SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS

SISTEMA OPERATIVO DISTRIBUIDO

Un sistema distribuido se define como una colección de computadores autónomos conectados por una red, y con el software distribuido adecuado para que el sistema sea visto por los usuarios como una única entidad capaz de proporcionar facilidades de computación.

El desarrollo de los sistemas distribuidos vino de la mano de las redes locales de alta velocidad a principios de 1970. Más recientemente, la disponibilidad de computadoras personales de altas prestaciones, estaciones de trabajo y ordenadores servidores ha resultado en un mayor desplazamiento hacia los sistemas distribuidos en pérdidas de los ordenadores centralizados multiusuario. Esta tendencia se ha acelerado por el desarrollo de software para sistemas distribuidos, diseñado para soportar el desarrollo de aplicaciones distribuidas. Este software permite a los ordenadores coordinar sus actividades y compartir los recursos del sistema - hardware, software y datos.

Todo lo anterior es el marco teórico de lo que se desearía tener como sistema operativo distribuido, pero en la realidad no se ha conseguido crear uno del todo, por la complejidad que suponen: distribuir los procesos en las varias unidades de procesamiento, reintegrar sub-resultados, resolver problemas de concurrencia y paralelismo, recuperarse de fallas de algunos recursos distribuidos y consolidar la protección y seguridad entre los diferentes componentes del sistema y los usuarios.

Los avances tecnológicos en las redes de área local y la creación de microprocesadores de 32 y 64 bits lograron que computadoras mas o menos baratas tuvieran el suficiente poder en forma autónoma para desafiar en cierto grado a los mainframes, y a la vez se dio la posibilidad de intercomunicarlas, sugiriendo la oportunidad de partir procesos muy pesados en cálculo en unidades más pequeñas y distribuirlas en los varios microprocesadores para luego reunir los sub-resultados, creando así una máquina virtual en la red que exceda en poder a un mainframe.

El sistema integrador de los microprocesadores que hacer ver a las varias memorias, procesadores, y todos los demás recursos como una sola entidad en forma transparente se le llama sistema operativo distribuido.

Las razones para crear o adoptar sistemas distribuidos se dan por dos razones principales: por necesidad o porque se desea tener más confiabilidad y disponibilidad de recursos. En el primer caso tenemos, por ejemplo, el control de los cajeros automáticos en diferentes estados de la república.

Ahí no es posible ni eficiente mantener un control centralizado, es más, no existe capacidad de cómputo y de entrada/salida para dar servicio a los millones de operaciones por minuto. En el segundo caso, supóngase que se tienen en una gran empresa varios grupos de trabajo, cada uno necesita almacenar grandes cantidades de información en disco duro con una alta confiabilidad y disponibilidad

La solución puede ser que para cada grupo de trabajo se asigne una partición de disco duro en servidores diferentes, de manera que si uno de los servidores falla, no se deje dar el servicio a todos, sino sólo a unos cuantos y, más aún, se podría tener un sistema con discos en espejo a través de la red, de manera que si un servidor se cae, el servidor en espejo continúa trabajando y el usuario ni cuenta se da de estas fallas, es decir, obtiene acceso a recursos en forma transparente.

CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA OPERATIVO DISTRIBUIDO

 Cada elemento de cómputo tiene su propia memoria y su propio Sistema Operativo.

 Control de recursos locales y remotos.

 Sistemas Abiertos (Facilidades de cambio y crecimiento).

 Plataforma no standard ( Unix, NT, Intel, RISC, Etc.).

 Medios de comunicación ( Redes, Protocolos, Dispositivos, Etc.).

 Capacidad de Procesamiento en paralelo.

 Dispersión y parcialidad.

También esta basado en ideas básicas que son transparencia, eficiencia, flexibilidad, escalabilidad, fiabilidad, Tolerancia a Fallos, Concurrencia, Apertura Y Compartición de recursos.

Transparencia.- consiste en que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de la red, independientemente de la posición de cada usuario.

Eficiencia.- Consiste en obtener sistemas mucho más rápidos que los ordenadores actuales. Para hacer un sistema eficiente tenemos que olvidar la ejecución de un programa en un solo procesador de todo el sistema y mejor pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres más rápidos en cada momento.

