Sistema Distribuidos

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Sistema Distribuidos

  1. 1. SISTEMAS DISTRIBUIDOS 1. Sistemas Operativos de Red 2. Sistemas Distribuidos 3. Comunicación de procesos en sistemas distribuidos 4. Robustez 5. Aspectos de Diseño
  2. 2. SISTEMAS DISTRIBUIDOS Un sistema distribuido es una colección de procesadores débilmente acoplados que se conectan entre sí por medio de una red de comunicaciones. Los procesadores de un sistema distribuido pueden variar en cuanto a tamaño y función; pueden incluir microprocesadores pequeños; estaciones de trabajo; minicomputadores y sistemas de computador de propósito general grandes. A los cuales se les puede conocer como sitios, nodos, computadores, máquinas o anfitriones. El propósito del sistema distribuido es proporcionar a los usuarios acceso a los distintos recursos que el sistema ofrece.
  3. 3. SISTEMAS DISTRIBUIDOS
  4. 4. SISTEMAS DISTRIBUIDOS <ul><li>Existen dos esquemas para proporcionar este servicio: </li></ul><ul><li>Sistemas Operativos de red: Los usuarios sabe que hay varias máquinas y pueden acceder a los recursos remotos iniciando una sesión en la máquina remota apropiada o bien transfiriendo datos de la máquina remota a su propia máquina. </li></ul><ul><li>La conexión remota se la puede realizar a través de telnet, ssh. </li></ul><ul><li>Transferencia remota de archivos: ftp, scp. </li></ul>
  5. 5. SISTEMAS DISTRIBUIDOS <ul><li>Sistemas Operativos distribuidos: Un conjunto de procesadores que no comparten memoria ni reloj. En lugar de ello, cada procesador tiene su propia memoria local; los procesadores se comunican entre ellos mediante diversas redes de comunicación, tales como buses de alta velocidado líneas telefónicas. </li></ul><ul><li>Los usuarios no tienen que saber que hay varias máquinas; acceden a los recursos remotos de la misma manera que a los locales. </li></ul>
  6. 6. SISTEMAS DISTRIBUIDOS <ul><li>Existen cuatro razones principales para construir sistemas distribuidos: </li></ul><ul><li>Compartir recursos: Si varios sitios se conectan ente sí, un usuario de un sitio podría usar los recursos con que otro sitio cuenta . </li></ul><ul><li>Agilizar los cálculos: Un cálculo se puede dividir en varios subcálculos que se pueden ejecutar de forma concurrente, la disponibilidad de un sistema distribuído podría permitirnos distribuir el cálculo entre los diferentes sitios, a fin de realizarlo simultáneamente. </li></ul><ul><li>3) Mejorar la confiabilidad: Si un sitio de un sistema distribuído 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. </li></ul><ul><li>4) 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) </li></ul>
  7. 7. SISTEMAS DISTRIBUIDOS <ul><li>Existen cuatro razones principales para construir sistemas distribuidos: </li></ul><ul><li>Compartir recursos: Si varios sitios se conectan ente sí, un usuario de un sitio podría usar los recursos con que otro sitio cuenta . </li></ul><ul><li>Agilizar los cálculos: Un cálculo se puede dividir en varios subcálculos que se pueden ejecutar de forma concurrente, la disponibilidad de un sistema distribuído podría permitirnos distribuir el cálculo entre los diferentes sitios, a fin de realizarlo simultáneamente. </li></ul><ul><li>3) Mejorar la confiabilidad: Si un sitio de un sistema distribuído 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. </li></ul><ul><li>4) 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) </li></ul>
  8. 8. TOPOLOGÍAS Los sitios del sistema se pueden conectar físicamente de diversas maneras; a este tipo de conexiones se las conoce como topologías las cuales se representan como grafos cuyos nodos corresponden a los sitios. 1) Redes totalmente conectadas: <ul><li>Cada sitio está enlazado directamente con todos los demás sitios del sistema. </li></ul><ul><li>El costo es elevado. </li></ul><ul><li>Los mensajes llegan rápidamente </li></ul><ul><li>Es confiable (fallo de muchos sistemas para que queden divididos) </li></ul>
