Contenido

Qu es un Sistema Distribuido?

Caractersticas de un Sistema Distribuido

Ventajas e inconvenientes de un Sistema Distribuido

reas de aplicacin

Qu es un Sistema Distribuido?

Aos 60-70: Sistemas Centralizados (Caros)Aos 80: Ordenadores Personales Accesorios Caros Poco Aprovechables

Computadoras independientes

+LAN de alta velocidad

Sistemas en red

Sistemas distribuidos

Son Transparentes!

LAN WAN

OBJETIVO S.D. Compartir Recursos

Fcilmente

Caractersticas de los Sistemas

Distribuidos

Caractersticas Obvias

Mltiplescomputadoras

InterconectadosCon un estado compartido

Se deseaTransparencia

Se necesitaConsistencia

Consistencia

En SistemasCentralizados

INCONSISTENCIASsi acceso incontrolado a datos compartidos

En Sistemas Distribuidos

Ms Peligros Peores Consecuencias

Consistencia de Actualizacin

Consistencia de Replicacin

Consistencia de Cach

Consistencia de Reloj

Consistencia de Interfaz de Usuario

Consistencia de actualizacion

CONSISTENCIA Se pierde cuando la escritura concurrente en datos compartidos no se realiza como una nica accin atmica en exclusin mutua.

Se presta a tener ms usuariosGestin del S.D. completo depende de B.D.

Problema comn en Bases de Datos

Ms grave en S.D.

Solucin: TRANSACCIONES(ACID)

Begin_TransactionEnd_TransactionReadWriteAbort_Transaction

Consistencia de actualizacion

Cambio de Cuenta

BEGIN_TRANSACTION;Retiro (cantidad, cuenta_1);Deposito (cantidad, cuenta_2);

END_TRANSACTION;

PREMIO: Viaje a Hawai

BEGIN_TRANSACTION;Reserva (Madrid, N.Y.);Reserva (N.Y., Los Angeles);Reserva (Los Angeles, Hawai); Lleno!

END_TRANSACTION;

ABORT_TRANSACTION

Consistencia de Replica

Cuando hay modificacinen uno de ellos

Si no llega a alguno

Ejemplo: Juego multiusuario en red.

CONSISTENCIA DE REPLICA

Cuando un conjunto de datos debemantenerse replicado en varias estaciones.

MULTICAST

INCONSISTENCIA

Consistencia de Cache

CONSISTENCIA DE CACH

Para agilizar accesoa datos compartidos

MEMORIACACH

Cuando un cliente modifica su cach

Las copias de los otros clientes

quedan anticuadas INCONSISTENCIA !

Consistencia de reloj

CONSISTENCIA DE RELOJ

Hay algoritmos que dependen de la hora (timestamps)MakeSustitucin de pginas

HAY QUE SINCRONIZARLOS RELOJES

Retardo de n ms?

En S.D. hay que comparartimestamps generados enuna estacin remota conotros locales.

Una Solucin:Enviar la hora a todos losordenadores

Consistencia de interfaz de usuario

CONSISTENCIA DE INTERFAZ DE USUARIO

INCONSISTENCIA DE INTERFAZ

En una aplicacin interactiva

distribuida, a veces, se pulsa un

botn del ratny no cambia nada en la

pantalla

El retardo no debeser mayor de 0,1 s.

Para dar la impresin de disponer

de una mquina dedicada

Transparencia

C A R A C T E R S T I C A S D E S E A B L E S

COMPARTIMIENTO DE RECURSOS

TOLERANCIA A FALLOS SISTEMA ABIERTO

ESCALABILIDAD SEGURIDAD

T R A N S P A R E N C I A

Sistema Distribuido

Transparencia

Comparticin de Recursos

BENEFICIOS DE LA COMPARTICIN

HARDWARE SOFTWARE

Economa Desarrollo en equipoAcceso a Datos

Comparticin de Recursos

CMO SE COMPARTEN RECURSOS?

EN SISTEMAS EN SISTEMASCENTRALIZADOS DISTRIBUIDOS

Directamente No Directamente

Recursos Encapsuladosen otra Mquina

Requiere Comunicacin

Interfaz Homogneo Gestor de Recursos

Modelo CLIENTE-SERVIDOR

Comparticin de RecursosModelo CLIENTE-SERVIDOR

Proceso Servidor Gestor de RecursosProceso Cliente Usa Hw. y Sw. Compartido

peticin de recurso

proceso 1 respuesta proceso 2

cliente servidor No debe verse al Gestor del Recurso como el proveedor centralizado del recurso.

Se requiere consistencia de interfaz de usuario

No todos los recursos RAMpueden compartirse Procesadorde igual manera Interfaz de acceso a la red

UN UNSERVIDOR SERVICIO

Sistema Abierto

ASPECTO HW. ASPECTO SW.Perifricos Extensiones del S.O.Memoria Protocolos de comunicacin

Interfaces de com. Nuevos recursos compartidos

UN SISTEMA ES ABIERTO S ESFCILMENTE AMPLIABLE

Cmo conseguirSistemas Abiertos?

Los Componentes de los S.D. son Heterogneos

Cmo conseguirSistemas DistribuidosAbiertos?

INTERFACES Mecnicas y ElctricasPBLICAS Del Software

Imprescindible que seanAbiertos

COMUNICACINUNIFORME Y PBLICAENTRE PROCESOS

NUEVOS RECURSOSCOMPARTIDOS

EscalabilidadCMO SE COMPARTEN RECURSOS?

