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7/21/2019 Arquitecturas hadware y software.pdf
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Arquitecturas de Hardware
en Sistemas Distribuidos.
Prof. Yudith Cardinale
Abril Julio 202
Universidad Simn BolvarDepartamento de Computacin y T. I
Sistemas de Operacin II
CI-48!
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De"inicin de SistemasDistri#uidos
Coleccin de computadores independientesque se presentan ante los usuarios como unnico sistema coherente
$specto de %ard&are' (os computadoresson independientes
$specto de so"t&are' los usuarios piensan)ue e*iste un +nico sistema
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De"inicin de SistemasDistri#uidos
Consecuencias de los sistemasdistribuidos:
Concurrencia
Ine*istencia de relo, lo#al
allas independientes
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$spectos de So"t&are'Conceptos
(os sistemas de operacin para sistemasdistri#uidos se dividen en'
So"t&are d/#ilmente acoplado' 0ermite a los usuarios y m1)uinas ser
"undamentalmente independientes unos deotros
(os componentes interact+an cuando seanecesario
So"t&are "uertemente acoplado' Se re)uiere la cola#oracin de todos los
elementos del so"t&are para llevar a ca#o uno#,etivo com+n
Comunicacin intensiva
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$spectos de So"t&are'Conceptos
SIST23$S D2 O02$CI56 DISTIBUIDOS' Coleccin de componentes de so"t&are )ue
simpli"ican las tareas de proramacin ysoportan un alto rano de aplicaciones
Son modulares y e*tensi#les7 lo )ueimplica )ue se pueden adicionar nuevoscomponentes en respuesta a nuevasnecesidades
0oseen mecanismos de comunicacin yes)uemas de proteccin lo#ales
So"t&are "uertemente acoplado Usados para sistemas %omo/neos
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$spectos de So"t&are'Conceptos
SIST23$S 0$$(2(OS' Buscan o#tener m1*ima velocidad en un
pro#lema determinado
So"t&are "uertemente acoplado SIST23$S D2 O02$CI56 D2 2D2S'
Con,unto de computadores conectados poruna red
2*iste autonoma en cada estacin (a localiacin de los o#,etos no es
transparente So"t&are d/#ilmente acoplado
Usados para sistemas %etero/neos
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$spectos de So"t&are'Conceptos SIST23$S D2 O02$CI56
0$$ 3U(TI0OC2S$DO2S' Con,unto de procesadores
conectados por un #us 2*iste una sola memoria 9memoria
compartida: 2*iste un +nico sistema de operacin Sincroniacin con sem1"oros y
monitores
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$spectos de So"t&are'Conceptos SIST23$S D2 O02$CI56
0$$ 3U(TICO30UT$DO2S' Con,unto de m1)uinas
conectadas por una red Desarrollado para
multicomputadores %omo/neos (a comunicacin se realia a
trav/s de pase de mensa,es
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$spectos de So"t&are'Conceptos SIST23$S D2 323OI$
CO30$TID$ DISTIBUID$' So#re sistemas
multicomputadores7 de memoriadistri#uida7 se simula memoriacompartida
Se usan los mecanismos decomunicacin y sincroniacinde sistemas multiprocesadores
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$spectos de So"t&are'Conceptos
3IDD(2;$2S' Sistemas )ue toman las venta,as de
los sistemas de operacindistri#uidos 9transparencia y"acilidad de uso: y los sistemas deoperacin de redes 9escala#ilidad y
"le*i#ilidad: Se monta so#re sistemas deoperacin locales di"erentes
Intera total %eteroeneidad
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$spectos de ed ?me6a
Conmutador2,2
4ro. de eta!as" lo624
4ro. de conmutadores !oreta!a" 4@24ro. +otal deconmutadores" 4@2 lo624Problema" >etardo
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$spectos de Cesearch Ja6uar7 D?#@SC@?aK >id6e 4ational 'aborator7 Cra +E3H#
?!teron
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(os Sistemas Distri#uidosproveen' Transparencia
Concurrencia
Compartimiento de recursos
Inexistencia de un reloj global
Integrar heterogeneidad
Fallas Independientes
Ejemplos: Internet, Intranets,Computacin mvil, ComputacinUbicua.
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$spectos del Dise=o de los SOD262ID$D
5m!ortante en" redes7 hardware7sistemas de o!eraci:n7 len6ua&esde !ro6ramaci:n eim!lementaciones de diferentesdesarrolladores
Se !uede !ro$eer con una ca!amiddleare.
