UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSUNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSINSTITUTO DE INFORMÁTICAINSTITUTO DE INFORMÁTICA

Sistemas DistribuídosSistemas Distribuídos

Mestrado em Ciência da ComputaçãoMestrado em Ciência da Computação

1o. Semestre / 2006

Prof. Fábio M. Costafmc@inf.ufg.br

www.inf.ufg.br/~fmc/DS­MSc2006

Aula 03

Instituto de Informática ­ UFG 2

O modelo O modelo peer­to­peerpeer­to­peer

● Todos os processos/objetos possuem as mesmas capacidades (cliente e servidor)

– Provisão e requisição de recursos● Modelo descentralizado

– permite distribuir recursos compartilhados em larga escala na rede

● Escalabilidade melhor do que no modelo cliente­servidor

– Devido à não­centralização dos recursos

Considere o papel de modelos híbridosConsidere o papel de modelos híbridos

Instituto de Informática ­ UFG 3

O modelo O modelo peer­to­peerpeer­to­peer

Application

Application

Application

Peer 1

Peer 2

Peer 3

Peers 5 .... N

Sharableobjects

Application

Peer 4

Instituto de Informática ­ UFG 4

Interfaces e ObjetosInterfaces e Objetos

● Objetos

– Encapsulam a funcionalidade e o estado dos componentes de uma aplicação ou serviço distribuído

– Todas as propriedades usuais de orientação a objetos

– Modelo de objetos próprio ou da linguagem de progr.● Uma interface especifica:

– O conjunto de funções disponibilizadas por um processo ou objeto

● Objetos são acessíveis unicamente através de suas interfaces

● Uma ou várias interfaces por objeto

Instituto de Informática ­ UFG 5

Requisitos de projetoRequisitos de projeto

● Desempenho– tempo de resposta, throughput (vazão), 

balanceamento de carga

● Qualidade de serviço (QoS)– Diz respeito ao grau de satisfação quanto às 

propriedades não­funcionais do sistema● confiabilidade, segurança, desempenho

– Assume papel especial no caso de sistemas de tempo real

● multimídia distribuída

Instituto de Informática ­ UFG 6

Requisitos de projetoRequisitos de projeto

● Uso de caching e replicação– Fator fundamental: melhoria de desempenho e 

disponibilidade

● Dependabilidade– Tolerância a falhas– Segurança

Instituto de Informática ­ UFG 7

Modelo de interaçãoModelo de interação

● Processos interagem entre si através da troca de mensagens para coordenação

● Um algoritmo distribuído define os passos necessários para coordenação

● Cada processo possui seu próprio estado● O desempenho do canal de comunicação não é 

previsível (atraso, banda, jitter)● Não é possível manter uma noção global de 

tempo única

Instituto de Informática ­ UFG 8

Os dois modelos fundamentais de sistemas Os dois modelos fundamentais de sistemas distribuídosdistribuídos

● Síncrono – limites são conhecidos para:

– tempo de execução de cada passo em um processo

– tempo de transmissão (e recepção) de mensagens 

– Taxa de defasagem dos relógios locais

● Assíncrono – limites não são conhecidos para as variáveis acima

Mais fácil construir aplicações sobre sistemas síncronos Mais fácil construir aplicações sobre sistemas síncronos ex.: ex.: timeoutstimeouts p/ detectar falhas p/ detectar falhas

Sistemas distribuídos reais tendem a ser assíncronos Sistemas distribuídos reais tendem a ser assíncronos (devido ao compartilhamento de recursos nos (devido ao compartilhamento de recursos nos 

sistemas locais)sistemas locais)

Instituto de Informática ­ UFG 9

Ordenação de eventos em tempo realOrdenação de eventos em tempo real

send

receive

send

receive

m1m2

2

1

3

4X

Y

Z

Physical time

A

m3

receive receive

send

receive receive receivet 1 t2 t 3

receive

receive

m2

m 1

Instituto de Informática ­ UFG 10

Processos e canaisProcessos e canais

process  p process q

Communication channel

send

Outgoing message buffer Incoming message buffer

receivem

Instituto de Informática ­ UFG 11

Falhas de omissão e falhas arbitráriasFalhas de omissão e falhas arbitrárias

Class of failure Affects DescriptionFail­stop Process Process halts and remains halted. Other processes may

detect this state.Crash Process Process halts and remains halted. Other processes may

not be able to detect this state.Omission Channel A message inserted in an outgoing message buffer never

arrives at the other end’s incoming message buffer.Send­omission Process A process completes a send, but the message is not put

in its outgoing message buffer.Receive­omission Process A message is put in a process’s incoming message

buffer, but that process does not receive it.Arbitrary(Byzantine)

Process orchannel

Process/channel exhibits arbitrary behaviour: it maysend/transmit arbitrary messages at arbitrary times,commit omissions; a process may stop or take anincorrect step.

Instituto de Informática ­ UFG 12

Falhas de temporizaçãoFalhas de temporização

Class of Failure Affects DescriptionClock Process Process’s local clock exceeds the bounds on its

rate of drift from real time.Performance Process Process exceeds the bounds on the interval

between two steps.Performance Channel A message’s transmission takes longer than the

stated bound.

Instituto de Informática ­ UFG 13

Objetos e “Objetos e “principalsprincipals””

Network

invocation

result

ClientServer

Principal (user) Principal (server)

ObjectAccess rights

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Intrusos na comunicaçãoIntrusos na comunicação

Communication channel

Copy of m

Process p Process qm

The enemym’

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Canais segurosCanais seguros

Principal A

Secure channelProcess p Process q

Principal B