Sistemas Distribuidos "Terminales Tontas"

INTRODUCCION

La computación desde sus inicios ha sufrido muchos cambios, desde los grandes ordenadores que permitían realizar tareas en forma limitada y de uso un tanto exclusivo de organizaciones muy selectas, hasta los actuales ordenadores ya sean personales o portátiles que tienen las mismas e incluso mayores capacidades que los primeros y que están cada vez más introducidos en el quehacer cotidiano de una persona.

Los mayores cambios se atribuyen principalmente a dos causas, que se dieron desde las décadas de los setenta:

1. El desarrollo de los microprocesadores, que permitieron reducir en tamaño y costo a los ordenadores y aumentar en gran medida las capacidades de los mismos y su acceso a más personas.

2. El desarrollo de las redes de área local y de las comunicaciones que permitieron conectar ordenadores con posibilidad de transferencia de datos a alta velocidad.

Es en este contexto que aparece el concepto de "Sistemas Distribuidos" que se ha popularizado tanto en la actualidad y que tiene como ámbito de estudio las redes como por ejemplo: Internet, redes de teléfonos móviles, redes corporativas, redes de empresas, etc.

En consecuencia, el presente trabajo que lleva el título de "Sistemas Distribuidos", tiene como principal objetivo: "describir panorámicamente los aspectos relevantes que están involucrados en los Sistemas Distribuidos".

I. SISTEMAS DISTRIBUIDOS

1.1. Definición

Un sistema distribuido consiste de una colección de computadores autónomos enlazados por una red computacional y equipada con un software de sistema distribuido. El software de sistema distribuido habilita a los computadores para coordinar sus actividades y para compartir los recursos del sistema: hardware, software y datos.

Un sistema de computación distribuido (SD) es un crecimiento evolucionario de los sistemas centralizados y cliente servidor. Los datos no están ubicados en un servidor, sino que en muchos servidores que pueden estar en áreas geográficas diferentes, conectados por enlaces de red de área extensa (WAN).

Tales sistemas son frecuentemente llamados redes empresariales porque ellas reúnen a muchos de los anteriores sistemas computacionales autónomos en grupos de trabajos, departamentos y divisiones de una organización.

1.2. Ventajas

 El modelo distribuido asume que una organización tiene muchos tipos de datos, coleccionados en lugares autónomos, pero que requieren el acceso de usuarios desde muchos lugares. Con datos en sitios descentralizados, los administradores locales mantienen el control sobre los datos familiares.

 El costo de los enlaces WAN es otra motivación para descentralizar los datos. Si un grupo de usuarios en un lugar remoto accesan a los mismos datos frecuentemente, tiene sentido ubicar el dato en ese lugar, en vez de proveer acceso por medio de enlaces costosos y lentos. De cualquier modo, los enlaces WAN aún proveen acceso ocasional a usuarios remotos.

 La distribución de datos entrega protección de sistemas caídos. Los datos replicados en otros lugares aumenta el acceso para usuarios en aquellos lugares.

 Un SD toma ventaja de los mecanismos cliente-servidor que soportan el procesamiento distribuido, el cual es la capacidad para incluir muchos computadores diferentes en la realización completa de una tarea de procesamiento.

 Los SD tienen ventajas de HW. PCs baratos ejecutan su propio procesamiento y en el ambiente cliente-servidor, liberan al servidor de muchas tareas. Usar plataformas con múltiples servidores entrega flexibilidad en actualizaciones y cambios de HW que no podrían ser posibles con grandes sistemas centralizados.

1.3. Desventajas

 La mantención sincronizada de los datos sobre los SD es una tarea compleja.

Nuevos métodos son requeridos para accesar sistemas heterogéneos y estructuras de datos exteriores ya que los sistemas autónomos anteriores están disponibles sobre la red empresarial.

 Los SD requieren más administración y supervisión. Los sistemas están frecuentemente en construcción para la integración de los sistemas existentes.

 Existe un cierto sentimiento de seguridad y organización que los administradores obtienen de los sistemas centralizados. Los administradores de SD pueden sentir una pérdida de control y confusión general sobre la administración, ubicación y contenido de los datos.

