Sistemas Operativos Distribuidos (Parte 1)

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1 Sistemas Operativos Distribuidos (Parte 1) M. en C. Mario Farias-Elinos 1 The Tim Allen View of Computing Faster!!! Bigger Problems I want 7 days of weather not 2 I want 1024x1024x16-bit color Most modern applications such as weather prediction, aerodynamics and artificial intelligence are very computationally intensive

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2 Contenido Antecedentes Definición Características Modelos Dependencia de la red Arquitectura cliente/servidor Client invocation invocation Server result Server result Client Key: Process: Computer:

3 Arquitectura cliente/servidor Client invocation

3 Cliente / Multiservidor Service Client Server Server Client Server Esquema del proxy Client Proxy server Web server Client Web server

4 Aplicaciones distribuidas bajo el esquema punto a punto Application Coordination code Application Coordination code Application Coordination code CETIS Salud Definición de Sistema Distribuido Un conjunto de computadoras independientes que aparentan a los usuarios ser un mismo sistema Conjunto de computadoras autónomas conectadas entre sí físicamente por medio de una red y ejecutando un software que permite la compartición de recursos

7 Definición de Sistema Distribuido Un conjunto de computadoras independientes que aparentan a los usuarios ser

5 Parte de la Internet ISP intranet backbone satellite link desktop computer: server: network link: Una intranet print and other servers server Desktop computers Web server Local area network server File server print other servers the rest of the Internet router/firewall

9 Una intranet print and other servers email server Desktop computers Web

6 La Web Web servers Browsers Internet File system of Protocols Activity.html La web An example of horizontal distribution of a Web service

w3c.org Protocols http://www.w3c.org/protocols/activity.html Activity.html 2.1.

7 Características Características de un sistema distribuido Heterogenio Abierto Seguro Escalable Tolerante a fallas Concurrente Transparente Aplicado a: Redes Computadoras Sistemas operativos Heterogeneidad Lenguajes de programación Implementaciones Middleware aplicado a la capa de sfotware que ayude a mantener la heterogeneidad

13 Aplicado a: Redes Computadoras Sistemas operativos Heterogeneidad Lenguajes de

8 Extendible al: Hardware Software Abierto Sistemas de computo son cerrados. UNIX es un SO menos cerrado. IBM PC rompió el esquema de arquitecturas propietarias Seguridad Punto que generalmente se olvida Comunicación Recursos distribuidos Ataques

IBM PC rompió el esquema de arquitecturas propietarias. 2.1.

9 Escalabilidad Operar a diferentes escalas Workstations y servidores PCs, supercomputadoras. No solo en forma local, sino a otros niveles Internet Internet Tolerancia a fallas Que pasa cuando una falla se presenta? Deteccción Enmascaramiento Tolerancia Se basa en: Redundancia del Hardware Software de recuperación

No solo en forma local, sino a otros niveles Internet Internet-2 2.1.

10 Redundancia del Hardware Al menos dos computadoras son utilizadas para el mismo proceso, una de ellas actua como respaldo. Algo costoso, pero eficiente La redundancia puede manejarse via software Software Redundante EL SW debe ser diseñado de tal manera que vigile el estado de los procesos. Procesos de transacción Administradores de réplicas

Algo costoso, pero eficiente La redundancia puede manejarse via software. 2.1.

11 Concurrencia La concurrencia en un sistema distribuido no necesariamente es con el mismo proceso Varios usuarios conel mismo programa Ejecución de varios daemons El problema principal: Sincronización Formas de transparencia Acceso Ubicación Migración Replicación Concurrencia Fallas Rendimiento Movilidad Persistencia En la forma de accesar los recursos, así como la representación de los datos No hay una forma de determinar la localización del recurso Los recursos pueden ser reubicados en otros lugares sin que el usuario se entere (Reubicación). Para el usuario sólo existe un proceso y un recurso. Compartición de los recusos de tal manera que el usuario no lo note Sistme tolerante a fallas y con capacidad de recuperación. No exista una degradación del sistema si los procesos aumentan. El usuario puede entrar desde cualquier terminal y sus recusos siempre aparecerán intáctos. Los recusos se encuentran almecenados indistentamente en memoria o en disco desde el punto de vista de usuario

datos No hay una forma de determinar la localización del recurso Los recursos pueden ser reubicados en otros lugares sin que el usuario se entere (Reubicación).

12 Ejemplo de transparencia y replicación a) Esqema de la memoria Manejo de memoria distribuida b) Referencia del CPU 1 a la página 10 c) Ejemplo de de replicación (página 10)

13 Sistema distribuido basado en el Middleware Sistema distribuido basado en Microkernel

14 Aplicación distribuida Sistema operativo de Red Aplicación distribuida Sistema operativo de Red con Middleware

15 Capas de un sistema distribuido Applications, services Middleware Operating system Platform Computer and network hardware La red (parte medular) A 1 B Hosts or local networks 3 D Links 6 E C Routers

16 La red (parte medular) Campus /29 router subnet compute server bruno dialup server henry file server hotpoint Staff subnet web server copper hub router/ firewall hammer Eswitch hub Student subnet Eswitch file server/ gateway custard other servers printers desktop computers xx desktop computers xx Campus /29 router subnet sickle router/ firewall 100 Mbps Ethernet 1000 Mbps Ethernet Eswitch: Ethernet switch Red inalámbrica A B C Laptops radio obstruction Palmtop D E Wireless LAN Server Base station/ access point LAN

37.94.246 other servers printers desktop computers 138.37.88.xx desktop computers 138.37.94.xx Campus138.37.95.

17 Programación de Sockets Esquema del Middleware Applications RMI, RPC and events Request reply protocol Middleware layers External data representation Operating System

18 Llamadas a procesos remotos y locales A remote invocation B local C invocation local E invocation local invocation D remote invocation F Esquema de un RPC client process server process Request Reply client stub procedure client program Communication module Communication module dispatcher server stub procedure service procedure

35 Esquema de un RPC client process server process Request Reply client stub procedure

19 Acceso a objetos remotos remoteobject Data remote interface m1 m2 implementation { m3 of methods m4 m5 m Esquemas de notificación object of interest Event service subscriber 1. notification object of interest observer subscriber 2. notification notification object of interest observer subscriber 3. notification

37 Esquemas de notificación object of interest Event service subscriber 1.

20 Calidad de servicio Características de entrada Máximo tamaño de datos (byte) Taza de transferencia (bytes/sec) Tamaño de la transferencia (bytes) Taza de transferencia máxima (bytes/sec) Servicios requeridos Sensibilidad a la pérdida (bytes) Retardos entre intervalo (µsec) Máxima sensibilidad (data units) Notificación de retardos (µsec) Máximo de retardos (µsec) Garantia de calidad Al flujo de datos específicos Calidad de servicio Marcación de paquetes

(bytes) Retardos entre intervalo (µsec) Máxima sensibilidad (data units) Notificación de retardos (µsec) Máximo de

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