Flexibilidad.- Consiste en que si diseñamos un sistema operativo distribuido debemos mantenerlo abierto para en que en un momento determinado queramos hacer unas modificaciones no tengamos inconvenientes y así mejorar el sistema.

Escalabilidad.- Es la capacidad del sistema informático de cambiar su tamaño o configuración para adaptarse a las circunstancias cambiantes.

Fiabilidad.- El sistema no debe estar ligado a ciertas máquinas de la red, sino que cualquier equipo pueda suplir a otro en caso de que uno se estropee o falle. Ósea que no debe estar almacenada en un solo servidor de archivos, sino en por lo menos dos máquinas.

Tolerancia A Fallos.- Los sistemas informáticos a veces fallan. Cuando se producen fallos en el software o en el hardware, los programas podrían producir resultados incorrectos o podrían pararse antes de terminar la computación que estaban realizando. El diseño de sistemas tolerantes a fallos se basa en dos cuestiones, complementarias entre sí: Redundancia hardware y recuperación del software.

Concurrencia.- Cuando existen varios procesos en una única maquina decimos que se están ejecutando concurrentemente. Si el ordenador está equipado con un único procesador central, la concurrencia tiene lugar entrelazando la ejecución de los distintos procesos.

Apertura (Opennesss).- Un sistema informático es abierto si el sistema puede ser extendido de diversas maneras. Un sistema puede ser abierto o cerrado con respecto a extensiones hardware o con respecto a las extensiones software (añadir características al sistema operativo, protocolos de comunicación y servicios de compartición de recursos, etc.).

Compartición De Recursos.-El término 'recurso' es bastante abstracto, pero es el que mejor caracteriza el abanico de entidades que pueden compartirse en un sistema distribuido. El abanico se extiende desde componentes hardware como discos e impresoras hasta elementos software como ficheros, ventanas, bases de datos y otros objetos de datos.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS

• Con el uso de SD se logra compartir información así como dispositivos periféricos

entre más de un usuario.

• Los SD permiten dividir las cargas de trabajo entre diferentes computadoras de

Manera más eficaz.

• Cuando un nodo de procesamiento falla, el sistema en general sigue funcionando.

•Ejecución concurrente de procesos

DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS

• Debido a que la tecnología de los SD aún está siendo explorada, no se tiene la experiencia suficiente en el diseño, implantación y uso del software distribuido y

• Las redes de comunicación, pueden llegar a perder mensajes, latencia de las comunicaciones o saturación de mensajes.

• Otra de las desventajas de los SD es la vulnerabilidad que puede sufrir la información que puede llegar a estar disponible para un gran número de usuarios del sistema.

• Requerimientos de mayores controles de procesamiento y acceso.

• Administración más compleja.

• Costos.

MODO DE OPERAR

El sistema operativo distribuido, es capaz de encontrar mecanismos para la asignación de tareas a procesadores que pueden estar dentro o fuera del equipo que está ejecutando el programa.

Añadido a esto los sistemas operativos distribuidos brindan más servicios de distribución como son los siguientes:

Servicios de Comunicación

Los servicios de comunicación son los típicos servicios de red, pero en el caso de los sistemas operativos distribuidos son más especializados en ciertas áreas.

Los sistemas operativos distribuidos utilizan un concepto de interconexión llamado Multicast (Comunicación en Grupo) que le permite a todos los computadores del sistema trabajar como un solo elemento de la red. Toda la coordinación de los SOD son sincronizados por medio de SOCKETS lo cuales son paso de mensajes por la red que le permiten a los sistemas verificar cual es el equipo que está disponible o simplemente el estado de un equipo actual. Los SOCKETS también son utilizados para la actualización del reloj.

Sistemas de Ficheros (File Sharing)

El concepto del sistema de ficheros está basado en la gestión de distintos dispositivos en diferentes nodos ofreciendo a usuarios la misma visión que un Sistema Centralizado. Dicho sistema permite que los usuarios compartan información de forma transparente. Un buen ejemplo de esto es los contactos compartidos de cada terminal los cuales se reflejan en un solo modulo de contactos cada vez que una persona abre sus contactos.

Servicios de Nombres

Estos servicios identifican y localizan los recursos en el entorno distribuido. Existen dos: Páginas Blancas y Páginas Amarillas. El servicio de páginas blancas es el propiamente dicho de nombres y el de páginas amarillas es el de directorios.

Servicios de Sincronización y Coordinación

Los

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