caracter iza cao

Sistemas Distribudos: Conceitos e Projeto

Caracterizacao de Sistemas Distribudos

Francisco Jose da Silva e Silva

Laboratorio de Sistemas Distribudos (LSD)Departamento de Informatica / UFMA

http://www.lsd.deinf.ufma.br

15 de abril de 2013

Francisco Silva (UFMA/LSD) SD: Conceitos e Projeto 15 de abril de 2013 1 / 1

Agenda


Definicao de Sistemas Distribudos




Definicoes de Sistemas Distribudos

Colecao de computadores autonomos interligados atraves de umarede de computadores e equipados com software que permita ocompartilhamento dos recursos do sistema: hardware, software edados [Coulouris];

Colecao de computadores independentes que se apresenta ao usuariocomo um sistema unico e coerente [Tanenbaum].



Sistema Distribudo



Sistema Centralizado



Sistema Distribudo Moderno


Metas de Sistemas Distribudos




Compartilhamento de recursos

Recurso: termo abstrato e compreende tanto objetos de hardwarecomo discos e impressoras quanto entidades de software comoarquivos e banco de dados.

Motivacoes:1 Economia: compartilhamento de impressoras supercomputadores,

sistemas de armazenamento, etc. . .2 Colaboracao e troca de informacoes: arquivos, correio eletronico,

documentos, audio e vdeo. Groupware, teleconferencia, etc. . .



Transparencia da Distribuicao

de acesso;

de localizacao;

de migracao;

de relocacao: movimentacao de lugar enquanto os recursos estaosendo acessados;

de replicacao;

de concorrencia;

de falhas.



Abertura

Um sistema aberto e aquele que oferece servicos de acordo compadroes que descrevem a sintaxe e semantica destes servicos;

Por exemplo, em redes de computadores existem regras que definem oformato, conteudo e significado das mensagens;

Em SDs, servicos sao especificados atraves de interfaces descritas emuma IDL (Interface Definition Language). Isso permite:

1 Um processo arbitrario que necessite de uma interface se comuniquecom outro processo que fornece esta interface;

2 Que sejam construdas implementacoes diferentes destas interfaces quefuncionem do mesmo modo.



Interoperabilidade, Portabilidade e Extensibilidade

Interoperabilidade caracteriza ate que ponto duas implementacoesde sistemas ou componentes de fornecedores diferentes devemcoexistir e trabalhar em conjunto, especificados por um padraocomum;

Portabilidade caracteriza ate que ponto uma aplicacao desenvolvidapara um sistema distribudo A pode ser executada, sem modificacao,em um sistema B ;

Extensibilidade define a capacidade de se adicionar novoscomponentes ou substituir componentes existentes sem afetar os quecontinuam no mesmo lugar.



Escalabilidade com Relacao ao Tamanho

Se uma quantidade maior de usuarios ou recursos devem serconsiderados deve-se tomar cuidado com servicos, dados e algoritmoscentralizados:Conceito Exemplo

Servicos Centralizados Um unico servidor para todos osusuarios

Dados Centralizados Uma unica lista telefonica on-line

Algoritmos Centralizados Fazer roteamento com base eminformacoes completas

Eles se tornam gargalos, pontos unicos de falhas e saturam a redeonde residem.



Algoritoms Distribudos

Algoritmos distribudos possuem as seguintes diferencas com relacaoaos centralizados:

1 Nenhuma no possui informacao completa do estado do sistema;

2 Cada no toma decisoes baseado somente em informacoes locais;

3 A falha de um no nao inviabiliza a execucao do algoritmo;

4 Nao se pressupoe a existencia de um relogio global.



Escalabilidade Geografica

Sistemas distribudos desenvolvidos para redes locais tipicamenteutilizam comunicacao sncrona mas comunicacao em WANs etipicamente tres ordens de magnitude mais lenta;

Comunicacao WAN nao e confiavel e ocorre ponto-a-ponto enquantoem LANs e confiavel e baseada em broadcast. Isto facilita odesenvolvimento. Exemplo: servico de localizacao.


Tecnicas de Escalabilidade




Esconder a Latencia na Comunicacao

Construir a aplicacao de forma a utilizar somente comunicacaoassncrona;

Em aplicacoes batch e paralelas normalmente e bem aceita mas omesmo nao ocorre em aplicacoes interativas;

Neste caso, uma solucao e diminuir a necessidade de comunicacaomovendo parte da computacao do servidor para o cliente.



Esconder a Latencia na Comunicacao

Figura: Verificacao do preenchimento de um formulario: a) No servidor b) Nocliente



Distribuicao

Figura: Dividindo o espaco de nomes DNS em zonas.



Replicacao

Aumenta a disponibilidade e ajuda a balancear a carga de trabalhoentre componentes levando a um melhor desempenho;

Caching e uma forma especial de replicacao na qual a decisao detrazer o objeto e de seu cliente e nao de seu proprietario;

Pode levar a problemas de consistencia.


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