Caracterização de Sistemas Distribuídos

Sistemas Distribuídos

Guilherme Bertoni Machado

Faculdades SENAC

Análise e Desenvolvimento de Sistemas

24 de fevereiro de 2010

Guilherme Bertoni Machado Sistemas Distribuídos

Caracterização de Sistemas Distribuídos

Histórico

Anos 50 - Sistemas Operacionais tipo Lote

Aumentar a capacidade de processamento de programasUsuário ia ao computadorProcessamento Seqüencial

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Histórico

Sistema de tipo Lote com E/S através de um sistema auxiliar

Dispositivo especialTransporte manual de �tas

�Distribuição local� do processamento

Sistema de computação centralizado

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Histórico

Sistema de Interrupção e Canais de E/S

Automação da E/S das �tas

Multiprogramação

Sistema de Computação Centralizado

Sistemas Operacionais de Tempo Compartilhado

Aumentar a produtividade dos programadoresComputador vai ao usuárioSurgimento dos terminais de E/SDistribuição da apresentação dos dados

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Histórico

Mainframes interligados

Distribuição da Apresentação dos Dados (terminais de E/S)Distribuição do Processamento

Comunicação de Dados e Teleprocessamento

Processamento CentralizadoApresentação da Informação - Distribuída

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Histórico

Anos 80 - Surgimento dos Microcomputadores

Produtividade dos usuários e desenvolvedoresConexão com os mainframesApresentação dos dadosCrescimento da distribuição do processamento

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Histórico

Anos 80 - Difusão da Tecnologia da Informação

Instrumento de transformação dos processos de negócios dasempresasAumento insigni�cante dos níveis de produtividade comrelação aos investimentos em TIPerda em níveis de produtividade quando pro�ssionaistrabalham individualmente

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Histórico

Anos 90 - Interligação dos Recursos

Surgimento das Redes Locais

Essência da Computação Distribuída

Evolução da tecnologia de redes

Repetidor, ponte, roteador, gateway

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Histórico

Sistema de Rede

Compartilhar periféricos, dados, programasAcessar base de dadosComunicação entre usuáriosComputadores autônomosSistemas Operacionais: independente e de redeInteração em forma de comunicaçãoGerenciamento do sistema

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Histórico

Sistemas Distribuídos

Extensão dos sistemas de redes onde a interação incluicomunicação e cooperação/colaboração.Cooperação

Todos por todos.

Cada um com a sua tarefa.

Colaboração

Todos por um.

Todos com a mesma �nalidade.

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De�nição

Um Sistema Distribuído é:

Uma coleção de computadores independentes que aparecempara o usuário como um único sistema coerente - Tanenbaum

É um sistema em que os componentes se localizam em umarede de computadores e coordenam suas ações através depassagem de mensagens - Coulouris

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Características

Heterogeneidade

Abertura

Escalabilidade

Segurança

Tratamento de falhas

Concorrência

Transparência

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Heterogeneidade

Aplica-se a:

RedesHardware de computadorSistemas OperacionaisLinguagens de programaçãoImplementações por diferentes programadores

Soluções:

MiddlewareMáquinas virtuais (ex: Applets Java)

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Abertura

Determina se o sistema pode ser estendido ou reimplementadode diversas maneiras.

Como alcançar:

Publicação de interfacesDocumentação e especi�caçãoCódigo aberto (Open-source)

Exemplos:

RFCsRepositório

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Escalabilidade

Suporta o aumento dos recursos e usuários mantendo umdesempenho satisfatório.

Desa�os:

Controlar o custo dos recursos físicosControlar a perda de performance (quantidade)Prevenir esgotamento de recursos (ex: IP)Evitar gargalos de performance (centralização)

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Segurança

Características

Con�dencialidadeIntegridadeDisponibilidade

Desa�os

Negação de Serviço (DOS)Código Móvel

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Tratamento de Falhas

Tipos de falhas

Física, software e humana

Técnicas:

Detecção de falhas

Ocultação de falhas

Tolerância a falhas (replicação)

Recuperação de falhas

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Concorrência

Permitir que recursos compartilhados sejam utilizados pordiversos processos

Questões:

SincronizaçãoDisponibilidadeSegurança

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Transparência

Transparência de acesso: recursos locais e remotos sãoacessados pelas mesmas operações.

Transparência de localização: recursos são acessados sem quesua localização seja determinada.

Transparência de concorrência: processos executamconcorrentemente, utilizando recursos compartilhados, seminterferirem na execução dos outros.

Transparência de replicação: múltiplas cópias de um recursopara aumentar a performance e disponibilidade dos seusserviços, sem o conhecimento das réplicas por usuários eprogramadores.

Transparência a falhas: ocultar e tratar as falhas, hardware ousoftware, permitindo que as aplicações ou usuários completemsuas tarefas.

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Transparência

Transparência de mobilidade: movimento de recursos ouclientes dentro do sistema não podem afetar a operação dosusuários ou programas.

Transparência de performance: sistema deve permitir serrecon�gurado para melhorar a performance conforme avariação de carga.

Transparência de escala: as aplicações e o sistema devempermitir serem expandidas, sem modi�car a estrutura oualgoritmos.

Transparência de persistência: oculta se um recurso (software)está na memória ou no disco.

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Para Pensar

Questões:

Cite cinco tipos de recursos de hardware e cinco tipos derecursos de dados ou software que podem ser compartilhados.Dê exemplos de como eles ocorrem em Sistemas Distribuídos.Pergunta 1.1 (Perguntas e Respostas - Livro do Coulouris)Liste os três principais componentes de software que podemfalhar quando um processo cliente requisita um método em umservidor e dê um exemplo de uma falha em cada caso.Pergunta 1.11 (Perguntas e Respostas - Livro do Coulouris)Discuta, utilizando suas palavras, as características desejáveisem um sistema distribuído.

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