分布式系统文献阅读综述(李海广S130201036)

文献阅读综述文献阅读综述 综述内容综述内容 分布式系统 姓姓 名名 李海广 学学 号号 S130201036 任课教师任课教师 刘群 完成时间完成时间 2013 12 16 I 摘摘 要要 显然 未来对计算速度 系统可靠性和成本实效性的要求必将促使发展另 外的计算机模型来取代传统的冯诺依曼结构的计算机 随着计算机网络的出现 一个新的梦想成为可能 分布式系统 当用户需要完成任何任务时 分布式系 统提供对尽可能多的计算机能力和数据的透明访问 同时实现高效能和高可靠 性的目标 在过去的 10 年里 人们对分布式系统的兴趣迅猛发展 有关分布式 系统的主题是多种多样的 许多研究人员正在研究关于分布式硬件结构和分布 式软件设计的各方面问题以开发利用其潜在的并行性和容错性 关键词关键词 分布式系统 高效能 高可靠性 硬件结构 软件设计 II ABSTRACT Obviously the request for computation speed system reliability cost timeliness in the future will certainly prompt the development of another computer model to replace the computer structure of Von Neumann With the appearing of computer networks a new dream is possible distributed system When the users need to finish any task the distributed system will provide transparent access to as much as computer abilities and data at the same time realize the targets of high performance and high reliability In the past ten years people s interest in distributed system has developed rapidly The themes about distributed system are diverse Many researchers are researching a lot of problems of distributed hardware structure and distributed software design to develop and use the potential parallelism and fault tolerance Key words distributed system high performance high reliability hardware structure software design III 目录目录 1 分布式系统概述 1 1 1 分布式系统的概念 1 1 2 分布式系统的发展历史 1 1 3 分布式系统的应用 2 2 分布式系统的相关技术 2 2 1 分布式系统的软硬件系统 2 2 2 分布式系统的系统平台模型 4 2 3 分布式系统的通信模型 7 2 4 Hadoop 9 2 5 MPI 13 3 分布式系统未来的发展方向 16 3 1 P2P 计算 16 3 2 网格计算 16 4 个人总结 16 5 参考文献 18 6 附录 18 1 1 1 分布式系统概述分布式系统概述 1 11 1 分布式系统的概念分布式系统的概念 一个分布式系统是一组由网络联接的具有独立功能的计算机 在一套特殊 软件 例如 Hadoop 的管理下 整个系统在用户面前呈现为一个透明的整体 另一种较为流行的定义为 一个分布式系统是一组位于网络计算机上的并 发构件 这些构件之间的通信以及任务协调都只能通过信件传递进行 其目的 是实现资源共享 6 1 21 2 分布式系统的发展历史分布式系统的发展历史 随着计算机硬件和网络技术的发展 人们从中看出一种巨大的值得发觉的 潜力 这就是如何使得连接在一起的计算机作为一个整体 共同协作 从而达 到资源共享 发挥更大的计算效力 这便是提出分布式系统模型的初衷 最近 这些年 计算机科学家开发研制了各种各样的分布式系统 解决了许多从理论 到实践中的问题 下面的图 1 1 从众多的分布式系统中选取了几个里程碑式的 典型系统 并对其做一些简单概述 1 图 1 