Reporte Sistemas Distribuidos
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Este documento presenta un reporte de investigación sobre sistemas distribuidos. Define sistemas distribuidos y describe sus características clave como transparencia, eficiencia y confiabilidad. Explica cómo los sistemas distribuidos ofrecen acceso a recursos remotos y transparencia de distribución. También cubre tecnologías como hardware, software y sistemas operativos que se pueden usar en ambientes distribuidos, así como aplicaciones comunes como correo electrónico y bancos. Finalmente, discute tendencias actuales como distribuir el trabajo entre m
Reporte Sistemas Distribuidos
- 1. Maestría en Redes y Telecomunicaciones “Reporte de investigación” Alumno: Jesús Arturo Cajero Hernández Matrícula: 200861553 Materia: Sistemas Distribuidos Catedrático: Ing. Sergio Román Jara Universidad Cristóbal Colón
- 2. Definiciones de sistemas distribuidos (Andrew S. Tanenbaum & Maarten van Steen, 2008) Un sistema distribuido es una colección de ordenadores independientes que ofrece a sus usuarios la imagen de un sistema único u y coherente. (Tanenbaum, 1996) Un sistema distribuido es una colección de computadoras independientes que aparecen ante los usuarios del sistema como una única computadora. (Silberschatz) Un sistema distribuido es una colección de computadoras físicamente separadas y posiblemente heterogéneas que están conectadas en red para proporcionar a los usuarios acceso a los diversos recursos que el sistema mantiene. Introducción Hoy en día hay equipos que están conectados a diversos tipos de redes de comunicación, debido a esto cuando las aplicaciones que son ejecutadas en estos tipos de sistemas pueden acceder a cierta información (archivos, fotos, etc.) almacenada en servidores remotos. Observando este tipo de situaciones las aplicaciones que se usan comúnmente se podrían agrupar y formar un conjunto de componentes para poder así ser instalados en uno o más ordenadores para que colaboren conjuntamente a fin de dar el servicio deseado al usuario Por ejemplo en los sistemas centralizados hay una gran desventaja, la cual es tener un equipo único en el que se ejecutan todas las aplicaciones, esto quiere decir que si ése equipo falla todos los servicios que éste brinda no estarán disponibles, sin embargo en los sistemas distribuidos al tener los servicios de forma dividida, sí se llagara a tener un fallo en algún equipo, sólo el servicio que éste brinda dejaría de funcionar. De esta manera se pueden evitar o prever fallos, haciendo que cualquiera de los otros equipos pueda sustituir las funciones que éste realizaba. Es decir, un sistema distribuido permite brindar servicios de forma continua. Estado del arte En un principio las computadoras y todo lo relacionado con informática eran objetos grandes y costosos, debido a esto era muy pocos los que podían adquirir esta tecnología. Durante los años 70’ surgieron las minicomputadoras que interconectaban todos los elementos del sistema (procesador, memoria y
- 3. periférico) a un único bus de comunicación, los cuales competirían con las grandes computadoras tanto en precio como en funcionalidad. Poco a poco las necesidades en los sistemas centralizados abrieron paso a sistemas descentralizados, es decir, sistemas formados por varias computadoras las cuales tenían que ser interconectadas desarrollándose así las redes de área local. Poco a poco las redes centralizadas fueron quedando obsoletas ya que podían llegar a ser costosas y no eran tolerante a fallos como por ejemplo la red en estrella, red bus, red en anillo, red en malla y la red de árbol. (Rodríguez) Actualmente