tema 1 introduccion a los sistemas distribuidos
DESCRIPTION
sistemas distribuidosTRANSCRIPT
-
Contenido
Qu es un Sistema Distribuido?
Caractersticas de un Sistema Distribuido
Ventajas e inconvenientes de un Sistema Distribuido
reas de aplicacin
-
Qu es un Sistema Distribuido?
Aos 60-70: Sistemas Centralizados (Caros)Aos 80: Ordenadores Personales Accesorios Caros Poco Aprovechables
Computadoras independientes
+LAN de alta velocidad
Sistemas en red
Sistemas distribuidos
Son Transparentes!
LAN WAN
OBJETIVO S.D. Compartir Recursos
Fcilmente
-
Caractersticas de los Sistemas
Distribuidos
Caractersticas Obvias
Mltiplescomputadoras
InterconectadosCon un estado compartido
Se deseaTransparencia
Se necesitaConsistencia
-
Consistencia
En SistemasCentralizados
INCONSISTENCIASsi acceso incontrolado a datos compartidos
En Sistemas Distribuidos
Ms Peligros Peores Consecuencias
Consistencia de Actualizacin
Consistencia de Replicacin
Consistencia de Cach
Consistencia de Reloj
Consistencia de Interfaz de Usuario
-
Consistencia de actualizacion
CONSISTENCIA Se pierde cuando la escritura concurrente en datos compartidos no se realiza como una nica accin atmica en exclusin mutua.
Se presta a tener ms usuariosGestin del S.D. completo depende de B.D.
Problema comn en Bases de Datos
Ms grave en S.D.
Solucin: TRANSACCIONES(ACID)
Begin_TransactionEnd_TransactionReadWriteAbort_Transaction
-
Consistencia de actualizacion
Cambio de Cuenta
BEGIN_TRANSACTION;Retiro (cantidad, cuenta_1);Deposito (cantidad, cuenta_2);
END_TRANSACTION;
PREMIO: Viaje a Hawai
BEGIN_TRANSACTION;Reserva (Madrid, N.Y.);Reserva (N.Y., Los Angeles);Reserva (Los Angeles, Hawai); Lleno!
END_TRANSACTION;
ABORT_TRANSACTION
-
Consistencia de Replica
Cuando hay modificacinen uno de ellos
Si no llega a alguno
Ejemplo: Juego multiusuario en red.
CONSISTENCIA DE REPLICA
Cuando un conjunto de datos debemantenerse replicado en varias estaciones.
MULTICAST
INCONSISTENCIA
-
Consistencia de Cache
CONSISTENCIA DE CACH
Para agilizar accesoa datos compartidos
MEMORIACACH
Cuando un cliente modifica su cach
Las copias de los otros clientes
quedan anticuadas INCONSISTENCIA !
-
Consistencia de reloj
CONSISTENCIA DE RELOJ
Hay algoritmos que dependen de la hora (timestamps)MakeSustitucin de pginas
HAY QUE SINCRONIZARLOS RELOJES
Retardo de n ms?
En S.D. hay que comparartimestamps generados enuna estacin remota conotros locales.
Una Solucin:Enviar la hora a todos losordenadores
-
Consistencia de interfaz de usuario
CONSISTENCIA DE INTERFAZ DE USUARIO
INCONSISTENCIA DE INTERFAZ
En una aplicacin interactiva
distribuida, a veces, se pulsa un
botn del ratny no cambia nada en la
pantalla
El retardo no debeser mayor de 0,1 s.
Para dar la impresin de disponer
de una mquina dedicada
-
Transparencia
C A R A C T E R S T I C A S D E S E A B L E S
COMPARTIMIENTO DE RECURSOS
TOLERANCIA A FALLOS SISTEMA ABIERTO
ESCALABILIDAD SEGURIDAD
T R A N S P A R E N C I A
Sistema Distribuido
Transparencia
-
Comparticin de Recursos
BENEFICIOS DE LA COMPARTICIN
HARDWARE SOFTWARE
Economa Desarrollo en equipoAcceso a Datos
-
Comparticin de Recursos
CMO SE COMPARTEN RECURSOS?
EN SISTEMAS EN SISTEMASCENTRALIZADOS DISTRIBUIDOS
Directamente No Directamente
Recursos Encapsuladosen otra Mquina
Requiere Comunicacin
Interfaz Homogneo Gestor de Recursos
Modelo CLIENTE-SERVIDOR
-
Comparticin de RecursosModelo CLIENTE-SERVIDOR
Proceso Servidor Gestor de RecursosProceso Cliente Usa Hw. y Sw. Compartido
peticin de recurso
proceso 1 respuesta proceso 2
cliente servidor No debe verse al Gestor del Recurso como el proveedor centralizado del recurso.
Se requiere consistencia de interfaz de usuario
No todos los recursos RAMpueden compartirse Procesadorde igual manera Interfaz de acceso a la red
UN UNSERVIDOR SERVICIO
-
Sistema Abierto
ASPECTO HW. ASPECTO SW.Perifricos Extensiones del S.O.Memoria Protocolos de comunicacin
Interfaces de com. Nuevos recursos compartidos
UN SISTEMA ES ABIERTO S ESFCILMENTE AMPLIABLE
Cmo conseguirSistemas Abiertos?
Los Componentes de los S.D. son Heterogneos
Cmo conseguirSistemas DistribuidosAbiertos?
