Introducción A Los Sistemas Distribuidos.

Contenido

1.1. Fundamentos 2

1.1.1 ¿Qué es un Sistema Distribuido? 2

1.1.2 Características de un Sistema Distribuidos 3

1.1.2.1 Heterogeneidad 4

1.1.2.2 Extensibilidad y Apertura 6

1.1.2.3 Seguridad 7

1.1.2.4 Escalabilidad 11

Problemas de la Escalabilidad 12

Técnicas de Escalabilidad 14

1.1.2.5 Tratamiento de Fallos 15

1.1.2.6 Concurrencia 17

1.1.2.7 Transparencia 17

1.1.2.7.1 Tipos de Transparencia 17

1.1.2.7.2 Grado de Transparencia 19

1.1. Fundamentos

1.1.1 ¿Qué es un Sistema Distribuido?

Antes de definir lo que es un Sistema Distribuido, vamos a definir un término más general: La Computación Distribuida, podemos definirla de muchas maneras, este término se utiliza indiscriminadamente para referirse a cualquier sistema en el que múltiples agentes autónomos, cada uno con capacidades de cómputo individual, se comunican entre sí y afectan mutuamente su comportamiento. Los agentes, usualmente llamados procesadores, procesos o nodos, pueden ser desde computadoras completas hasta autómatas celulares con capacidad de cómputo y memoria muy limitados que se pueden comunicar mediante mensajes.

La Computación Distribuida hace referencia a cualquier evento en el cual se maneja un sistema en una red de computadoras y trata de describir las tendencias hacia la funcionalidad distribuida: sistemas distribuidos, procesamiento distribuido, bases de datos distribuidas y cualquier otro término computacional que sea distribuido. Podemos decir entonces, que la Computación Distribuida se refiere a los servicios que provee un Sistema de Computación Distribuido.

Una de las primeras caracterizaciones de un Sistema Distribuido fue realizada por Enslow, ya en 1978, que le atribuye las siguientes propiedades:

•Está compuesto por varios recursos informáticos de propósito general, tanto físicos como lógicos, que pueden asignarse dinámicamente a tareas concretas.

•Estos recursos están distribuidos físicamente, y funcionan gracias a una red de comunicaciones.

•Hay un sistema operativo de alto nivel, que unifica e integra el control de los componentes.

•El hecho de la distribución es transparente, permitiendo que los servicios puedan ser solicitados especificando simplemente su nombre (no su localización).

•El funcionamiento de los recursos físicos y lógicos está caracterizado por una autonomía coordinada.

A pesar del tiempo transcurrido, esta definición sigue siendo, en esencia, válida.

Así, para Coulouris un sistema distribuido es aquél que está compuesto por varias computadoras autónomas conectadas mediante una red de comunicaciones y equipadas con programas que les permitan coordinar sus actividades y compartir recursos. Bal ofrece una definición muy similar: ``Un sistema de computación distribuida está compuesto por varios procesadores autónomos que no comparten memoria principal, pero cooperan mediante el paso de mensajes sobre una red de comunicaciones''. Y según Schroeder, todo sistema distribuido tiene tres características básicas:

•Existencia de varias computadoras. En general, cada una con su propio procesador, memoria local, subsistema de entrada/salida y quizás incluso memoria persistente.

•Interconexión. Existen vías que permiten la comunicación entre las computadoras, a través de las cuales pueden transmitir información.

•Estado compartido. Las computadoras cooperan para mantener algún tipo de estado compartido. El funcionamiento correcto del sistema se describirse como el mantenimiento de una serie de invariantes globales que requiere la coordinación de varias computadoras.

Como lo hemos observado, el término de Computación Distribuida se define de varias maneras y lo mismo se aplica al término de Sistema Distribuido, así que en lugar de seguir dando más definiciones de estos términos, nos concentraremos en el análisis de las características más importantes de los Sistemas Distribuidos, de esta manera podremos construir una definición propia de lo que es un Sistema Distribuido al finalizar este capítulo.

Una característica muy importante es que las diferencias entre las computadoras y las maneras en que estas se comunican no son transparentes para el usuario final, esto mismo aplica para la organización interna del sistema distribuido. Otra característica importante es que los usuarios y las aplicaciones pueden interactuar con un Sistema Distribuido de manera consistente y uniforme, sin importar donde y cuando se lleve a cabo la interacción.

Todo Sistema Distribuido bebe también ser relativamente fácil poder expandir, lo cual se logra al tener computadoras independientes, pero al mismo tiempo “esconder” las funciones de dichas computadoras en el sistema. Normalmente un sistema distribuido debe de estar siempre disponible a pesar de que ciertas partes que lo conforman puedan no estar funcionando. Los usuarios y las aplicaciones no deben de notar en ningún momento que estas partes están siendo reemplazadas o reparadas, o que se han agregado nuevas partes al sistema para poder dar servicio a más usuarios o aplicaciones.

1.1.2 Características de un Sistema Distribuidos

Cualquier diseñador de sistemas debe tener los conocimientos necesarios para enfrentarse a todas las complicaciones que pueden surgir al momento de considerar los requerimientos para el desarrollo de un sistema distribuido. A continuación explicaremos cada una de las características de los Sistemas Distribuidos, según Coulouris son estas características, los desafíos que presentan los sistemas distribuidos.

1.1.2.1 Heterogeneidad

Al hablar de heterogeneidad nos referimos a la variedad y diferencia que podemos encontrar en los elementos que componen una red de computadoras sobre la que se ejecuta un sistema distribuido, dicha heterogeneidad no sólo se aplica a las redes y al hardware de las computadoras, sino también a los sistemas operativos, los lenguajes de programación y las implementaciones en las que trabajan los diferentes desarrolladores.

Un ejemplo de esto lo podemos ver muy claro en Internet, ya que es una red que esta conformada por muchos tipos de redes (Figura 1) cuyas diferencias se encuentran enmascaradas, puesto que todas las computadoras que se conectan a este utilizan los protocolos de Internet para comunicarse una con otra, así una computadora conectada a una red Ethernet puede comunicarse con otra computadora conectada a una red Token Ring, basta con

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