Sistemas Distribuidos

Sistemas Distribuidos

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de los sistemas distribuidos vino de la mano de las redes locales de alta velocidad a principios de 1970. Más recientemente, la disponibilidad de computadoras personales de altas prestaciones, estaciones de trabajo y ordenadores servidores ha resultado en un mayor desplazamiento hacia los sistemas distribuidos en detrimento de los ordenadores centralizados multiusuario. Esta tendencia se ha acelerado por el desarrollo de software para sistemas distribuidos, diseñado para soportar el desarrollo de aplicaciones distribuidas. Este software permite a los ordenadores coordinar sus actividades y compartir los recursos del sistema – hardware, software y datos.

Los sistemas distribuidos se implementan en diversas plataformas hardware, desde unas pocas estaciones de trabajo conectadas por una red de área local, hasta Internet, una colección de redes de área local y de área extensa interconectados, que en lazan millones de ordenadores.

DESARROLLO

Definición:

Un sistema distribuido se define como una colección de computadores autónomos conectados por una red, y con el software distribuido adecuado para que el sistema sea visto por los usuarios como una única entidad capaz de proporcionar facilidades de computación.

Características:

Establece que son seis las características principales responsables de la utilidad de los sistemas distribuidos. Se trata de compartición de recursos, apertura, concurrencia, Carencia de reloj global, fallos independientes y transparencia:

·         Concurrencia.- Esta característica de los sistemas distribuidos permite que los recursos disponibles en la red puedan ser utilizados simultáneamente por los usuarios y/o agentes que interactúan en la red.

·         Carencia de reloj global.- Las coordinaciones para la transferencia de mensajes entre los diferentes componentes para la realización de una tarea, no tienen una temporización general, está más bien distribuida a los componentes.

·         Fallos independientes.- Cada componente del sistema puede fallar independientemente, con lo cual los demás pueden continuar ejecutando sus acciones. Esto permite el logro de las tareas con mayor efectividad, pues el sistema en su conjunto continua trabajando.

·         Compartición de recursos.- La compartición de recursos es la gestión de datos equitativa entre los sistemas operativos para mantener un nivel de uso de memoria bajo.

·         Apertura.- Un sistema puede ser abierto o cerrado con respecto a extensiones hardware o software. La apertura de los sistemas distribuidos se determina primariamente por el grado hacia el que nuevos servicios de compartición de recursos se pueden añadir sin perjudicar ni duplicar a los ya existentes.

·         Transparencia.- Ocultación al usuario y al programador de aplicaciones de la separación de los componentes de un sistema distribuido, de manera que el sistema se percibe como un todo, en vez de una colección de componentes independientes. La transparencia ejerce una gran influencia en el diseño del software de sistema.

Evolución:

Procesamiento central (Host).- Uno de los primeros modelos de ordenadores interconectados, llamados centralizados, donde todo el procesamiento de la organización se llevaba a cabo en una sola computadora, normalmente un Mainframe, y los usuarios empleaban sencillos ordenadores personales.

Los problemas de este modelo son:

·         Cuando la carga de procesamiento aumentaba se tenía que cambiar el hardware del Mainframe, lo cual es más costoso que añadir más computadores personales clientes o servidores que aumenten las capacidades.

·         El otro problema que surgió son las modernas interfaces gráficas de usuario, las cuales podían conllevar a un gran aumento de tráfico en los medios de comunicación y por consiguiente podían colapsar.

Grupo de Servidores.- Otro modelo que entró a competir con el anterior, también un tanto centralizado, son un grupo de ordenadores actuando como servidores, normalmente de archivos o de impresión, poco inteligentes para un número de Minicomputadores que hacen el procesamiento conectados a una red de área local.

El problema de este modelo es que podría generarse una saturación de los medios de comunicación entre los servidores poco inteligentes y los minicomputadores, por ejemplo cuando se solicitan archivos grades por varios clientes a la vez, podían disminuir en gran medida la velocidad de transmisión de información.

La Computación Cliente Servidor.- Este modelo, que predomina en la actualidad, permite descentralizar el procesamiento y recursos, sobre todo, de cada uno de los servicios y de la visualización de la Interfaz Gráfica de Usuario. Esto hace que ciertos servidores estén dedicados solo a una aplicación determinada y por lo tanto ejecutarla en forma eficiente.

Cliente-Servidor

Definición:

El modelo cliente-servidor de un sistema distribuido es el modelo más conocido y más ampliamente adoptado en la actualidad. Hay un conjunto de procesos servidores, cada uno actuando como un gestor de recursos para una colección de recursos de un tipo, y una colección de procesos clientes, cada uno llevando a cabo una tarea que requiere acceso a algunos recursos hardware y software compartidos. Los gestores de recursos a su vez podrían necesitar acceder a recursos compartidos manejados por otros procesos, así que algunos procesos son ambos clientes y servidores. En el modelo, cliente-servidor, todos los recursos compartidos son mantenidos y manejados por los procesos servidores. Los procesos clientes realizan peticiones a los servidores cuando necesitan acceder a algún recurso. Si la petición es válida, entonces el servidor lleva a cabo la acción requerida y envía una respuesta al proceso cliente. Es un elemento primordial, la presencia de un medio físico de comunicación entre las máquinas, y dependerá de la naturaleza de este medio la viabilidad del sistema.

