Distributed Systems, Networking, TCP/IP, RPC (21,22)
本节可以理解成是计算机网络原理课程的一个概括
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Centralized System 中，绝大部分功能都在一台物理机器上完成。最开始连客户端也在同一台机器上，后来逐渐演化成 C/S 模型。
Distributed System 中，不同计算机通过合作的方式完成一项任务。早期以同机房下的多台机器组成的集群形式为主，后来逐渐演化为 peer-to-peer/wide-spread collaboration。
造许多简单的计算机与造一台复杂计算机相比，前者成本低且难度小
容易逐渐扩容和缩容
用户可以对部分机器拥有完全控制权
方便更多的用户通过网络合作
Higher availability：一台机器挂了，用另一台
Better durability：复制数据
More security：更小的粒度上进行安全控制
理想很丰满，现实很骨感。现实是：
Worse availability：availability 有赖于所有正在运行的机器，任何服务挂了都有可能导致服务不可用。Lamport 曾说：“a distributed system is one where I can't do work because some machine I've never heard of isn't working!”
Worse reliability：机器崩溃可能导致数据丢失
Worse security：世界上任何人都可以入侵到系统中
除此之外，随着机器数量增加，正确、合理地调度所有机器 (coordination) 来共同完成任务变得异常困难。
What would be easy in a centralized system becomes a lot more difficult
如果只用一个词概括 Distributed System 的目标，那就是 Transparency。
The ability of the system to mask its complexity behind a simple interface
这里的 transparency 又包括：
Location：无需知道资源的位置
Migration：资源在用户无感知的情况下可能被合理移动
Replication：无需知道资源有多少份副本
Concurrency：无需关心有多少用户正在使用资源
Parallelism：系统可以通过将大任务拆分成小任务，再通过并行的方式加速任务运行
Fault Tolerance：系统中出现少量问题用户无感知
Distributed system 中，分布在不同机器上的不同进程间需要通过某种方式来交流，我们可以用人类之间交流使用的不同的语言来类比。在计算机范畴中，我们将这些方式称为 protocol。Protocol 包括两部分：
Syntax：信息的识别和构成，包括格式、信息展示的顺序等等
Semantics：信息的含义
对应语言，Syntax 就是语法，Semantics 就是语义。通常， protocol 可以使用状态机 (state machine) 来表示。
这里忽略网络部分的剩余讨论，该部分内容与网络原理、分布式系统等课程内容有交叉，话题包括：
Client/Server vs. Peer-to-Peer
Network Protocols
Broadcast (Aloha network)
Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD)
Point-to-point
The Internet Protocol (IP)
Address Subnets
Address Ranges
Hierarchical Networking
Routing/Routing Tables
DNS
Network Layering
TCP/IP
ordering
reliable delivery (exactly once)
congestion avoidance
sequence number
Sockets
Distributed Decision Making
General's Paradox
Byzantine General's Problem
RPC & Microkernel operating systems
