SISTEMA DISTRIBUIDOS

SISTEMAS DISTRIBUIDOS


Definición: Es un conjunto de nodos de procesamientos que

se encuentran interconectados en un sistema de

comunicaciones con el objetivo de resolver una

tarea en común.

Nodos de Procesamientos

Sistema de Comunicaciones

• En el mundo de los negocios.

• TV por Internet.

• Mensajería.

• Aplicaciones de control para Procesos Industriales.

• E-learning.

• Trabajo colaborativo.

• Transmisión de imágenes en tiempo real.

• Telefonía Móvil.

• Entre otros.

APLICACIONES DE UN SISTEMA DISTRIBUIDO

CONCURRENCIA:

• Los usuarios compiten por los recursos de la red (archivos, web,

impresora,..) por lo que los programas deberá coordinarse para utilizarlos.

• También puede ocurrir que algunos pocos usuarios comparten grandes

cantidades de recursos (cluster, ancho de banda).

• El SD deberá considerar mecanismos que faciliten la concurrencia.

PROBLEMAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS

INEXISTENCIA DE UN RELOJ GLOBAL:

• Los procesos deben coordinar y colaborar mediante el envío de mensaje.

• Para ello, deben manejar un mecanismo que les permita saber en qué

secuencia están ocurriendo los eventos y en qué momento debieran

desencadenarse los nuevos eventos.

• El tiempo de un proceso no necesariamente coincide con el de los otros.

Para ello sería ideal coordinar los relojes con un único reloj (Reloj Global).


FALLAS INDEPENDIENTES

• Puede ocurrir que un proceso no reciba la respuesta que espera de

algún otro proceso.

¿Se cortó la comunicación o falló el otro proceso?

• Este tipo de sistemas debe identificar las posibles fallas y planificar

la forma de que el sistema se recupere de dicha falla.


Internet

• El protocolo de comunicación vía mensajes de las interredes

(TCP/IP…) permite que los procesos remotos se comuniquen y

colaboren.

• Servicios: correo, web, transferencia de archivos, entre otros.

• Los servicios pueden incrementarse, vía incorporar nuevos servidores

a la red.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS

Internet

• El protocolo de comunicación vía mensajes de las interredes

(TCP/IP…) permite que los procesos remotos se comuniquen y

colaboren.

• Servicios: correo, web, transferencia de archivos, etc.

• Los servicios pueden incrementarse, vía incorporar nuevos servidores

a la red.


Intranet

• Es una red que funciona administrativamente separada de la Internet.

• Funciona bajo una o varias LANs.

• Conectada a Internet vía un router.

• Un cortafuego (firewall) controla el tráfico de mensajes que llegan y

salen de la intranet.

• Requieren:

• Un mecanismo de compartición de archivos.

• Servicios complementarios de seguridad.

• Presupuesto para instalación y mantenimiento del sistema.


En términos de diseño, un sistema distribuido debe poseer las siguientes

propiedades:

• Heterogeneidad.

• Extensibilidad.

• Seguridad.

• Escalabilidad.

• Tratamiento de Fallas.

• Concurrencia.

• Transparencia.

CARACTERISTICAS DE UN SISTEMA DISTRIBUIDO

Heterogeneidad

• Variados y diferentes componentes de la red dan soporte al SD.

• Redes.

• Hardware de Computadores.

• Sistemas Operativos.

• Lenguajes de Programación.

• Software.

• Dentro de Internet, estas componentes se comunican gracias al

protocolo Ethernet.



• El sistema operativo tiene, entre otras, las siguientes funciones globales:

- Administración de la configuración y de los dispositivos periféricos.

- Administración de la comunicación.

- Funciones de administración propiamente tales.

• No existe un reloj para controlar el tiempo de transmisión de los

paquetes entre los nodos de procesamiento.


• Cada nodo de procesamiento tiene su propio Sistema Operativo.

• Junto a las funciones locales del Sistema Operativo son necesarios además

otras funciones globales de control del sistema distribuido.

• El intercambio de información entre los nodos de procesamiento es a

través de paquetes.

Extensibilidad

• Involucra la idea que un sistema distribuido puede crecer en varios

aspectos.

• Agregación de nuevos servicios (funcionalidades).

• Modificación de los servicios existentes.

• Agregación de más máquinas.

• Es necesario contar con interfaces, que guarden estándares y sean

abiertos.

• TCP/IP

• CORBA

• Sistemas Distribuidos Abiertos.



Seguridad

Resguardo de la Información.

• Confidencialidad (Acceso por parte de intrusos).

• Integridad (Alteración de los datos).

• Disponibilidad (Interferir el accesos).