Internet es la red mundial más grande y usada por todos, la cual crece día a día, debido a esto en los últimos años la demanda de servicios por parte de los usuarios se ha incrementado para satisfacer sus necesidades. Hoy en día los sistemas distribuidos acceden a recursos compartidos que incrementan la velocidad de cálculo, la funcionalidad, la disponibilidad de los datos y la fiabilidad. Algunos sistemas operativos generalizan el acceso a red como una forma de acceso a archivo, manteniendo los detalles de la conexión de red en el controlador de dispositivo de la interfaz de red. (Silberschatz) Por lo tanto una red es una vía de comunicación entre dos o más sistemas. La funcionalidad de los sistemas distribuidos depende de la red. Las redes varían según el protocolo que usen, las distancias entre los nodos y el medio de transporte. (Silberschatz) Aspectos de los sistemas distribuidos. Estos son algunos de los aspectos claves para la construcción de los sistemas distribuidos. (Tanenbaum A. S., 1996) Transparencia.- El sistema se encarga de que los usuarios tengan la idea de que los recursos que están utilizando están únicamente en ése equipo. Eficiencia.- Los sistemas distribuidos están formados por un conjunto de computadoras en la que los servicios están divididos entre ellas para hacer más rápidos y eficientes los servicios a los usuarios. Flexibilidad.- Los sistemas distribuidos deben adaptarse a las necesidades de los usuarios tanto en economía como en infraestructura. Por ésta manera de adaptarse crearon 2 formas de implementación: el núcleo monolítico y el micronúcleo. Confiabilidad.- Uno de los objetivos principales de los sistemas distribuidos es ofrecer de manera ininterrumpida servicios que estén almacenados en varios servidores. Por ejemplo al tener 4 servidores
- 4. de archivos la probabilidad de que todos fallen al mismo tiempo es mínima y en caso de fallar uno otro puede ocupar su lugar. Desempeño.- Todo esto depende de distintas variables como son el tiempo de respuesta, el rendimiento de los equipos, uso del sistema y cantidad consumida de la capacidad de red, tanto del usuario como del proveedor. Objetivos de los sistemas distribuidos. 1.- Acceso a recursos remotos. Un sistema distribuido ofrece acceso remoto a varios dispositivos, archivos o herramientas para que sean compartidos por los usuarios. De esta manera se puede reducir el costo económico, por ejemplo, en vez de que todos los usuarios cuenten con una impresora, una sola unidad puede ser compartida por todos los usuarios de la red. 2.- Transparencia de distribución. De acuerdo a (Muñoz Escoí, Francisco Daniel, Argente Villaplana, Estefanía, Espinosa Minguet, & Agustín Rafael, 2013) un sistema proporciona transparencia si es capaz de ocultar que físicamente está compuesto de múltiples ordenadores independientes. Tabla.- (Muñoz Escoí, Francisco Daniel, Argente Villaplana, Estefanía, Espinosa Minguet, & Agustín Rafael, 2013)
- 5. 3.- Sistemas abiertos. Se define como sistema abierto aquel que se ajusta a estándares que especifican y describen la sintaxis y la semántica de las operaciones que constituyen el servicio ofrecido por tal sistema. (Muñoz Escoí, Francisco Daniel, Argente Villaplana, Estefanía, Espinosa Minguet, & Agustín Rafael, 2013) 4.- Sistemas escalables Es la capacidad de los sistemas para adaptarse a las necesidades requeridas sin perder o sin afectar la calidad de los servicios y el rendimiento de los equipos. Hay tres tipos: 1. Escalabilidad de tamaño. 2. Escalabilidad de distancia. 3. Escalabilidad de administrativa. Diagramas Sistema Cliente – Servidor. Modelo de 3 Capas (cliente-middleware-servidor).