INTERFACES Mecnicas y ElctricasPBLICAS Del Software
Imprescindible que seanAbiertos
COMUNICACINUNIFORME Y PBLICAENTRE PROCESOS
NUEVOS RECURSOSCOMPARTIDOS
-
EscalabilidadCMO SE COMPARTEN RECURSOS?
EN EL HW. EN EL SW.No se pueden aadir ms equipos Se pierden prestaciones
Dimensionamiento de direcciones Centralizacin de Datos y Algoritmos
UN SISTEMA DISTRIBUIDO DEBE SER FCILMENTE AMPLIABLE, SIN QUE PARA ELLO LOS USUARIOS DEBAN MODIFICAR SU PROTOCOLO DE COMUNICACIN NI LA EFICIENCIA DEL
SISTEMA SE VEA AFECTADA.
CMO?Sobredimensionando Huyendo de lalas direcciones centralizacin.
Replicando Datos Descentralizando(Consistencia de rplica) Algoritmos
Mltiples CachServidores Consistencia de cach
-
Tolerancia a FallosLOS ORDENADORES FALLAN!
HARDWARE SOFTWARESe para su ejecucin Resultados Incorrectos
Cmo Solucionarlo?T.R.: Estabilidad
S.D.: Disponibilidad
DISPONIBILIDAD
Proporcin del tiempo total en el que el sistema est disponible para su uso
Ante un Fallo
SISTEMA SISTEMACENTRALIZADO DISTRIBUIDONo disponible No disponible para
para nadie usuarios del nodoSlo afectados los
usuarios locales
Tolerancia a Fallos
-
Tolerancia a FallosRedundancia Recuperacin
del HW. de los fallos
REDUNDANCIA Tiempo Tener Equipos ResultaDEL HW. Real en Reserva Caro
Tolerancia a Fallos
SistemaDistribuido
Aprovechar los equipos de reserva para actividades nocrticas mientras no hay fallo.
Ej. Replicar unaB.D. en varios
Servidores
Si hay fallo
Redireccin automtica a otros servidores
RECUPERACINDE LOS FALLOS
Se requiere Consistencia de Actualizacin
Cuando se Produce un FalloDurante una Transaccincon Datos Permanentes
DATOSINCONSISTENTES!
En presencia de un fallo, el sistema tiene que ser capaz de dejar los datos permanentes en el ltimo estado consistente anterior al error ROLLBACK
-
Seguridad
Para protegerse de las AmenazasFiltracionesIntromisionesRobo de RecursosVandalismo
En los S.D. las intromisiones suelen realizarse accediendo ilegalmente a los canales de
comunicacin
Escucha SuplantacinAlteracin de MensajesReenvi
-
TransparenciaConsiste en ocultarle al usuario del sistema el hecho de que ste est compuesto por mltiples y heterogneos equipos separados.
DOS NIVELES
DE USUARIO DE PROGRAMACIONDe Aplicacin De AplicacinProgramador De Programacin
TIPOS DETRANSPARENCIA
De Acceso Transparencia de Red De Ubicacin (ejs. rlogin y e-mail)De RplicaDe FallosDe MigracinDe ConfiguracinDe Escala
Es Recomendable laTransparencia de
Recursos?
SI
NO
Cuando el trabajo no depende de lainstancia del recurso
Cuando se requiere elegir instanciasconcretas
-
Ventajas e Inconvenientes
VENTAJAS DE LOSS.D. FRENTE A LOSCENTRALIZADOS
Economa: Mejor relacin calidad/precioVelocidad: Ms potencia que mainframesDistribucin Inherente: Aplicaciones especialesFiabilidad: Tolerancia a fallosEscalabilidad: Fcil crecimiento incremental
VENTAJAS DE LOSS.D. FRENTE A LOSINDEPENDIENTES
Comparten Datos: Acceso a B.D. comunesComparten Dispositivos: Impresoras, Scanners,..Comunicacin: Facilita comunicacin (e-mail)Flexibilidad: Reparto de carga eficiente
INCONVENIENTESDE LOS S.D.
Software: Hay pocoRed: Se puede saturarSeguridad: Ms difcil
-
Aplicaciones de los S. D.APLICACIONES COMERCIALES:oReservas de Lneas AreasoAplicaciones BancariasoCajeros de Grandes AlmacenesoCajeros y Almacn de Cadenas
de Supermercados
APLICACIONES PARA REDES WAN:oCorreo ElectrnicooServicio de Noticias (NEWS)oServicio de Transferencia de Ficheros (FTP)oBsqueda de Ficheros (Archie)oServicio de Consulta Textual (Gopher)oWorl Wide Web (WWW)
APLICACIONES MULTIMEDIAoVideoconferenciaoTelevigilanciaoJuegos multiusuariooEnseanza asistida por ordenador
REAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS:oComunicaciones (hw. y sw.)oSistemas Operativos DistribuidosoBases De Datos DistribuidasoServidores Distribuidos de
FicherosoLenguajes de Programacin
DistribuidaoSistemas Tolerantes a Fallos
-
Preguntas
Tema 1 Introduccin a los Sistemas DistribuidosContenidoQu es un Sistema Distribuido?Caractersticas de los Sistemas DistribuidosConsistenciaConsistencia de actualizacionConsistencia de actualizacionConsistencia de ReplicaConsistencia de CacheConsistencia de relojConsistencia de interfaz de usuarioTransparenciaComparticin de RecursosComparticin de RecursosComparticin de RecursosSistema AbiertoEscalabilidadTolerancia a FallosTolerancia a FallosSeguridadTransparenciaVentajas e InconvenientesAplicaciones de los S. D.Preguntas