Otros problemas de seguridad.

• Ataques o bombardeo de peticiones.

• Seguridad del código móvil.


Escalabilidad

• Un sistema es escalable, si conserva su efectividad al incrementar los

recursos y el número de usuarios.

• Cuando un sistema crece en número de usuarios:

• Podría ser necesario aumentar el número de servidores.

• Cambiar de algoritmos.

• Desbordamiento de direccionamientos.

• Evitar cuellos de botellas.


Tratamiento de Fallas

• Puede ocurrir falla de software o falla de hardware (fallas parcial o total).

• Deberá contarse con mecanismos para:

• Detección de Fallas.

• Enmascaramiento de Falla (reenvío de mensajes, duplicación de

archivos).

• Tolerancia a Falla (por parte del cliente).

• Recuperación ante fallas (en el servidor).

• Redundancia (mantener componentes redundantes).


Concurrencia

• Ocurre cuando varios usuarios intentan utilizar el mismo recurso.

• El recurso puede encapsularse en un objeto, quien recibirá y tratará

todas las peticiones por el recurso.

• Este objeto deberá garantizar que opera correctamente.


Transparencia

• El usuario debe percibir el sistema distribuido como un único

sistema y no como una colección de componentes independientes.

• Transparencia de Acceso a los recursos locales y remotos.

• Transparencia de concurrencia.

• Transparencia frente a fallas.

• Transparencia de movilidad (de recurso y de usuarios).

• Transparencia de prestación según se incrementa la carga.

• Transparencia al escalado.

MODELO DE ARQUITECTURA DE UN SISTEMA

DISTRIBUIDO

La arquitectura de un Sistema Distribuido puede ser caracterizado a través delas siguientes propiedades:

• En la realización de una función del sistema participa mas de un proceso.

• La comunicación resulta mediante el intercambio de paquetes a través de unmedio de transmisión común.

• No existe un control central (sistema operativo) del sistema total. Elcontrol es distribuido en los nodos de procesamiento.

• No existen dos procesos (en diferentes nodos de procesamiento) quetengan el mismo estado global del sistema.

ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DISTRIBUIDO

Un Sistema Distribuido se compone de dos componentes generales:

• Nodos de Procesamiento y

• Sistema de Comunicaciones para la transmisión de paquetes.

SISTEMA DE

COMUNICACION

NODO DE

PROCESAMIENTOINTERFAZ DEL SISTEMA

DE COMUNICACION

NODO DE PROCESAMIENTO DE UN

SISTEMA DISTRIBUIDO

• Los nodos de procesamiento se componen de por lo menos un par

de procesador-memoria.

• La estructura tanto de hardware y software pueden ser

homogéneos o heterogéneos.

• Para la realización de sus tareas especiales son autónomos.

• Cada nodo posee su propio Sistema Operativo. Ellos pueden ser

iguales o diferentes.

NODO DE PROCESAMIENTO DE UN

SISTEMA DISTRIBUIDO

• A pesar de su autonomía cada estación esta apresto para procesar

en cualquier instante una tarea proveniente de otro nodo, de

acuerdo al Principio de Cooperación.

• Cada nodo posee otros tipos de interfaces (seriales y paralelas)

para la interconexión de sus dispositivos periféricos o componentes

de automatización.

ESTRUCTURA DE CONEXION DE LOS SISTEMAS MULTIPROCESADORES

A) EJEMPLO DE ACOPLAMIENTO DE 2 PROCESADORES

O SOBRE CANALES DE ENTRADA/SALIDA SISTEMAS DEBILMENTE ACOPLADOS

O SOBRE UNA MEMORIA COMÚN SISTEMAS FUERTEMENTE ACOPLADOS

MEMORIA 1

PROCESADOR 1

CANALADAPTADOR DE CANAL

CANAL

MEMORIA

PORT-A PORT-B

BUS - A BUS - BPROC. 1

PROC. 2

MEMORIA 2

PROCESADOR 2

SISTEMAS DEBILMENTE Y FUERTEMENTE

ACOPLADOS

SISTEMA DE COMUNICACION PARA


• Las tareas que debe realizar un Sistema de Comunicación entre otros son:

- Transmitir los paquetes libres de perturbaciones sistemáticas y aleatorias.

- Conectar y desconectar la comunicación, como asimismo regular el acceso

en el medio de transmisión.

- Elegir el camino de enrutamiento.

SISTEMA DE COMUNICACION PARA


• Controlar el Flujo de Información.

• Detectar y/o recuperar errores durante la transmisión en el sistema de

comunicaciones.

• Desarrollar los protocolos de transmisión (reglas para la transformación y

transmisión de información).

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