1 分布式系统的里程碑 系统名称系统名称组织机构组织机构网络要求网络要求计算机计算机研制日期研制日期 CM CM 卡内基卡内基 层次总线层次总线PDPPDP19751975 CambridgeCambridge剑桥大学剑桥大学剑桥环剑桥环LSI 4LSI 419791979 LocusLocus加州大学加州大学以太网以太网PCPC19801980 V V斯坦福大学斯坦福大学以太网以太网SunSun19821982 MachMach卡内基卡内基 以太网以太网Sun Sun 19851985 CORBACORBAOMGOMG互联网互联网任何机器任何机器19901990 DistributedDistributed微软公司微软公司互联网互联网PCPC19961996 JINIJINISunSun互联网互联网任何机器任何机器20002000 2 1 3 分布式系统的应用分布式系统的应用 以 Hadoop 为例 分布式系统具有以下一些应用 6 1 在线旅游 目前全球范围内 80 的在线旅游网站都是在使用 Cloudera 公 司提供的 Hadoop 发行版 2 移动数据 Cloudera 公司运营总监称 美国有 70 的智能手机数据服务 背后都是由 Hadoop 来支撑的 也就是说 包括数据的存储以及无线运营商 的数据处理等 都是在利用 Hadoop 技术 3 电子商务 这一应用的最大实践者之一是 eBay 国内的电商在 Hadoop 技术上的储备也是相当雄厚的 4 能源开采 美国 Chevron 公司是全美第二大石油公司 他们的 IT 部门主 管介绍了 Chevron 使用 Hadoop 的经验 他们利用 Hadoop 进行数据的收集和 处理 其中的这些数据是海洋的地震数据 以便于他们找到油矿的位置 5 节能 另外一家能源服务提供商 Opower 也在使用 Hadoop 为消费者提供 节约电费的服务 其中对用户电费单进行了分析 6 图像处理 创业公司 Skybox Imaging 使用 Hadoop 来存储并处理图像的 数据 从卫星中拍摄的高清图像中探测地理变化 2 分布式系统的相关技术 2 1 分布式系统的软硬件系统分布式系统的软硬件系统 2 1 12 1 1 硬件系统硬件系统 分布式系统的硬件结构属于多指令流多数据流 MIMD multiple instruction multiple data 结构 在这种结构下 多个处理部件独立地执行 各自的指令流对不同的数据流进行处理 这是一类最为复杂的硬件结构 我们 称之为多机系统 多机系统是通过并发或并行来实现最大的系统效能 1 并发 concurrent 这个术语来自于单机系统 用以描述多个进程或者 线程分享 CPU 时间片 从而最大限度地利用 CPU 资源的设计思想 并发并不是 真正的同时 3 并行 parallel 这个术语来自于单指令多数据流类型的系统结构 指 的是多台 CPU 同时执行一条指令对不同的数据流进行操作 并行是真正的同时 基于网络的多机系统是分布式系统硬件结构的主流 这类系统价格低廉 组织灵活 结构多样 易于扩充 得到了广泛应用 网络可以用来连接多处理 器或者多计算机 连接多处理器的系统类似于基于总线和交叉开关的多处理器 系统 可以实现同一个地址空间的共享 而连接多计算机的系统大多自行管理 局部内存空间 通过网络通信实现计算机之间的数据交换 2 1 22 1 2 软件系统软件系统 如果我们只有一组连接到一起的计算机 尚不能称其为分布式系统 分布 式系统的另一个组成部分是分布式软件 只有硬件和软件结合到一起 才能形 成一个具有活力的系统 1 下面列举出一些分布式软件 1 分布式操作系统 负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行 它和集中式操作系 统的区别在于资源管理 进程通信和系统结构等方面 2 分布式程序设计语言 用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序 一个分布式程序由若 干个可以独立执行的程序模块组成 它们分布于一个分布式处理系统的多台计 算机上被同时执行 它与集中式的程序设计语言相比有三个特点 分布性 通 信性和稳健性 3 分布式文件系统 具有执行远程文件存取的能力 并以透明方式对分布在网络上的文件进行管 理和存取 4 分布式数据库系统 由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成 它提供有效的存取手 段来操纵这些结点上的子数据库 分布式数据库在使用上可视为一个完整的数 据库 而实际上它是分布在地理分散的各个结点上 