  9. 9. TOPOLOGÍAS 2 ) Redes parcialmente conectadas: <ul><li>Existen enlaces entre directos entre algunos pares de sitios pero no todos. </li></ul><ul><li>El costo es menor que el de la red totalmente conectada. </li></ul><ul><li>Los mensajes se envían a través de sitios intermedios y la comunicación sería más lenta. </li></ul><ul><li>No es totalmente confiable ya que el fallo de una página podría dividir la red. </li></ul>
  10. 10. TOPOLOGÍAS 3 ) Redes jerárquicas: <ul><li>Los sitios se organizan en forma de árbol. (redes corporativas). </li></ul><ul><li>Cada sitio con excepción de la raíz tiene un padre único y cierto número de hijos. </li></ul><ul><li>El costo es menor que el de la red parcialmente conectado. </li></ul><ul><li>El padre y el hijo se comunican directamente. </li></ul><ul><li>Los hermanos se comunican a través de padre. </li></ul><ul><li>El fallo de cualquier padre divide la red en varias subredes. </li></ul>
  11. 11. TOPOLOGÍAS 4 ) Redes estrella: <ul><li>Uno de los sitios conecta a todos los demás sitios. </li></ul><ul><li>Ninguno de los sitios se conecta directamente a otro sitio. </li></ul><ul><li>El costo del sitio es directamente proporcional al número de sitios. </li></ul><ul><li>La comunicación de mensajes requiere sólo dos transferencias. </li></ul><ul><li>No se asegura rapidez ya que el nodo central se puede convertirse en cuello de botella. </li></ul><ul><li>Se utiliza exclusivamente para conmutación de mensajes. </li></ul><ul><li>Si el sitio central falla la red se queda totalmente dividida. </li></ul>
  12. 12. TOPOLOGÍAS 5 ) Redes anillo <ul><li>Cada sitio se conecta físicamente con otros dos sitios. </li></ul><ul><li>El anillo puede ser unidireccional o bidireccional. </li></ul><ul><li>En una red unidireccional un sitio puede transmitir información a sólo uno de sus vecinos. </li></ul><ul><li>En una arquitectura bidireccional, un sitio puede transmitir información a sus dos vecinos. </li></ul><ul><li>El costo básico tiene una relación lineal con el número de sitios, pero el costo de comunicación puede ser alto. </li></ul><ul><li>Un mensaje viaja a través del anillo hasta llegar a su destino. </li></ul><ul><li>En un anillo unidireccional requiere n-1 transferencias. </li></ul><ul><li>En un anillo bidireccional se requieren n/2 transferencias. </li></ul><ul><li>En un anillo unidireccional al fallar un enlace la red se dividiría. </li></ul><ul><li>En un anillo bidireccional tiene que fallar dos enlaces para que la red se divida. </li></ul>
  13. 13. TOPOLOGÍAS 6 ) Redes de bus multiacceso <ul><li>Hay un solo enlace compartido (bus). </li></ul><ul><li>Todos los sitios del sistema se conectan dircctamente a ese enlace; que puede organizarce como línea recta o como anillo. </li></ul><ul><li>El costo básico de la red tiene una relación lineal con el número de sitios. </li></ul><ul><li>El costo de la comunicación es muy bajo, a menos que el enlace se convierta en un cuello de botella. </li></ul><ul><li>El fallo de un sitio no afecta la comunicación entre los demás sitios, pero si el enlace falla, la red se divide totalmente. </li></ul>
  14. 14. TOPOLOGÍAS 7 ) Redes híbridas. <ul><li>Se conectan redes de distintos tipos. </li></ul><ul><li>Las comunicaciones son complejas porque se deben efectuar traducciones entre los distintos protocolos y el encaminamiento de los datos se complica. </li></ul>
  15. 15. TIPOS DE REDES REDES DE ÁREA LOCAL <ul><li>Las LAN surgieron a principios de los años 70  Resultaba más económico tener varios computadores pequeños cada uno con una aplicación propia que tener todo en un mainframe. </li></ul><ul><li>Cubren un área geográfica pequeña. </li></ul><ul><li>Los enlaces de comunicación tienen a ser más rápidos y tener tases de errores más bajas que sus contrapartes en las redes de área extensa. </li></ul><ul><li>Se utilizan por lo general los cables de par trenzado y fibra óptica. </li></ul><ul><li>Las topologías más utilizadas son: bus multiacceso, anillo y estrella. </li></ul><ul><li>La velocidad varía entre 10 Mb y 100 Mb. </li></ul>
