Sistemas Operativos Distribuidos - UFT
- 1. Universidad Fermín Toro Vicerrectorado Académico Facultad de Ingeniería Escuela de Computación “Sistemas Operativos Distribuidos” Luis Rojas 25.834.833 Prof. Juan Mora Sistemas Operativos N-317 Cabudare, 15 de enero de 2018
- 2. Sistema Operativo Distribuido: ¿Qué es? Un sistema operativo es un conjunto de sistemas y procedimientos que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware de una computadora, y su propósito es otorgar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas y realizas sus tareas. El objetivo principal de un sistema operativo es lograr que el sistema de computación se use de manera cómoda, y el objetivo secundario es que el hardware del computador se emplee de manera eficiente. Existen muchos tipos distintos de sistemas operativos, desde los básicos como el POST (Power On Self Test), Sistemas operativos de tiempo real, Sistemas Operativos de Redes, Mono-Usuarios, Multi-Usuarios, entre otros. Sistemas Operativos Distribuidos Los sistemas operativos distribuidos desempeñan las mismas funciones que un sistema operativo normal, pero con la diferencia de trabajar en un entorno distribuido. Su misión principal consiste en facilitar el acceso y la gestión de los recursos distribuidos en la red. En un sistema operativo distribuido los usuarios pueden acceder a recursos remotos de la misma manera en que lo hacen para los recursos locales. Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, lo cual es transparente para el usuario. Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables y estables ya que si un componente del sistema se descompone, otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo inmediatamente y no afectar los procesos del sistema. Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen están los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, entre otros.
- 3. Características Básicas de los Sistemas Operativos Distribuidos Transparencia El concepto de transparencia de un sistema operativo distribuido va ligado a la idea de que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de la red, debido a esto queda como labor del sistema operativo coordinar el mecanismo que logre la unificación de todos los sistemas y recursos totalmente transparente para el usuario o aplicación. El que el sistema disponga de varios procesadores debe lograr un mayor rendimiento del sistema, pero el sistema operativo debe controlar que tanto los usuarios como los programadores vean el núcleo del sistema distribuido como un único procesador, Es decir que la programación y la ejecución de los programas y tareas sean exactamente iguales que las de los sistemas operativos normales en aspectos visuales y de programación, pero más rápidos y eficientes por la distribución de la tareas. Eficiencia La idea base de los sistemas operativos distribuido es la de obtener sistemas mucho más rápidos que los utilizados de procesador único, Y para lograr esto tenemos que olvidar la idea antigua de ejecutar los programas en estos procesadores y pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres más rápidos en cada momento. El concepto global de que un procesador haga todas las tareas y la desarrolle rápido depende de muchos factores concretos: Velocidad, Memoria y tipo de procesamiento, Pero para un sistema operativo distribuido esto es mucho más fácil y eficiente, solo buscara un procesador más rápido y más libre para que desarrolle las tareas y hará un display de los resultados obtenidos.
- 4. Flexibilidad La flexibilidad dentro de sistema operativo distribuido, describe su capacidad para soportar cambios, actualizaciones y mejoras que le permitan irse desarrollando al mismo ritmo de la evolución tecnológica. Dicha capacidad es una virtud y un conflicto; una virtud debido a las grandes necesidades de los sistemas operativos de mejorar después de las primeras versiones, y un conflicto que surge entre los sistemas de con Núcleo Monolítico y los sistemas con Micro núcleo las cuales son dos arquitecturas distintas del núcleo del sistema operativo. Escalabilidad Un sistema operativo distribuido debería funcionar tanto para una docena de computadoras como para mil en una sola red, el tipo de red utilizada no debe de ser un problema ni su topología (LAN o WAN) (TOKEN RING o ETHERNET) y mucho menos la distancia entre los equipos, sin embargo todo esto influye. Aunque estos puntos serian muy deseables, pude que la solución válida para unas cuantas computadoras no sean aplicables como para mil. Del mismo modo el tipo de red condiciona grandemente el rendimiento del sistema y puede que lo funcione para un tipo de red requiera modificaciones para otro. Los sistemas operativos distribuidos necesitan de grandes estándares para trabajar y sobre todo de ajustes a las necesidades principales de cada red y sus usuarios. Este concepto propone que cualquier computador debe funcionar perfectamente como un sistema operativo distribuido, pero de la misma forma debe de formar parte y trabajar como más equipos no importan la cantidad o los recursos que estos le puedan proporcionar.
