En una red de ordenadores cada una de las máquinas dispone de su propio SO independiente, pero estos sistemas tienen procedimientos de comunicación para que los usuarios y los programas puedan compartir recursos (ficheros, impresoras, etc.) conectados a la red. En los sistemas distribuidos las máquinas también están en red, pero con menos autonomía. Cada una dispone de una parte básica del SO (el kernel o el microkernel), y el resto de los componentes se encuentra en distintas máquinas. Para los usuarios es como si sólo existiese un SO y la carga de trabajo de las aplicaciones se distribuye por las distintas máquinas.

1. Sistemas operativos de red
Msc. Ing. Jairo E. Márquez D.

2. Sistemas Operativos de red
En una red de ordenadores cada una de las máquinas dispone de su
propio SO independiente, pero estos sistemas tienen procedimientos
de comunicación para que los usuarios y los programas puedan
compartir recursos (ficheros, impresoras, etc.) conectados a la red.
Todos los SO de uso general
disponen de estos procedimientos.
En algunos sistemas embebidos
(por ejemplo, en los routers) son
esenciales.

3. Las características genéricas de un SO de red son:
• Conecta todos los equipos y recursos de la red.
• Gestión de usuarios centralizada.
• Proporciona seguridad, controlando el acceso a los datos y
recursos. Debe validar los accesos (claves, certificados, sistemas
biométricos, etc.) y ver aplicar las políticas de seguridad.
• Coordina las funciones de red, incluso con las propias del equipo.
• Comparte recursos (lleva a cabo la coordinación y los privilegios a la
hora de compartir). Por tanto, mejora notablemente la utilización
de los recursos.
• Permite monitorizar y gestionar la red y sus componentes.

4. Componentes de los SO de red son:
Servidores: Son equipos con SO en red que proporcionan recursos a los
clientes, haciéndolos accesibles a los equipos de la red, sea a otros servidores
o, habitualmente, a clientes.
Los servidores operan a través de una arquitectura cliente-servidor.
Los servidores son programas de computadora en ejecución que atienden las
peticiones de otros programas, los clientes.

5. Ofrece a los clientes la posibilidad de compartir
datos, información y recursos de hardware y
software.

6. Modelo cliente-servidor
• La tendencia de los SO modernos es tratar de mantener un núcleo
mínimo implantando la mayoría de las funciones del SO en los
procesos del usuario.
• Para solicitar un servicio de proceso del usuario (proceso cliente)
envía un mensaje a un proceso servidor para que se realice el
trabajo y regrese con la respuesta.
• El servidor se ejecuta como proceso en modo usuario y no sabe de
dónde viene el mensaje, si este es local o remoto.

7. • Dedicado: son aquellos que le
dedican toda su potencia a
administrar los recursos de la
red, es decir, a atender las
solicitudes de procesamiento de
los clientes.
• No dedicado: son aquellos que
no dedican toda su potencia a los
clientes, sino también pueden
jugar el rol de estaciones de
trabajo al procesar solicitudes de
un usuario local.
De acuerdo al rol que asumen dentro de una red un servidor se
divide en:

8. Los SO orientados a servidores cuentan con ciertas cualidades que los hacen más
adecuados para su entorno de trabajo como son:
• GUI opcional o no disponible.
• Permite reconfigurar y actualizar el hardware y el software sin la necesidad de
reiniciar.
• Facilidades avanzadas de copia para hacerlas de forma regular en línea de datos
críticos.

9. • Transferencia transparente de datos entre diferentes volúmenes o
dispositivos.
• Cualidades avanzadas y flexible para el trabajo con la red.
• Cualidades para la automatización como los daemons (proceso
informático) en UNIX y los servicios en Windows.
• Fuerte seguridad en el sistema con protección avanzada a usuarios, datos,
recursos y memoria.
En muchos casos, los SO orientados a
servidores pueden interactuar con
sensores de hardware para detectar
estados como sobrecalentamiento, fallos
de discos o del procesador, y en
consecuencia alertar a su operador o
tomar medidas de rectificación por sí
mismo.