当然 分布在各个结点上的 子数据库在逻辑上是相关的 4 2 2 分布式系统的系统平台模型分布式系统的系统平台模型 2 2 12 2 1 客户客户 服务器模型服务器模型 在早起的计算机系统中 客户通过终端向主机 服务器 发出服务请求 客户终端只具备键盘输入和显示输出的简单功能 故三个逻辑层面的功能实现 都在主机中进行 1 其系统结构如图 2 1 所示 图 2 1 终端主机模型 以网络应用为目的的客户 服务器模型则扩展了上面的概念 由于客户和服 务器双方都是计算机 为了减轻服务器一端的负担 我们把一部分任务移植到 客户所在的计算机中 如图 2 2 所示 图 2 2 客户服务器模型 在这种模式下 客户软件直接管理用户接口 担负着用户与应用的对话功 能 为了使用户能够直观地操作 表示逻辑一般都用图形用户接口 GUI graphic user interface 实现 当改变表示逻辑时 我们只需要改写 用户界面以及数据检查程序 而不设计或影响其他层面的任务 值得指出的是 我们这里所谓的数据检查只限于数据的格式和值的范围 而与数据本身在其它 层面的处理逻辑无关 5 功能逻辑刻画用户本身 也就是说 我们要提供哪些服务以及如何把这些 服务和相关的算法编写成程序 功能逻辑可以完全由服务器提供 客户一端只 担负表示逻辑的实现 然而 为了进一步缓解服务器一端的负载 有的系统也 把一部分前期功能逻辑实现在客户一端 例如 用户的输入数据往往需要经过 一定的类型检查和转换才能被处理 我们可以把这个工作移植到客户一端的功 能逻辑软件中 数据逻辑位于整个系统的最底层 我们不可能把数据逻辑的实现移植到用 户那里 而必须由服务器来管理 数据逻辑一般是由数据库管理系统实现的 简单地说 客户请求服务 服务器提供服务 在一个最基本的客户 服务器 系统里 所谓服务器可以是一个进程 提供一些特殊服务 如文件系统服务或 者数据库服务 而所谓客户也是一个进程 向服务器发送信息 请求某个服务 并等待服务的结果 简言之 这些步骤可以归纳为请求 回应这样的一种交互过 程 如图 2 3 所示 图 2 3 客户 服务器交互过程 客户与服务器之间的交互媒介是消息传送 如果我们处于一个比较可靠的 局域网里 一个简单的无连接通信协议就可以胜任了 这里客户是一个主动的 进程 一旦需要某种服务 它只需要把自己所需的服务标识打入信息包 加上 一些必须的初始输入数据传送给服务器 服务器则是一个被动的进程 它总是 等待在那里 一旦服务请求到来 便根据不同的服务类型和策略启动某个程序 当完成服务后 把服务结果打成信息包回传给客户 6 如果通信是可靠的 也就是说 信息包不会丢失也不会污染 则上述交互 过程简洁高效 许多基于客户 服务器模型的系统采用面向连接的通信协议 虽 然面向连接的通信协议要比无连接通信协议在实现效率上低 但这种协议可以 保证网络通信的可靠性 例如 几乎所有的网络应用都基于可靠的 TCP IP 通信 协议 在这种协议中 整个交互过程都处在一种 连接 的状态下 客户和服 务器之间要经过若干个回合的信息传递 彼此确认对方信息的完整性与可靠性 大多数客户 服务器系统都是采用中间件概念实现的 无论客户如何向服务器发 送请求 无论客户访问哪一个数据库 都有某种形式的中间件在帮助客户沟通 从用户界面到数据处理的通道 同时这些中间件还起着增强透明性的功能 例 如隐蔽通信协议 隐蔽数据库查询语言以及转换不同硬件系统结构下的数据格 式等 中间件就像是一种透明胶 把客户和服务器有机地 粘贴 在一起 2 2 22 2 2 浏览器浏览器 服务器模型服务器模型 浏览器 服务器模型是一种以 Web 技术为基础的新型系统平台 这种模型把 传统的客户 服务器模型中的服务器部分分解为 Web 服务器和数据库服务器 从 而构成一个三级结构的客户服务器体系 如图 2 4 所示 图 2 4 客户 服务器交互过程 模型中的第一级是用户与整个系统的接口 而这个接口被精简成一个通用 的 WWW 浏览器 它不仅将服务器的服务项目转换成图文并茂的网页 而且还提 供一定的交互功能 使得用户能够与服务器对话 系统中的第二级 即 Web 服 务器 响应来自用户的对话 如果用户的请求能够得到满足 则 Web 服务器动 态生成一系列代码 同时嵌入处理结果 返回给用户的浏览器 如果用户的请 求涉及到进一步的数据服务 Web 服务器便要代表这个用户 向第三级的服务 器发出请求 而第三级服务器一般用来提供数据库管理服务 浏览器 服务器模型最大的优点是简化了系统的开发与维护 客户机上无需 安装特殊的 客户 程序 只要一个通用的浏览器 这样不仅节省用户的存储 7 空间 而且缩短了系统的安装调试周期 