- 5. Funcionamiento de un Sistema Operativo Distribuido Se ha dejado claro que un sistema operativo distribuido, dentro de sus funciones básicas, es capaz de encontrar mecanismos para la asignación de tareas a procesadores que pueden estar dentro o fuera del equipo que está ejecutando el programa. Los sistemas operativos distribuidos brindan mas servicios de distribución, como por ejemplo: Servicios de Comunicación Los servicios de comunicación son los típicos servicios de red, pero en el caso de los sistemas operativos distribuidos, son más orientados a ciertas áreas. Los sistemas operativos distribuidos utilizan un concepto de interconexión llamado "Multicast" (Comunicación en Grupo), la cual le permite a todos los computadores del sistema trabajar como un solo elemento de la red. Toda la coordinación de los SOD son sincronizados por medio de "sockets", lo cuales son paso de mensajes por la red, que le permiten a los sistemas verificar cual es el equipo que está disponible o simplemente el estado de un equipo actual. Los sockets también son utilizados para la actualización del reloj. Sistemas de Ficheros (File Sharing) El concepto del sistema de ficheros está basado en la gestión de distintos dispositivos en diferentes nodos ofreciendo a usuarios la misma visión que un Sistema Centralizado. Dicho sistema permite que los usuarios compartan información de forma transparente. Un buen ejemplo de esto es los contactos compartidos de cada terminal los cuales se reflejan en un solo modulo de contactos cada vez que una persona abre sus contactos.
- 6. Servicios de Seguridad Los servicios de seguridad de un SOD van ligados a permisos de acceso, tanto a los datos compartidos, como a los recursos. Los recursos de memoria por ejemplo, son asignados permisos a la cantidad de memoria compartida siguiendo las necesidades físicas de cada computadora. Servicios de Sincronización Los servicios de sincronización son los que permiten mantener el tiempo de los relojes de las computadoras individuales en un tiempo aproximado y apropiado. La sincronización puede ser de relojes físicos, los cuales sincronizan los relojes de hardware, y de relojes lógicos, los cuales ordenan la entrada, ejecución y salida de los eventos. Memoria Compartida Distribuida (DSM) En un sistema operativo distribuido, la memoria pasa a ser físicamente privada pero lógicamente compartida. Es decir, un computador ejecuta los programas en su memoria propia, pero en caso de necesitar más memoria utilizará los recursos disponibles de otra computadora que este capacitada y preparada dentro de la red para compartir su memoria. La memoria compartida distribuida ayuda a que no se formen los famosos cuellos de botella, debido que busca los recursos necesarios para lograr cumplir todas las tareas asignadas.
- 7. Redes de Computadoras Características 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. Estructura Sistemas punto a punto: En una red punto a punto cualquiera de sus estaciones puede funcionar como servidor, puesto que puede ofrecer sus recursos a las restantes estaciones de trabajo. Así mismo pueden ser receptores, que pueden acceder a los recursos de otras estaciones sin compartir la suyas propias. Es decir el concepto básico es la compartición de recursos. Sin embargo, poseen algunas desventajas: falta de seguridad y velocidad. Ej: IBM LAN, 3Com's y 3+Share. Sistemas con servidor dedicado: Un sistema operativo de red local ejecutándose en modo dedicado utilizará todos los recursos de su procesador, memoria y disco fijo a su uso por parte de la red. En estos sistemas, los discos fijos reciben un formato especial. Fundamentalmente, ofrecen la mejor respuesta en tiempo, seguridad y administración. Sistemas con servidor no dedicado: Ofrece las mismas posibilidades que un sistema dedicado, añadiendo la posibilidad de utilizar el servidor como estación de trabajo. El servidor se convierte en dos máquinas. No obstante disminuye su eficiencia.
- 8. Sistemas de Archivos Distribuidos Características La mayoría de los archivos son pequeños (menos de 10 K). La lectura es más común que la escritura. La lectura y escritura son secuenciales: es raro el acceso aleatorio. La mayoría de los archivos tienen una vida corta. Es poco usual compartir archivos. Los procesos promedio utilizan sólo unos cuantos archivos. Existen distintas clases de archivos con propiedades diferentes.