司在 80 年代初期提出的网络运算架构( `Network Computing Architecture,NCA <https://en.wikipedia.org/wiki/Network_Computing_System>`_ ),可以说是未来远程服务调用的雏形

卡内基・梅隆大学提出的 AFS 文件系统( `Andrew File System <https://en.wikipedia.org/wiki/Andrew_File_System>`_ ),可以看作是分布式文件系统的最早实现

麻省理工学院提出的 `Kerberos 协议 <https://en.wikipedia.org/wiki/Kerberos_(protocol)>`_ ,是服务认证和访问控制(ACL)的基础性协议,是分布式服务安全性的重要支撑,目前包括 Windows 和 macOS 在内的众多操作系统的登录、认证功能,等等,都会利用到这个协议。

而为了避免 Unix 系统的版本战争 在分布式领域中重演,负责制定 Unix 系统技术标准的开放软件基金会(Open Software Foundation,OSF,也就是后来的 “国际开放标准组织”)就邀请了各个主要的研究厂商一起参与,共同制订了 “分布式运算环境”(Distributed Computing Environment,DCE)的分布式技术体系。

DCE

DCE 包括了一整套完整的分布式服务组件的规范与实现:

源自 NCA 的远程服务调用规范(Remote Procedure Call,RPC,在当时被称为是 `DCE/RPC`
跟后来不局限于 Unix 系统的、基于通用 TCP/IP 协议的远程服务标准 `ONC RPC`
`DCE/RPC` 和 `ONC RPC` 一起被认为是现代 RPC 的共同鼻祖

源自 AFS 的分布式文件系统(Distributed File System,DFS)规范,在当时被称为 `DCE/DFS`

源自 Kerberos 的服务认证规范,还有时间服务、命名与目录服务,就连现在程序中很常用的通用唯一识别符 UUID,也是在 DCE 中发明出来的。

因为 OSF 本身的背景(它是一个由 Unix 开发者组成的 Unix 标准化组织),所以在当时研究这些分布式技术,通常都会有一个预设的重要原则(Unix Philosophyt),也就是在实现分布式环境中的服务调用、资源访问、数据存储等操作的时候,要尽可能地透明化、简单化,让开发人员不用去过于关注他们访问的方法,或者是要知道其他资源是位于本地还是远程。

Unix philosophy: (有过几个版本的不同说法,这里我指的是 Common Lisp 作者 Richard P. Gabriel 提出的简单优先 “Worse is Better” 原则),但这个目标其实是过于理想化了,它存在一些在当时根本不可能完美解决的技术困难。

“调用远程方法” 与 “调用本地方法” 尽管只是两字之差,但要是想能同时兼顾到简单、透明、性能、正确、鲁棒(Robust)、一致的目标的话,两者的复杂度就完全不能相提并论了。

备注

原始分布式时代的教训: Just because something can be distributed doesn’t mean it should be distributed. Trying to make a distributed call act like a local call always ends in tears. 某个功能能够进行分布式,并不意味着它就应该进行分布式,强行追求透明的分布式操作,只会自寻苦果。 —— Kyle Brown,IBM Fellow,Beyond buzzwords: A brief history of microservices patterns,2016

在当时计算机科学面前,有两条通往更大规模软件系统的道路,一条路是尽快提升单机的处理能力,以避免分布式的种种问题;另一条路是找到更完美的解决方案,来应对如何构筑分布式系统的问题。在 20 世纪 80 年代,正是摩尔定律开始稳定发挥作用的黄金时期,微型计算机的性能以每两年就增长一倍的惊人速度在提升,用单台或者几台计算机,就可以作为服务器来支撑大型信息系统的运作了,信息系统进入了单体时代

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