每个用户可以在自己的权限范围内调 用 Web 服务器的各种服务 对系统维护者来说 Web 服务的升级换代不会影响 到用户一端 既不需要改变用户程序 也不需要对用户培训 其次 这种模型 对用户更加友好 在传统的客户 服务器模型里 不同厂家开发的客户程序都有 自己的风格和规范 使用者往往要经过专门培训才能胜任 而浏览器的使用方 式已基本家喻户晓 即便对任何没有计算机经验的人来说 只需稍加指点 就 会进行网上购物和网上拍卖 这种基于 Web 服务的网络应用模型要求系统设计者提供一种全新的平台结 构来进行程序设计 其中心思想是推出一种一统天下的通信机制 使得不同语 言 不同操作系统下的程序能够自由交互 当然 这种想法并不是什么新思维 人们一直在朝这个方向上努力着 客户与服务器的交互关键有两点 信息包标 准和通信协议 基于 Web 的流行通信协议是超文本传输协议 信息包标准基于 可扩展标记语言 这两者都是举世公认的标准 独立于任何硬件结构和软件系 统 因此采用这两者作为交互的标准自然无可非议 在这种机制里 用户端只 需要把请求和数据以 XML 的格式打包 通过 HTTP 协议传送到 Web 服务器 服务 器就能够理解用户的需求 完成用户所需的服务 2 3 分布式系统的通信模型分布式系统的通信模型 2 3 12 3 1 消息传送式通信消息传送式通信 要传送一则消息 就必要有发送和接收的动作 这里我们用两个最具代表 性的原语来刻画这两个动作 发送 目的地 消息 接收 发源地 消息 其中发源地和目的地指的是发送方和接收方的地址 而消息对发送者来说是一 组通信双方都能理解的数据 而对接收者来说一般则是容纳数据的存储空间 针对这两条原语 我们首先必须弄清所谓发源地和目的地是如何编址的 常用的编址方法有四种 进程名 连接 信箱 端口 第一种方法直接使用进 程名作为通信双方的地址 进程名可以是用户给定的符号名 也可以是系统生 成的进程标识符 进程名必须具有唯一性 否则我们将无法搜寻定位正确的发 送者和接收者 用进程名编址的方案简单 直观 但其局限性在于每对进程之 间仅有一条逻辑通信路径 如果通信双方希望有多条路径交换消息的话 我们 就必须采用另外的方案 也就是连接编址技术 一个连接相当于网络中的一条 单向虚通道 收 发进程之间可以定义若干个连接 并且通过这些连接进行消息 通信 8 采用进程名或者连接技术进行编址使得进程间必须直接通信 而有时人们 希望一种间接的通信机制 也就是说 发送进程并不想指明谁是接收者 只要 有接收者就行了 同样 接收者也不在乎谁是发送者 只要能收到信息就可以 处理了 这种情况类似于日常生活里的信箱概念 不同类型的发送者把信件 报纸 广告 电报等送到某个家庭信箱 而家庭中的每个成员都可以是接收者 到信箱中收取自己需要的东西 把这个概念延伸到通信中 我们就有了一种间 接通信机制 信箱是介于发送进程和接收进程之间的一种共享资源 由分布式 操作系统管理 提供一种多入多出的通信服务 由于信箱是分布式系统中的共 享资源 对它的管理以及协调收发之间的同步就显得比较复杂 于是 人们把 信箱和连接这两种方法合并在一起 引入了端口编址方案 首先 我们把端口 想象成一种特殊的信箱 它保持一个先进先出 FIFO 的消息队列 发送和接 收动作相当于队列的插入和移出操作 同样 我们也可以把端口想象成一个带 有缓冲功能的特殊连接 连接本身已经具备 FIFO 的性质 一旦加上缓冲 就能 够容纳多个消息 端口和信箱的不同之处在于 端口提供一种多入单出的通信 服务 发送和接收的通信过程涉及两个客体 发送者 sender 和接收者 receiver 而且由下面四个具体步骤实现 1 发送者通过发送原语把消息和接收者名字传递给系统的通信模块 2 系统通信模块启动通信协议把消息送往接收目的地 3 目的地系统通信模块按照通信模块接收消息 4 接收者通过接收原语从系统通信模块索取消息 虽然这四个步骤看上去很容易理解 但其中隐藏着多种通信语义 而且这 些语义的关键是在上述四个通信步骤中是否出现阻塞现象 对接收者来说 阻 塞的含义等价于 等待 即接收者在等待着消息的到来 而对发送者来说 情况就复杂的多 比如发送者可能由于系统通信模块缺乏缓冲而被阻塞 也可 能由于接收方的延迟而被阻塞 归纳一下 发送原语有四种不同的语义 1 非阻塞发送 一旦信息被发送方系统通信模块接收 立即释放发送者 2 阻塞发送 阻塞发送者 直到信息成功地传送到网络上为止 3 可靠的阻塞发送 阻塞发送者 直到整个信息成功的存入目的地通信模 块的缓冲为止 9 4 显式阻塞发送 阻塞发送者 直到接收者成功地接收信息为止 为了更好的理解这些通信模型 