10. Clases de tamaño de servidor
• servidores rack
• servidor de torre
• servidores de miniatura
• mini servidores rack
• servidor blade
• servidores móviles
• servidores ultra-densos
• super servidores

11. Tipos de servidor
• Servidor de archivos: es el que almacena varios tipos de archivos y los distribuye a
otros clientes en la red.
• Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones
relacionadas con el correo electrónico para los clientes de la red.

12. • Servidor de la telefonía: realiza funciones de contestador automático como
respuesta de la voz, almacenando los mensajes, encaminando las llamadas y
controlando también la red o el Internet, p. ej., la entrada excesiva de la voz sobre IP
(VoIP), etc.
• Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias
para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax.
• Servidor de uso: realiza la parte lógica de la informática del uso del cliente,
aceptando las instrucciones para que se realicen las operaciones de un sitio de
trabajo y sirviendo los resultados a su vez al cliente.

13. • Servidor de impresiones: controla una o más impresoras y acepta
trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola
los trabajos de impresión.
• Servidor proxy: realiza funciones a nombre de otros clientes en la
red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones,
proporciona servicios de seguridad, como cortafuegos. Administra
el acceso a internet en una red de computadoras permitiendo o
negando el acceso a diferentes sitios Web.

14. • Servidor del acceso remoto (RAS): controla las líneas de módem y otros
canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten con la
red de una posición remota, responde llamadas telefónicas o reconoce la
petición de la red y realiza la autenticación.
• Servidor web: Almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto,
escrituras, y demás material Web compuesto por datos (conocidos
colectivamente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que
la piden en la red.

15. • Servidor de base de datos: provee servicios de BD a otros programas u
otras computadoras, como es definido por el modelo cliente-servidor.
• Servidor de reserva: tiene el software de reserva de la red instalado y
tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u
otras formas del almacenamiento (cinta, etc.) disponibles para que se
utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal
no afecte a la red. Esta técnica también es denominada clustering.

16. • Servidor de Seguridad: Tiene software especializado para detener
intrusiones maliciosas, normalmente tienen antivirus, antispyware,
antimalware, además de contar con cortafuegos redundantes de
diversos niveles y/o capas para evitar ataques, los servidores de
seguridad varían dependiendo de su utilización e importancia.
Servidor de
juego, servidor de
aplicaciones, servidor
virtual, en casa.

17. • En el contexto de redes Internet Protocol (IP), un servidor es un
programa que opera como oyente de un socket.
• Un socket designa dos programas (situados
en computadoras distintas) pueden intercambiar cualquier flujo de
datos, generalmente de manera fiable y ordenada.
• El término socket es también usado como el nombre de una interfaz
de programación de aplicaciones (API) para la familia de protocolos
de Internet TCP/IP, provista usualmente por el SO.

18. • Los sockets de Internet constituyen el mecanismo para la
entrega de paquetes de datos provenientes de la tarjeta de
red a los procesos o hilos apropiados.
• Un socket queda definido por un par de direcciones IP local
y remota, un protocolo de transporte y un par de números
de puerto local y remoto.

19. Familia de protocolos de Internet
• TCP (Transmission Control Protocol), Protocolo de Control de Transmisión
• IP (Internet Protocol), Protocolo de Internet.
Existen tantos protocolos en este conjunto que llegan a ser más de cien diferentes,
entre ellos se encuentran, entre otros:
• ARP (Address Resolution Protocol), Protocolo de Resolución de Direcciones, para la
resolución de direcciones,
• FTP (File Transfer Protocol), Protocolo de Transferencia de Archivos,
para transferencia de archivos o ficheros,
• HTTP (HyperText Transfer Protocol), Protocolo de Transferencia de HiperTexto, que
es popular porque se utiliza para acceder a las páginas web.
• POP (Post Office Protocol), Protocolo de Oficina Postal, para correo electrónico
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), Protocolo de Transferencia Simple de
Correo, para correo electrónico,
• Telnet (Teletype Network), para acceder a equipos remotos.

20. Clientes: Son equipos con un sistema operativo
monopuesto conectados para empezar a
trabajar en red. A diferencia de los servidores,
no comparten sus recursos.