Ventajas de los sistemas cliente-servidor

La principal ventaja de los sistemas cliente-servidor está en la correspondencia natural de las aplicaciones en el marco cliente-servidor. Un ejemplo de esto es una agenda electrónica. Debido a que los datos son relativamente estáticos y son visto de manera uniforme por todos los usuarios del sistema parece lógico colocarlos en un servidor que acepte peticiones sobre dichos datos. Es más, en este caso la lógica de aplicación debería estar colocada del lado del servidor, para proporcionar una mayor flexibilidad al sistema de búsquedas.

Otra ventaja es la posibilidad de ejecutar aplicaciones que hacen uso intensivo de los recursos en plataformas hardware de bajo coste. También el sistema es más escalable, pudiéndose añadir tanto nuevo clientes como nuevos servidores.

Categorías de Servidores:

·         Servidores de archivos.- Proporciona archivos para clientes. Si los archivos no fueran tan grandes y los usuarios que comparten esos archivos no fueran muchos, esto sería una gran opción de almacenamiento y procesamiento de archivos. El cliente solicita los archivos y el servidor los ubica y se los envía.

·         Servidores de Base de Datos.- Son los que almacenan gran cantidad de datos estructurados, se diferencian de los de archivos pues la información que se envía está ya resumida en la base de datos. Ejemplo: El Cliente hace una consulta, el servidor recibe esa consulta (SQL) y extrae solo la información pertinente y envía esa respuesta al cliente.

·         Servidores de Software de Grupo.- El software de grupo es aquel, que permite organizar el trabajo de un grupo. El servidor gestiona los datos que dan soporte a estas tareas. Por ejemplo: almacenar las listas de correo electrónico. El Cliente puede indicarle, que se ha terminado una tarea y el servidor se lo envía al resto del grupo.

·         Servidores WEB.- Son los que guardan y proporcionan Páginas HTML. El cliente desde un browser o link hace un llamado de la página y el servidor recibe el mensaje y envía la página correspondiente.

·         Servidores de correo.- Gestiona el envío y recepción de correo de un grupo de usuarios (el servidor no necesita ser muy potente). El servidor solo debe utilizar un protocolo de correo.

·         Servidor de objetos.- Permite almacenar objetos que pueden ser activados a distancia. Los clientes pueden ser capaces de activar los objetos que se encuentran en el servidor.

·         Servidores de impresión.- Gestionan las solicitudes de impresión de los clientes. El cliente envía la solicitud de impresión, el servidor recibe la solicitud y la ubica en la cola de impresión, ordena a la impresora que lleve a cabo las operaciones y luego avisa a la computadora cliente que ya acabo su respectiva impresión.

·         Servidores de aplicación.- Se dedica a una única aplicación. Es básicamente una aplicación a la que pueden acceder los clientes.

Componentes de Software:

Se distinguen tres componentes básicos de software:

·         Presentación.- Tiene que ver con la presentación al usuario de un conjunto de objetos visuales y llevar a cabo el procesamiento de los datos producidos por el mismo y los devueltos por el servidor.

·         Lógica de aplicación.- Esta capa es la responsable del procesamiento de la información que tiene lugar en la aplicación.

·         Base de datos.- Esta compuesta de los archivos que contienen los datos de la aplicación. 

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS

Con respecto a Sistemas Centralizados:

·         Una de las ventajas de los sistemas distribuidos es la economía, pues es mucho más barato, añadir servidores y clientes cuando se requiere aumentar la potencia de procesamiento.

·         El trabajo en conjunto. Por ejemplo: en una fábrica de ensamblado, los robots tienen sus CPUs diferentes y realizan acciones en conjunto, dirigidos por un sistema distribuido.

·         Tienen una mayor confiabilidad. Al estar distribuida la carga de trabajo en muchas máquinas la falla de una de ellas no afecta a las demás, el sistema sobrevive como un todo.

·         Capacidad de crecimiento incremental. Se puede añadir procesadores al sistema incrementando su potencia en forma gradual según sus necesidades.

DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS

·         El principal problema es el software, es el diseño, implantación y uso del software distribuido, pues presenta numerosos inconvenientes. Los principales interrogantes son los siguientes:

·         La respuesta a estos interrogantes no es uniforme entre los especialistas, pues existe una gran diversidad de criterios y de interpretaciones al respecto.

·         Otro problema tiene que ver con las redes de comunicación. Por ejemplo: Perdida de mensajes, saturación en el tráfico, etc.

·         Un problema que puede surgir al compartir datos es la seguridad de los mismos.

·         En general se considera que las ventajas superan a las desventajas, si estas últimas se administran seriamente.

CONCLUSIONES

Los sistemas distribuidos abarcan una cantidad de aspectos considerables ya que tienen una gran cantidad de usos al poder separar los usos de memoria y disco en varios ordenadores, para que todos trabajen al mismo tiempo y aumente la velocidad.
Son comúnmente utilizados en sistemas comerciales, redes WAN, aplicaciones multimedia y juegos multiusuario, por lo que son indispensables para la vida.

REFERENCIAS

·         Roger S. Presuman. Ingeniería de Software. Quinta Edición. McGraw-Hill Interamericana. Madrid. 2002.

·         George Coulouris. Sistemas Distribuidos. Tercera Edición. Addison Wesley. Madrid. 2001.

·         Guía Rápida de Internet, David Zurdo Saiz, Alejandro Sicilia Burgoa, Fernando Acevedo Quero, Paraninfo. Madrid. 1997

·         http://augcyl.org/?page_id=231

·         http://www.monografias.com/trabajos16/sistemas-distribuidos/sistemas-distribuidos.shtml