我们讲解一下套接字 一个套接字是由网 络操作系统所管理的一个进程通信端口 套接字模型试图把网络的发送 接收语 义模拟成传统文件系统的输出 输入语义 因而增强计算机网络的透明性 在支 持套接字模型的程序设计系统里 通过一个 socket 系统调用 我们就可以得到 一个套接字描述符 这个描述符局限于创建它的那个进程 代表该进程的一个 逻辑通信端点 在创建套接字的时候 我们还必须确定它将使用的通信协议 目前 可选择的通信协议有两种 TCP 或 UDP 前者是一个可靠的 面向连接的 字符流传输协议 而后者是不可靠的 无连接的数据报传输协议 2 4 Hadoop 2 4 12 4 1 HadoopHadoop 简介简介 Hadoop 是一个分布式系统基础架构 由 Apache 基金会所开发 用户可以 在不了解分布式底层细节的情况下 开发分布式程序 充分利用集群的威力高 速运算和存储 Hadoop 实现了一个分布式文件系统 Hadoop Distributed File System 简称 HDFS HDFS 有高容错性的特点 并且设计用来部署在低 廉的 low cost 硬件上 而且它提供高传输率 high throughput 来访问应 用程序的数据 适合那些有着超大数据集 large data set 的应用程序 HDFS 放宽了 relax POSIX 的要求 可以流的形式访问 streaming access 文件系统中的数据 Hadoop 是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台 用户可以轻 松地在 Hadoop 上开发和运行处理海量数据的应用程序 它主要有以下几个优点 1 高可靠性 Hadoop 按位存储和处理数据的能力值得人们信赖 2 高扩展性 Hadoop 是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的 这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中 3 高效性 Hadoop 能够在节点之间动态地移动数据 并保证各个节点的动 态平衡 因此处理速度非常快 4 高容错性 Hadoop 能够自动保存数据的多个副本 并且能够自动将失败 的任务重新分配 10 5 低成本 与一体机 商用数据仓库以及 QlikView Yonghong Z Suite 等 数据集市相比 hadoop 是开源的 项目的软件成本因此会大大降低 Hadoop 带有用 Java 语言编写的框架 因此运行在 Linux 生产平台上是非 常理想的 Hadoop 上的应用程序也可以使用其他语言编写 比如 C 2 4 22 4 2 HadoopHadoop 开发环境开发环境 下面的图 2 5 展示了我在电脑上搭建成功的一个 hadoop 开发环境 5 图 2 5 搭建成功的 hadoop 开发环境 图 2 6 至 2 10 展示了 hadoop 下运行 wordcount 程序的过程 图 2 6 input 文件夹中的内容 11 图 2 7 wordcount 运行过程 1 图 2 8 wordcount 运行过程 2 12 图 2 9 wordcount 运行过程 3 图 2 10 wordcount 运行结果 部分 图 2 11 展示了 hadoop eclipse 分布式开发环境 13 图 2 11 hadoop eclipse 分布式开发环境 2 5 MPI 2 5 12 5 1 MPIMPI 简介简介 MPI 是 Message Passing Interface 的简称 即消息传递接口 对 MPI 的 定义是多种多样的 但不外乎下面三个方面 它们限定了 MPI 的内涵和外延 1 MPI 是一个库 而不是一门语言 许多人认为 MPI 就是一种并行语言 这 是不准确的 但是 按照并行语言的分类 可以把 FORTRAN MPI 或 C MPI 看作 是一种在原来串行语言基础之上扩展后得到的 并行语言 MPI 库可以被 FORTRAN77 C Fortran90 C 调用 从语法上说 它遵守所有对库函数 过程的 调用规则 和一般的函数 过程没有什么区别 2 MPI 是一种标准或规范的代表 而不特指某一个对它的具体实现 迄今为止 所有的并行计算机制造商都提供对 MPI 的支持 可以在网上免费得到 MPI 在不 同并行计算机上的实现 一个正确的 MPI 程序可以不加修改地在所有的并行机 上运行 3 MPI 是一种消息传递编程模型 并成为这种编程模型的代表 事实上 标准 MPI 虽然很庞大 但是它的最终目的是服务于进程间通信这一目标的 