EN EL HW. EN EL SW.No se pueden aadir ms equipos Se pierden prestaciones

Dimensionamiento de direcciones Centralizacin de Datos y Algoritmos

UN SISTEMA DISTRIBUIDO DEBE SER FCILMENTE AMPLIABLE, SIN QUE PARA ELLO LOS USUARIOS DEBAN MODIFICAR SU PROTOCOLO DE COMUNICACIN NI LA EFICIENCIA DEL

SISTEMA SE VEA AFECTADA.

CMO?Sobredimensionando Huyendo de lalas direcciones centralizacin.

Replicando Datos Descentralizando(Consistencia de rplica) Algoritmos

Mltiples CachServidores Consistencia de cach

Tolerancia a FallosLOS ORDENADORES FALLAN!

HARDWARE SOFTWARESe para su ejecucin Resultados Incorrectos

Cmo Solucionarlo?T.R.: Estabilidad

S.D.: Disponibilidad

DISPONIBILIDAD

Proporcin del tiempo total en el que el sistema est disponible para su uso

Ante un Fallo

SISTEMA SISTEMACENTRALIZADO DISTRIBUIDONo disponible No disponible para

para nadie usuarios del nodoSlo afectados los

usuarios locales

Tolerancia a Fallos

Tolerancia a FallosRedundancia Recuperacin

del HW. de los fallos

REDUNDANCIA Tiempo Tener Equipos ResultaDEL HW. Real en Reserva Caro

Tolerancia a Fallos

SistemaDistribuido

Aprovechar los equipos de reserva para actividades nocrticas mientras no hay fallo.

Ej. Replicar unaB.D. en varios

Servidores

Si hay fallo

Redireccin automtica a otros servidores

RECUPERACINDE LOS FALLOS

Se requiere Consistencia de Actualizacin

Cuando se Produce un FalloDurante una Transaccincon Datos Permanentes

DATOSINCONSISTENTES!

En presencia de un fallo, el sistema tiene que ser capaz de dejar los datos permanentes en el ltimo estado consistente anterior al error ROLLBACK

Seguridad

Para protegerse de las AmenazasFiltracionesIntromisionesRobo de RecursosVandalismo

En los S.D. las intromisiones suelen realizarse accediendo ilegalmente a los canales de

comunicacin

Escucha SuplantacinAlteracin de MensajesReenvi

TransparenciaConsiste en ocultarle al usuario del sistema el hecho de que ste est compuesto por mltiples y heterogneos equipos separados.

DOS NIVELES

DE USUARIO DE PROGRAMACIONDe Aplicacin De AplicacinProgramador De Programacin

TIPOS DETRANSPARENCIA

De Acceso Transparencia de Red De Ubicacin (ejs. rlogin y e-mail)De RplicaDe FallosDe MigracinDe ConfiguracinDe Escala

Es Recomendable laTransparencia de

Recursos?

SI

NO

Cuando el trabajo no depende de lainstancia del recurso

Cuando se requiere elegir instanciasconcretas

Ventajas e Inconvenientes

VENTAJAS DE LOSS.D. FRENTE A LOSCENTRALIZADOS

Economa: Mejor relacin calidad/precioVelocidad: Ms potencia que mainframesDistribucin Inherente: Aplicaciones especialesFiabilidad: Tolerancia a fallosEscalabilidad: Fcil crecimiento incremental

VENTAJAS DE LOSS.D. FRENTE A LOSINDEPENDIENTES

Comparten Datos: Acceso a B.D. comunesComparten Dispositivos: Impresoras, Scanners,..Comunicacin: Facilita comunicacin (e-mail)Flexibilidad: Reparto de carga eficiente

INCONVENIENTESDE LOS S.D.

Software: Hay pocoRed: Se puede saturarSeguridad: Ms difcil

Aplicaciones de los S. D.APLICACIONES COMERCIALES:oReservas de Lneas AreasoAplicaciones BancariasoCajeros de Grandes AlmacenesoCajeros y Almacn de Cadenas

de Supermercados

APLICACIONES PARA REDES WAN:oCorreo ElectrnicooServicio de Noticias (NEWS)oServicio de Transferencia de Ficheros (FTP)oBsqueda de Ficheros (Archie)oServicio de Consulta Textual (Gopher)oWorl Wide Web (WWW)

APLICACIONES MULTIMEDIAoVideoconferenciaoTelevigilanciaoJuegos multiusuariooEnseanza asistida por ordenador

REAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS:oComunicaciones (hw. y sw.)oSistemas Operativos DistribuidosoBases De Datos DistribuidasoServidores Distribuidos de

FicherosoLenguajes de Programacin

DistribuidaoSistemas Tolerantes a Fallos

Preguntas

Tema 1 Introduccin a los Sistemas DistribuidosContenidoQu es un Sistema Distribuido?Caractersticas de los Sistemas DistribuidosConsistenciaConsistencia de actualizacionConsistencia de actualizacionConsistencia de ReplicaConsistencia de CacheConsistencia de relojConsistencia de interfaz de usuarioTransparenciaComparticin de RecursosComparticin de RecursosComparticin de RecursosSistema AbiertoEscalabilidadTolerancia a FallosTolerancia a FallosSeguridadTransparenciaVentajas e InconvenientesAplicaciones de los S. D.Preguntas