  16. 16. TIPOS DE REDES REDES DE ÁREA EXTENSA <ul><li>Las WAN surgieron a finales de la década de los 60  proyecto de investigación académica. </li></ul><ul><li>Cubren un área geográfica amplia. </li></ul><ul><li>Los enlaces de comunicación son relativamente lentos y poco confiables. </li></ul><ul><li>Se interconectan a través de encaminadores (routers). </li></ul><ul><li>El enrutamiento puede ser dinámico o estático. </li></ul><ul><li>Son más lentas que las LAN. </li></ul><ul><li>Su tasa de transmisión varía entre 1200 bits y más de un megabyte por segundo. </li></ul>
  17. 17. COMUNICACIÓN <ul><li>El diseñador de una red de comunicaciones debe definir cinco aspectos básicos: </li></ul><ul><li>Asignación y resolución de nombres: ¿Cómo se localizan recíprocamente dos procesos para comunicarse? </li></ul><ul><li>Estrategias de enrutamiento: ¿Cómo se envían los mensajes a través de la red?. </li></ul><ul><li>Estrategias de paquetes: ¿Se envían los paquetes individualmente o como una secuencia? </li></ul><ul><li>Estrategias de conexión: ¿Cómo envían dos procesos una secuencia de mensajes? </li></ul><ul><li>Contención: ¿Cómo resolvemos dos solicitudes en conflicto para su uso, dado que la red es un recurso compartido? </li></ul>
  18. 18. COMUNICACIÓN <ul><li>ASIGNACIÓN Y RESOLUCIÓN DE NOMBRES. </li></ul><ul><li>Para que exista comunicación entre dos hosts se debe especificar el nombre del host. </li></ul><ul><li>Por lo que se identifican con el par <nombre de anfitrión, identificador>. </li></ul><ul><li>Existe un mecanismo de resolución que permite vincular nombres y direcciones IP. </li></ul><ul><li>Actualmente se utiliza DNS (Domain Name Service). </li></ul>
  19. 19. COMUNICACIÓN zone &quot;0.0.127.in-addr.arpa&quot; { type master; file &quot;0.0.127.in-addr.arpa.zone&quot;; }; zone &quot;utpl.net&quot; { type master; file &quot;utpl.net.external&quot;; };
  20. 20. COMUNICACIÓN @ IN SOA gdr2.utpl.edu.ec. root.utpl.edu.ec ( 2004070701 ; serial 28800 ; refresh 7200 ; retry 604800 ; expire 86400 ; ttl ) IN NS gdr2.utpl.edu.ec. IN NS ns1.impsat.net.ec. IN NS ns1.us.impsat.net. IN NS popmast1.impsat.net.ec. IN MX 10 mailuio.impsat.net.ec. www IN A 192.188.50.68 jerarquia.utpl.net. IN CNAME popmast1.impsat.net.ec. mail.utpl.net. IN CNAME mailuio.impsat.net.ec.
  21. 21. COMUNICACIÓN <ul><li>2) ESTRATEGIAS DE ENCAMINAMIENTO </li></ul><ul><li>Cuando hay opciones de encaminamiento se utiliza una tabla de encaminamiento. </li></ul><ul><li>Existen tres esquemas de encaminamiento más comunes: </li></ul><ul><ul><li>Encaminamiento Fijo o Estático </li></ul></ul><ul><ul><li>Circuito Virtual. </li></ul></ul><ul><ul><li>Encaminamiento Dinámico </li></ul></ul>
  22. 22. COMUNICACIÓN <ul><li>3) ESTRATEGIAS DE PAQUETES </li></ul><ul><li>Los mensajes tienen longitud variable por lo que se ha establecido utilizar paquetes de longitud, tramas o datagramas. </li></ul><ul><li>La transmisión de paquetes puede ser confiable o no confiable dependiendo de si existe o acuse de recibo. </li></ul>
  23. 23. COMUNICACIÓN <ul><li>4) ESTRATEGIAS DE CONEXION </li></ul><ul><li>Se utilizan tres esquemas: </li></ul><ul><ul><li>Conmutación de circuitos: Enlace físico permanente </li></ul></ul><ul><ul><li>Conmutación de mensajes: Enlace temporal </li></ul></ul><ul><ul><li>Comuntación de paquetes: Cada paquete se divide en subpaquetes. </li></ul></ul>
  24. 24. COMUNICACIÓN <ul><li>5)Contención </li></ul><ul><li>Se utilizan tres esquemas: </li></ul><ul><ul><li>CSMA/CD </li></ul></ul><ul><ul><li>Paso de Token </li></ul></ul><ul><ul><li>Ranura de mensaje </li></ul></ul>

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