- 6. Aplicaciones mas comunes de los SD en la industria de las Tics Tic.- son todas las tecnologías de la información y la comunicación. Algunas de las aplicaciones más comunes de los Sistemas distribuidos en las tics los servicios prestados por las aplicaciones de correo electrónico mediante computadoras, tablets, celulares y cualquier dispositivo que permita el envío y recepción de e-mail, otra aplicación es la manejada en los Bancos, cuando hacemos transacciones o solicitamos información so nuestra cuenta por ejemplo el personal se comunica con los servidores para darnos lo que pedimos. En escuelas también utilizando las tics podemos obtener información a través de la página, incluso hacer pagos, ver y subir tareas, así como también ver calificaciones. Actualmente también utilizamos las tics en conjunto con los SD para vender y comprar cosas por internet y rastrearlas a través de los servicios proporcionados por las paqueterías. Tecnologías que pueden emplearse en ambientes distribuidos Servicios. Servicios de comunicación.- Estos servicios nos permiten comunicarnos de manera remota con otras personas a través de programas y/o páginas web. Servicios de sincronización.- Éste servicio nos permite integrar varios y administras más de un servicio como por ejemplo las redes sociales ya que podemos sincronizar nuestros contactos telefónicos con los que están en Facebook, Twitter, etc. Sistemas de archivos.-Los servicios de sistemas de archivos nos permiten compartirlos a otras personas que están en nuestra misma red e incluso a aquellos que tengan permisos especiales para conectarse a nuestra red de manera remota. Hardware. Todos los sistemas distribuidos son MIMD (Multiple Instruction Multiple Data) que son un grupo de computadoras independientes. Las computadoras MIMD se pueden dividir en 2 grupos:
- 7. Multiprocesadores.- Éste grupo posee memoria compartida, es decir los procesadores comparten el mismo espacio de direcciones virtuales. Multicomputadora.- En éste grupo cada máquina cuenta con su propia memoria. Software. Son todos aquellos programas que funcionan de intermediario en los sistemas distribuidos, son denominados middleware. Por ejemplo cuando accedemos a nuestro correo electrónico enviamos nuestro usuario y contraseña, esto permite al middleware buscar y mandar a nuestra pantalla una sesión del correo electrónico. Sistema Operativo. Actualmente los SO soportan diseñados para soportar sistemas distribuidos algunos con mayor capacidad que otros, esto permite a las computadoras hacer sus actividades en conjunto al mismo tiempo que se comparten entre si los recursos del sistema. Ejemplo de sistema centralizado con una solucion descentralizada En una empresa están conectadas a la misma red 2 computadoras (clientes) y un servidor, el cual da servicios de base datos, correo electrónico y almacenamiento de archivos. Para descentralizar esta red separaríamos los servicios colocando 3 servidores extra cada uno contando con un servicio diferente y dejando el que ya se tenía como respaldo en caso de fallos, quedando de ésta manera:
- 8. Tendencias de los SD La tendencia actual de los sistemas de distribución es repartir el trabajo entre varios servidores para así optimizar recursos, de esta manera los servicios estén divididos en varios equipos y mediante el uso de alguna aplicación poder recopilar todos los servicios en un solo lugar para facilitar su uso al usuario. De ésta forma también se pueden implementar arquitecturas de seguridad dependiendo de las necesidades del sistema. La tendencia para el desarrollo de equipos que optimizan los recursos o incluso aumentan la cantidad de servicios que un equipo puede ofrecer, sin embargo estas piezas no están al alcance de todos ya que su precio se eleva según sus capacidades Conclusion En éste trabajo podemos ver que desde que empezaron a surgir los equipos de cómputo había la necesidad de que estos estuvieran conectadas en red, lo cual hizo que se fueran desarrollando soluciones para éstas necesidades, una de las soluciones que ha tenido mayor énfasis han sido los sistemas distribuidos En conclusión los sistemas distribuidos se encuentran en muchas partes y de diferentes formas dentro y fuera de nuestra vida cotidiana. Los SD son una herramienta muy poderosa capaz de dar soluciones a infraestructuras de red que tienen fallos constantemente , ya que una de los objetivos de los SD es contar con los servicios de manera continua y al momento que llegase haber una falla debe tener la transparencia para que los usuarios nunca se enteren de ella. Las ventajas de los SD es que pueden llegar a ser soluciones muy económicas además de que son más fiables, también ayudan a compartir recursos ya sean dispositivos o archivos compartidos. Existen algunas desventajas como por ejemplo la seguridad en la información o incluso la saturación en el tráfico de datos y la perdida de éstos.
- 9. Bibliografía AndrewS.Tanenbaum,&Maarten van Steen.(2008). SistemasDistribuidos:Principiosy paradigmas. Muñoz Escoí, FranciscoDaniel,Argente Villaplana,Estefanía,EspinosaMinguet,&AgustínRafael. (2013). Concurrencia y sistemasdistribuidos. Editorial de laUniversidadPolitécnicade Valencia. Rodríguez,L. D. (s.f.). ElGran libro del PC interno:programación desistemashardwarea fondo. Silberschatz,A.(s.f.). Fundamentosdesistemasoperativos. Tanenbaum,A.(2003). Redes de Computadoras. Tanenbaum,A.S.(1996). SistemasOperativosDistribuidos.