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$spectos del Dise=o de los SODT$6S0$26CI$
4o debe hacer distinciones entrerecursos locales remotos
Debe facilitar la mo$ilidad delusuario
Puede ser alcanGada en dosni$eles" ?cultar la distribuci:n a los 8suarios Haciendo que el sistema luGca
trans!arente a los !ro6ramas
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$spectos del Dise=o de los SODT$6S0$26CI$
+i!os de +rans!arencia" De localiGaci:n" esconde d:nde se localiGan
los recursos
'os usuarios no !ueden indicar la ubicaci:nde los recursos de hardware o software
machine" !roc.c De acceso" esconde diferentes
re!resentaciones de datos c:mo sonaccedidos los recursosPermite acceder los recursos locales
remotos em!leando las mismas o!eraciones
$ t d l Di = d l SOD
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$spectos del Dise=o de los SODT$6S0$26CI$ De mi6raci:n
4o ha cambio de nombres cuando semo$iliGa un recurso
De re!licaci:n #l S? co!ia los archi$os mBs usados en los
diferentes ser$idores sin que lo noten losusuarios
Cada ser$idor tiene toda la estructura delBrbol de directorios
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$spectos del Dise=o de los SOD(2?IBI(ID$D
Posibilidad de que el sistema !uedaser e,tendido de $arias formas.
Fernel 9onol%tico $s. 9icroKernel Fernel 9onol%tico /S!rite"
Pro!orciona todos los ser$icios en cadamBquina.
S? tradicional al que se le a6re6anca!acidades de red.enta&as" >endimiento /cada ser$icio se
resuel$e localmente
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$spectos del Dise=o de los SOD(2?IBI(ID$D
9icroKernel /Amoeba" #l Kernel hace lo menos !osible"
Comunicaci:n entre !roccesos Administraci:n !lanificaci:n de !rocesos de ba&o
ni$el. Administra la memoria 5@? de ba&o ni$el.
'as otras funciones las ofrecen ser$idores a ni$el usuario.
enta&as" #s mBs fle,ible 6racias a su modularidad. 'os ser$icios son alcanGables !or todos los clientes. Se !uede a6re6ar7 modificar o eliminar un ser$icio sin
tener que detener todo el sistema.
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$spectos del Dise=o de los SODCO6I$BI(ID$D
Si una mBquina falla7 otra se !uedeencar6ar de su traba&o.
As!ectos" Dis!onibilidad /fracci:n del tiem!oque el sistema es usable. Princi!iosde diseNo"4o debe requerir el funcionamiento
simultBneo de un nmero sustancial decom!onentes cr%ticos.
>edundancia de software de hardware
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$spectos del Dise=o de los SODCO6I$BI(ID$D
Consistencia e 5nte6ridad. Protecci:n contra la alteraci:n o corru!ci:n
Confidencialidad.
Prote6er los recursos contra el acceso noautoriGado. +olerancia a fallas recu!eraci:n.
?cultar las fallas a los usuarios.#l sistema debecontinuar funcionando cuando se enfrente a
fallas7 aunque sea de manera de6radada. 'a de6radaci:n debe ser !ro!orcional a las fallas Se debe !ro$eer detecci:n enmascaramiento
de fallas
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$spectos del Dise=o de los SOD26DI3I26TO
Cuando se e&ecuta una a!licaci:n enun Sistema Distribuido7 no debe!arecer !eor que su e&ecuci:n en un
nico !rocesador.9)tricas"
+iem!o de >es!uesta
+hrou6h!ut / 4mero de traba&os !or hora 8tiliGaci:n del Sistema Cantidad de la ca!acidad de la red
consumida.
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$spectos del Dise=o de los SOD26DI3I26TO
As!ectos a considerar en el diseNo" Comunicaci:n /mBs !or el tiem!o de
!rocesamiento de los mensa&es que !or el
traslado del mismo. +omar en cuenta el tamaNo del 6rano de loscBlculos.+i!os"
(rano 6rueso" +raba&os que in$olucran 6randescBlculos7 ba&as ratas de interacci:n !ocos datos.
(rano fino. #s recomendable distribuir los cBlculos de 6rano 6rueso.
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$spectos del Dise=o de los SOD2SC$($BI(ID$D
Ca!acidad del Sistema !ara ada!tarse aun incremento de la car6a del ser$icio7ada!tarse a la comunidad de usuarios
!ermitir la inte6raci:n de recursosadicionales. Su rendimiento debe de6radarse con
maor moderaci:n que el de un sistema
no escalar. Sus recursos deben lle6ar a un estado de
saturaci:n mBs tard%o que en un sistema
no escalar.
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$spectos del Dise=o de los SOD2SC$($BI(ID$D
Se mide en I dimensiones" +amaNo" cuBn fBcil !uede so!ortar
crecimiento en usuarios recursos (eo6rBfica" qu) tan le&os !ueden estar
los usuarios Administrati$a" qu) tan fBcil se
controlan los recursos incluso condiferentes or6aniGacines administrati$as!artici!antes
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$spectos del Dise=o de los SOD2SC$($BI(ID$D
Princi!ios !ara diseNar sistemas a 6ranescala 4o deben em!learse esquemas de control
central ni recursos centrales /Ser$idores7tablas o al6oritmos centraliGadosOO Cuellos de *otella
Deben ser sistemas abiertos que
!ermitan" 5nclusi:n de recursos a la red 5ntroducci:n de ser$icios reim!lementaci:n
de los e,istentes 5nde!endencia de !ro$eedores
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$spectos del Dise=o de los SODCO6SIST26CI$
De actualiGacci:n #n la re!licaci:n
Del cache #n las fallasDe relo& #n la interfaG con el usuario