21. • Dominios: Es una agrupación lógica de equipos, que
permite realizar una gestión centralizada, es decir, desde
una ubicación se controla los servicios administrativos del
dominio.
• Los recursos los gestiona el servidor principal.
• Uno de los protocolos habituales para la formación de
dominios es LDAP (Lightweight Directory Access Protocol,
Protocolo Ligero/Simplificado de Acceso a Directorios).
[Nivel de aplicación]
• Dependiendo del SO, se puede dar el caso que en un
determinado dominio un equipo sea servidor de ciertos
recursos y cliente de otros.

22. Sistemas distribuidos
• En los sistemas distribuidos las máquinas
también están en red, pero con menos
autonomía.
• Cada una dispone de una parte básica del SO (el
kernel o el microkernel), y el resto de los
componentes se encuentra en distintas
máquinas.
• Para los usuarios es como si sólo existiese un SO y
la carga de trabajo de las aplicaciones se
distribuye por las distintas máquinas.

23. Aspectos de Diseño de un Sistema Distribuido
• Transparencia. el Sistema distribuido debe dar la impresión de un sistema de un solo
CPU, ocultando la distribución a los usuarios.
Clases de transparencia en los Sistemas distribuidos:
• Acceso. los usuarios pueden acceder a recursos locales y remotos empleando
operaciones idénticas
• Localización. los usuarios no tienen que especificar dónde se encuentran los recursos
• Migración. los recursos se pueden mover sin cambiar su nombre
• Réplica. los usuarios no tienen que indicar cuántas copias existen
• Concurrencia. varios usuarios pueden compartir recursos automáticamente
• Paralelismo. diferentes actividades ocurren en paralelo sin el conocimiento de los
usuarios

25. • Flexible (Heterogéneo). Un sistema distribuido debe construirse
desde una variedad de diferentes redes, SO, hardware de
computadoras y lenguajes de programación.
• Confiable (Seguridad). Se puede emplear encriptación para
proporcionar una protección adecuada a los recursos compartidos y
mantener secreta la información sensible cuando se transmite un
mensaje a través de la red, además algunos recursos deben ser
protegidos de accesos no autorizados.

26. • Tolerante a fallas. los sistemas distribuidos se
deben diseñar para ocultar lo más posible las
fallas a los usuarios.
• Concurrencia. la presencia de múltiples usuarios
en un sistema distribuido es una fuente de
peticiones concurrentes a sus recursos. Cada
recurso debe estar diseñado para ser confiable en
un entorno concurrente.
• Escalable. un sistema es escalable si el costo de
añadir un usuario es una cantidad constante en
términos de recursos que se deberán añadir.

27. Sistemas distribuidos
• Se han desarrollado principalmente en
entornos académicos y de investigación.
• Estas investigaciones han facilitado el
despliegue de otras arquitecturas, como el grid
computing (combinación de máquinas en
redes de área extensa para obtener
capacidades similares a los
supercomputadores) y la informática en la
nube (cloud computing).

28. Ejemplos de Sistemas Operativos Distribuidos
Amoeba
Escrito en
lenguaje C
Pila de
procesadores
Mach
Es más un
micronúcleo
Base para
construir otros
sistemas (UNIX)
Hurd
Basado en
GNUMach
Separa espacio
del núcleo del
de usuario

29. Ventajas de los S.O.D.
Economía Velocidad
Distribución
Inherente
Confiabilidad

30. Algunas ventajas de los Sistemas Operativos distribuidos
(SOD):
- Con el uso de SD se logra compartir información entre
más de un usuario, información que en un momento
dado, resulta de interés común a diferentes usuarios; lo
cual no puede llevarse a cabo en sistemas de un sólo
usuario.
- Aparte de que los usuarios pueden compartir
información, éstos pueden también compartir diferentes
dispositivos periféricos, como impresoras o dispositivos
de almacenamiento masivo, como una matriz de discos
ópticos.

31. • Los SD ofrecen más flexibilidad en el
sentido en que las cargas de trabajo
se pueden difundir entre diferentes
computadoras de manera más
eficaz, es decir; los trabajos no
siempre se ejecutarán en la
máquina del propietario.
• Cuando un nodo de procesamiento
falla, el sistema en general sigue
funcionando.

32. Desventajas
• Software: existe poco software disponible para
sistemas distribuidos.
• Interconexión: las redes se pueden saturar u
ocasionar otros problemas.
• Seguridad: el fácil acceso también se aplica a la
información secreta.