# Distributed_System_Lab

**Repository Path**: beleton/Distributed_System_Lab

## Basic Information

- **Project Name**: Distributed_System_Lab
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-11-22
- **Last Updated**: 2025-11-22

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 分布式系统实验：基于逻辑时钟的分布式键值存储

## 实验目标

本实验旨在帮助本科生理解分布式系统的核心概念，包括：
1. **远程过程调用（RPC）**：实现基本的客户端-服务器通信
2. **逻辑时钟（Lamport时钟）**：理解事件排序和因果关系
3. **数据复制**：实现简单的多副本键值存储
4. **一致性**：理解最终一致性的基本概念

## 实验要求

- **编程语言**：C/C++
- **预计时间**：2-3天
- **难度等级**：适合大三本科生

## 实验内容

### 阶段一：基础RPC通信（半天）

实现基本的客户端-服务器通信框架，支持：
- 客户端向服务器发送请求
- 服务器处理请求并返回响应
- 使用TCP/IP套接字进行通信

### 阶段二：逻辑时钟实现（半天）

实现Lamport逻辑时钟：
- 每个节点维护一个逻辑时钟值
- 发送消息时，携带当前时钟值
- 接收消息时，更新本地时钟值

### 阶段三：分布式键值存储（1-1.5天）

实现一个简单的分布式键值存储系统：
- 支持PUT（写入）和GET（读取）操作
- 多个服务器节点可以存储数据副本
- 使用逻辑时钟确保操作的因果顺序
- 实现简单的最终一致性机制

## 系统架构

```
客户端 (Client)
    |
    | RPC调用
    |
服务器节点1 (Server 1) ←→ 服务器节点2 (Server 2) ←→ 服务器节点3 (Server 3)
    |                        |                        |
    └────────────────────────┴────────────────────────┘
                    数据复制和同步
```

## 编译和运行

### 编译

```bash
make
```

### 运行服务器

```bash
# 终端1：启动服务器1（端口8001）
./server 8001

# 终端2：启动服务器2（端口8002）
./server 8002

# 终端3：启动服务器3（端口8003）
./server 8003
```

### 运行客户端

```bash
# 连接到服务器1
./client localhost 8001

# 在客户端交互界面中：
# > PUT key1 value1
# > GET key1
# > PUT key2 value2
# > GET key2
```

## 测试

运行测试脚本：

```bash
./test.sh
```

## 实验报告要求

1. **系统设计**：描述系统架构和各个模块的功能
2. **关键实现**：说明RPC、逻辑时钟、数据复制的实现方法
3. **测试结果**：展示系统的功能测试和性能测试结果
4. **问题分析**：讨论遇到的问题和解决方案
5. **总结**：总结实验收获和对分布式系统的理解

## 扩展任务（可选）

1. 实现向量时钟（Vector Clock）替代Lamport时钟
2. 实现因果顺序广播（Causal Broadcast）
3. 添加故障恢复机制
4. 实现读写一致性（Read-After-Write Consistency）

## 参考资料

- Lamport, L. (1978). Time, clocks, and the ordering of events in a distributed system
- Tanenbaum, A.S. and van Steen, M. (2017). Distributed systems, 3rd edition