分布式軟件系統( )是支持分布式處理的軟件系統,是在由通信網絡互聯的多處理機體系結構上執行任務的系統。它包括分布式操作系統、分布式程序設計語言及其編譯(解釋)系統、分布式文件系統和分布式數據庫系統等。
分布式操作系統負責管理分布式處理系統資源和控制分布式程序運行。它和集中式操作系統的區別在于資源管理、進程通信和系統結構等方面。
分布式程序設計語言用于編寫運行于分布式計算機系統上的分布式程序。一個分布式程序由若干個可以獨立執行的程序模塊組成,它們分布于一個分布式處理系統的多臺計算機上被同時執行。它與集中式的程序設計語言相比有三個特點：分布性、通信性和穩健性。
分布式文件系統具有執行遠程文件存取的能力,并以透明方式對分布在網絡上的文件進行管理和存取。
分布式數據庫系統由分布于多個計算機結點上的若干個數據庫系統組成,它提供有效的存取手段來操縱這些結點上的子數據庫。分布式數據庫在使用上可視為一個完整的數據庫,而實際上它是分布在地理分散的各個結點上。當然,分布在各個結點上的子數據庫在邏輯上是相關的。
分布式系統的幾個重要特性
從使用分布式系統的用戶所關心的主要問題出發，我們可以看出分布式系統的具有以下幾個重要特征。
1） 高穩定性
分布式系統的用戶獲取服務的請求隨時隨地都有可能發生。所以，我們需要分布式系統一年365天7*24小時隨時給用戶提供服務，分布式系統的穩定性要求非常高。如果系統的穩定性不好，經常發生宕機事故，將會傷害到用戶的忠誠度。
2） 高可用性
什么是高可用？這個概念在分布式系統中是一個非常重要的概念。高可用是指分布式文件系統有哪些，當系統發生了不可抗拒的災難（例如機房斷電，火災等）以后，能快速恢復服務的能力。通常來說，也就是雙機熱備。當系統的一部分設備發生災難以后，能使服務快速、無縫的切換到備份集群上，使用戶幾乎感受不到災難的發生。
3） 高可擴展
一般來說，分布式系統要求能承載海量的數據，而且要求運行相當長的時間。而物理設備的空間、容量和性能是一定的。對于一家不斷發展的公司而言，用戶的數據量卻是不斷增長的。在系統運行了一段時間以后，往往會受到物理設備的局限，例如，物理設備的總硬盤空間不夠，或者物理設備的總運算能力不夠，或者網絡吞吐能力不足等局限。一般來說，架構設計合理的分布式系統，是可以通過增加物理設備以實現增加系統服務能力的，例如用戶并發量，系統數據吞吐量，系統數據總容量等。如果不能做到這一點，那么系統的可擴展性到達極限，可能需要對系統進行重新設計。然而，總體來說，分布式系統的擴展性是相對的，不是無限的。
4） 高可管理
我們知道，分布式系統需要持續運行相當長的時間。通常來說，系統運行的時間越長，宕機的風險也就越大。從概率統計的觀點來看，我們很容易理解這一點。正如我們都知道，飛機的出事故的概率是很低的，然而長時間運行無故障以后，發生事故的概率就會明顯上升。因此，停機檢修成為了降低故障率的一個重要措施。分布式系統也一樣。我們需要在相對穩定的系統運行了一段時間以后，分集群對服務器進行檢修，這里就涉及到系統的可管理性。這里需要強調的是，系統檢修不等于停止服務。對于分布式系統，我們需要始終堅持的一個原則是一年365天7*24小時提供服務。系統的可管理性可以分為兩種，一種是故障發生時的管理；一種是故障發生前的管理。故障隔離屬于發生故障時的管理；而系統檢修則是故障發生前的管理，即事前管理。我們希望做到事前管理。
那么，如何才能做到事前管理呢？由于系統具有高可用性，我們可以實現對系統的檢修。例如，如果我們的分布式系統采用的是主輔集群設計，通常情況下，輔集群是不對外提供服務，而只是備份用的，那么這時候，我們可以將用戶流量切換到輔集群上，關閉主機群的服務，對主集群的系統進行檢修，排除一些隱患和故障以后，重新開啟主機群的服務，將用戶流量切換到主集群。這個是采用主輔集群輪換的方式實現系統檢修的。當系統流量非常大的時候，這種做法的風險非常大，主要原因是，在用戶流量的切換過程中，瞬間的流量沖擊太大，容易出現問題。
還有一種比較好的方式是局部檢修。如果系統設計采用的是局部對等的小集群設計，我們可以先將某一個小集群（例如20臺服務器）掛起（系統掛起指的是保持老用戶的服務功能，拒絕為新的用戶提供服務），等待該集群的用戶切換到其他的對等的小集群上，當切換完成后，就可以對該小集群的服務器進行檢修。這樣做的好處在于切換過程中，用戶流量小，避免了大流量沖擊的風險。
5） 高并發性
高并發性是一個相對比較容易理解的概念，即系統在單位時間內能同時接受和處理的請求數量。高并發性也是分布式系統的一個基本要求。然而，承載著不同應用的不同分布式系統，對于并發設計的要求也是有很大差異的。一般來說分為兩種情況：一種情況，需要對會話過程進行保持（保持），即，當用戶與分布式系統的連接斷開以后，需要重新連回到分布式系統內部原來分配給用戶提供服務的設備上；另一種，不需要對會話過程進行保持，也就是說，用戶與分布式系統內部的某一物理設備連接斷開后，重新連接到分布式系統內部的任意物理設備也能提供正確的服務。
一般來說，解決高并發問題，核心的設計是負載均衡。在某一個時刻，單一物理設備的處理能力是有限的。將用戶流量、用戶的并發請求合理的分配到更多的物理設備上，是解決高并發問題的基本方法。負載均衡算法（有很多種）往往也是分布式系統測試的核心內容。
6） 數據一致性
分布式系統具有硬件設備分布式零散性的特點，內部數據的一致性也是非常重要的。數據的時效性對于用戶來是非常重要的。然而，這也是分布式系統設計中需要解決的一個難題。對于海量數據和跨地域數據同步來說，則更加困難。首先，我們要保證數據同步的正確性；其次，我們需要保證數據同步的高效性，即在足夠短的延時中完成數據同步。由于分布式系統可能存在地域分散的特點，區域間的固定延時（RTT）將是分布式系統設計的一個難題。
一個典型的分布式系統的應用
在分布式系統的應用中，下圖描述的是一個典型的應用。A公司的用戶遍布全球各地分布式文件系統有哪些，該公司在全球分別設有多個IDC數據服務中心（例如：紐約、北京、東京等）。某北京用戶一直在北京使用A公司的數據服務，并且保存了相當多的文檔和數據等。由于工作需要，到紐約出差，需要使用A公司的數據服務，使用以前保存的文檔和數據。這時，使用到的數據服務將由A公司部署在紐約的數據服務器提供。