4 14 2 5 22 5 2 MPIMPI 开发环境开发环境 图 2 12 是本机上搭建成功的一个 MPI 开发环境 图 2 12 MPI 开发环境 图 2 13 至图 2 16 展示了 MPI 环境下运用均匀区间划分法求积分的程序 3 和运行结果 图 2 13 15 图 2 14 图 2 15 图 2 16 程序运行结果 16 3 分布式系统未来的发展方向 3 1 P2P 计算计算 P2P peer to peer 计算亦被称为对等计算或点对点计算 所谓对等 指 的是计算参与者之间地位是平等的 与传统的客户服务器模型相比 任何一个 P2P 计算的参与者既可以是客户 又可以是服务器 其角色可以互换 即客户 与服务器之间不存在明确和永久的界限 P2P 计算允许不同的计算机在某种软 件的支持下实现相互之间的通信 从而建立动态的 灵活的 高效的点对点网 络 P2P 网络内的用户可以共享计算处理能力 文件存储 网络宽带以及信息 资源 3 2 网格计算网格计算 网格计算是建立在因特网上的一种新兴技术 它将高速因特网 计算机 数据库 传感器 远程设备 应用软件等融为一体 形成一个功能强大的新型 计算平台 使得人们在同一平台上共享计算资源 存储资源 设备资源乃至人 力资源 与 P2P 系统不同 网格系统中含有主体和客体两种实体 网格主体具 备自主活动的能力 是网格计算的驱动着 网格客体是被动的实体 在主体的 驱动下提供相应的操作与服务 4 个人总结 以上所述是分布式系统在当今经济社会发展中的主要应用 也是分布式系 统发展的初衷 但是分布式系统的概念和原理还能应用在社会生活中的其他方 面 例如分布式无线通信系统和分布式能源 下面对这两个应用做一些综述 一 分布式无线通信系统 目前分布式无线通信技术主要的应用集中在 Mesh Relay 以及家庭小区 Home Cell 等几个方面 6 1 Mesh 由于 Mesh 技术蕴涵巨大的潜力 新出现的很多无线网络协议都开 始支持 mesh 组网 包括代表城域网的 802 16 代表局域网的 802 11s 以及代 表个域网的 802 15 5 等 其中 802 11s 得到了广泛的关注 其目标是通过 Mesh 机制的引入 打破传统 WLAN AP 布设必须要有线 Backhaul 支撑的限制 同时实现终端之间真正意义上的 Ad hoc 通信 通过对 802 11e EDCA 接入控制 17 机制的改进 实现对多业务类型的 QoS 保障 利用合理的拥塞控制机制 有效 地实现负载均衡 该标准目前仍在讨论过程中 还有部分技术难题有待解决 2 Relay Relay 这一改善网络覆盖性能的有效手段 在 802 16j 中得到了 充分的应用 802 16j 在保持对 802 16e PMP 模式兼容的基础上加入了多跳中 继的功能 继承了 802 16e 在 QoS 保障方面的优点 并针对多跳连接模式 进 行了改进和增强 支持多种场景的终端切换以及 RS 切换 由于多跳机制的引入 增加了 MAC 的路径管理及路由功能 针对中继节点引入而产生的干扰管理的问 题 增强了 RS 节点在干扰测量方面的功能 相关标准化工作于 2005 年启动 目前还在制定中 主要的电信厂商以及大部分的运营商都参加了标准的制定工 作 3 Home cell 与前面两种分布式技术不同的是 家庭小区在严格意义上并 不是一种技术 但它是目前分布式技术较为典型的一种应用场景 它的特殊性 在于它具有分布式无线接入网络的优点 易于架设 同时 它又是一个需要由 运营商参与部分管理的家庭网络 它解决了运营商在室内覆盖规划方面的难题 尤其是在未来无线通信系统频谱资源逐渐向高频段转移的情况下 它为运营商 开创了一种崭新的运营模式 用户需要在很大程度参与网络的管理 它本身可 以结合 Mesh 技术 构建一个家庭内部的 Mesh 网络 又可以作为运营商的一个 分布式接入点 改善运营商网络的覆盖性能 二 分布式能源 分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式 可独立运行 也可并网运 行 是以资源 环境效益最大化确定方式和容量的系统 将用户多种能源需求 以及资源配置状况进行系统整合优化 采用需求应对式设计和模块化配置的新 型能源系统 是相对于集中供能的分散式供能方式 6 国际分布式能源联盟 WADE 对分布式能源定义为 安装在用户端的高效冷 热电联供系统 系统能够在消费地点 或附近 发电 高效利用发电产生的废 能 生产热和电 现场端可再生能源系统包括利用现场废气 废热以及多余压 差来发电的能源循环利用系统 国内由于分布式能源正处于发展过程 对