 Las organizaciones con grandes mainframes y herencia de datos tendrán tiempos difíciles en la transición a SD. La figura 1.1 muestra los componentes de un sistema distribuido basado en una red local. Este sistema equipado con el software apropiado puede soportar las necesidades computacionales de una población substancial de usuarios, satisfaciendo un rol similar al de los anteriores sistemas centralizados multiusuarios sostenidos por mainframes o minicomputadores (figura 1.2).

Los sistemas multiusuario fueron construidos en torno de un solo computador de tiempo compartido, con un sistema operativo que asigna y administra los recursos de HW, tales como la CPU y memoria, para compartirlos entre los usuarios.

1.4. Características principales

• Existen seis características las que son responsables de la utilidad de los sistemas distribuidos: compartir de recursos, apertura, concurrencia, escalabilidad, tolerancia a fallas y transparencia.

• Se hace notar que estas características no son consecuencia automática de la distribución; el SW de sistema y de aplicaciones debe ser cuidadosamente diseñado para asegurar que ellas sean conseguidas.

Existen cuatro razones principales para construir sistemas distribuidos:

 Compartir recursos: Si varios sitios se conectan ente sí, un usuario de un sitio podría usar los recursos con que otro sitio cuenta.

 Agilizar los cálculos: Un cálculo se puede dividir en varios subcálculos que se pueden ejecutar de forma concurrente, la disponibilidad de un sistema distribuido podría permitirnos distribuir el cálculo entre los diferentes sitios, a fin de realizarlo simultáneamente.

 Mejorar la confiabilidad: Si un sitio de un sistema distribuido falla, es posible que los demás sitios puedan seguir funcionando. Cuando el sitio que falló se recupere o repare se deberá contar con mecanismos para integrarlo de nuevo al sistema sin interrupciones.

 Tener Comunicación: Los usuarios de diferentes sitios tienen oportunidad de intercambiar información. Las funciones que se incluyen son transferencia remota, ingreso, correo y llamadas a procedimientos remotos (RPC)

1.5. Compartir recursos:

El término recurso caracteriza el conjunto de cosas que pueden ser compartidas. El rango va desde componentes de hardware (discos e impresoras) a entidades de software (archivos, bases de datos u otros objetos de datos).

Los recursos de un computador multiusuario son normalmente compartidos entre todos los usuarios, pero los usuarios de workstations individuales y PC conectadas en red no obtienen automáticamente los beneficios de compartir recursos.

Los recursos en SD están físicamente encapsulados dentro de uno de los computadores y puede ser accesado por otros mediante comunicación.

Para compartir efectivamente cada recurso, éste debe ser administrado por un programa que ofrece una interface de comunicación que posibilita que el recurso se accesado, manipulado y actualizado confiable y consistentemente.

El término administrador de recurso es usado para denotar el módulo de software que administra un conjunto de recursos de un tipo particular.

1.5.1. Ventajas de compartir recursos

 Una mejor distribución de la Información ya no es local de un usuario.

 Está ahora en un determinado disco de almacenamiento para ser accedido por todo aquel que la precise. Así se mejora la obtención de esta información por otros usuarios/grupos de trabajo.

 Reducir la duplicidad de trabajos. Se impone la organización dentro del grupo, y por lo tanto la optimización de los recursos propios y la mejora de la productividad.

 Se dispone de programas especializados que resultarían caros de ser utilizados por un único usuario.

1.6. Sistema Abierto

La apertura de un sistema computacional es la característica que determina si el sistema puede ser ejecutado en varias formas.

Un sistema puede ser abierto o cerrado con respecto a extensiones de hardware (por ejemplo, periféricos, memoria o interfaces de comunicación) o con respecto a extensiones de software (adiciones de características al sistema operativo, protocolos de comunicación y servicios para compartir recursos).

La apertura está asociada a la especificación y documentación de las claves en las interfaces de software de un sistema y dejarlas disponibles a los desarrolladores de software. En una palabra, las claves de interfaces son publicadas.

Los sistemas distribuidos abiertos están basados en la provisión de un mecanismo de comunicación interprocesos e interfaces publicadas. El término SD abierto sirve para enfatizar que son extensibles.

Pueden ser extendidos al nivel de hardware

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