Sistemas distribuids ** Panrama ** 1. Intrducción 2. Definición 3. Características 4. Evlución 5. Cliente-Servidr 6. Prtcl 7. Middleware 8. Objets distribuids 9. Base de dats distribuida 10. Desarrll WEB 11. Tecnlgías Inalámbricas 12. Ventajas de ls Sistemas Distribuids 13. Desventajas de ls Sistemas Distribuids 14. Desafís 15. Aplicacines 16. Cnclusines 17. Referencias 1.- INTRODUCCIÓN La cmputación desde sus inicis ha sufrid muchs cambis, desde las grandes cmputadras que permitían realizar tareas en frma limitada y de us un tant exclusiv de rganizacines muy selectas, hasta las actuales cmputadras ya sean persnales prtátiles que tienen las mismas e inclus mayres capacidades que ls primers y que están cada vez más intrducids en el quehacer ctidian de una persna. Ls mayres cambis se atribuyen principalmente a ds causas, que se diern desde las décadas de ls setenta: 1. El desarrll de ls micrprcesadres, que permitiern reducir en tamañ y cst a las cmputadras y aumentar en gran medida las capacidades de ls misms y su acces a más persnas. 2. El desarrll de las redes de área lcal y de las cmunicacines que permitiern cnectar cmputadras cn psibilidad de transferencia de dats a alta velcidad. Es en este cntext que aparece el cncept de "Sistemas Distribuids" que se ha ppularizad tant en la actualidad y que tiene cm ámbit de estudi las redes cm pr ejempl: Internet, redes de teléfns móviles, redes crprativas, redes de empresas, etc. Este dcument presenta una panrámica de ls aspects relevantes que están invlucrads en ls Sistemas Distribuids".
2.- SISTEMAS DISTRIBUIDOS (definición). "Sistemas cuys cmpnentes hardware y sftware, que están en cmputadras cnectadas en red, se cmunican y crdinan sus accines mediante el pas de mensajes, para el lgr de un bjetiv. Se establece la cmunicación mediante un prtcl preestablecid. 3.- CARACTERÍSTICAS. Cncurrencia.- Esta característica de ls sistemas distribuids permite que ls recurss dispnibles en la red puedan ser utilizads simultáneamente pr ls usuaris y/ agentes que interactúan en la red. Carencia de relj glbal.- Las crdinacines para la transferencia de mensajes entre ls diferentes cmpnentes para la realización de una tarea, n tienen una temprización general, está más bien distribuida en ls cmpnentes. Falls independientes de ls cmpnentes.- Cada cmpnente del sistema pudiera fallar de manera independientemente, y ls demás cntinuar ejecutand sus accines. Est permite el lgr de las tareas cn mayr efectividad, pues el sistema en su cnjunt cntinua trabajand. 4.- EVOLUCIÓN. Prcesamient central (Hst).- Refiere a un de ls primers mdels de cmputadras intercnectadas, llamads centralizads, dnde td el prcesamient de la rganización se llevaba a cab en una sla cmputadra, nrmalmente un Mainframe, y ls usuaris empleaban sencillas cmputadras persnales. Alguns prblemas de este mdel sn: Cuand la carga de prcesamient aumentaba se tenía que cambiar el hardware del Mainframe, l cual es más csts que añadir más cmputadres persnales clientes servidres que aumenten las capacidades. El tr prblema que surgió sn las mdernas interfases gráficas de usuari, las cuales pdían cnllevar a un gran aument de tráfic en ls medis de cmunicación y pr cnsiguiente pdían clapsar a ls sistemas. Grup de Servidres.- Otr mdel que entró a cmpetir cn el anterir, también un tant centralizad, sn un grup de cmputadras actuand cm servidres, nrmalmente de archivs de impresión, pc inteligentes para un númer de minicmputadres que hacen el prcesamient cnectads a una red de área lcal. Alguns prblemas de este mdel sn: Pdría generarse una saturación de ls medis de cmunicación entre ls servidres pc inteligentes y ls minicmputadres, pr ejempl cuand se slicitan archivs grandes pr varis clientes a la vez, pdían disminuir en gran medida la velcidad de transmisión de infrmación. La Cmputación Cliente Servidr.- Este mdel, que predmina en la actualidad, permite descentralizar el prcesamient y recurss, sbre td, de cada un de ls servicis y de la visualización de la Interfaz Gráfica de Usuari. Est hace que cierts servidres estén dedicads sól a una aplicación determinada y pr l tant ejecutarla en frma eficiente.
5.- CLIENTE-SERVIDOR Definición: Sistema en dnde el cliente es una máquina que slicita un determinad servici y se denmina servidr a la máquina que l prprcina. Ls servicis pueden ser: Ejecución de un determinad prgrama. Acces a un determinad banc de infrmación. Acces a un dispsitiv de hardware. La presencia de un medi físic de cmunicación entre las máquinas, es un element primrdial, y dependerá de la naturaleza de este medi la viabilidad del sistema. Categrías de Servidres: A cntinuación se presenta una lista de ls servidres más cmunes: Servidres de archivs.- Prprcina archivs para clientes. Si ls archivs n fueran tan grandes y ls usuaris que cmparten ess archivs n fueran muchs, est sería una gran pción de almacenamient y prcesamient de archivs. El cliente slicita ls archivs y el servidr ls ubica y se ls envía. Servidres de Base de Dats.- Sn ls que almacenan gran cantidad de dats estructurads, se diferencian de ls de archivs pues la infrmación que se envía está ya resumida en la base de dats. Ejempl: El Cliente hace una cnsulta, el servidr recibe esa cnsulta (SQL) y extrae sól la infrmación pertinente y envía esa respuesta al cliente. Servidres de Sftware de Grup.- El sftware de grup es aquel, que permite rganizar el trabaj de un grup. El servidr gestina ls dats que dan sprte a estas tareas. Pr ejempl: almacenar las listas de crre electrónic. El Cliente puede indicarle, que se ha terminad una tarea y el servidr se l envía al rest del grup. Servidres WEB.- Sn ls que guardan y prprcinan páginas HTML. El cliente desde un brwser navegadr hace un llamad de una página (link) y el servidr recibe el mensaje para después enviar la página slicitada. Servidres de crre.- Gestina el enví y recepción de crre de un grup de usuaris (el servidr n necesita ser muy ptente). El servidr sól debe utilizar un prtcl de crre. Servidr de bjets.- Permite almacenar bjets que pueden ser activads de manera remta. Ls clientes pueden ser capaces de activar ls bjets que se encuentren en el servidr. Servidres de impresión.- Gestinan las slicitudes de impresión de ls clientes. El cliente envía la slicitud de impresión, el servidr recibe la slicitud y la ubica en la cla de impresión, rdena a la impresra que lleve a cab las peracines y lueg avisa a la cmputadra cliente que ya acab su respectiva impresión. Servidres de aplicación.- En el pasad refería a un servidr que se dedicaba a una única aplicación. Era básicamente una aplicación a la que pdían acceder ls clientes. En la actualidad refiere más a un servidr Web cn capacidad de prcesamient, pr l que suele ser a la vez servidr Web cn algunas funcines de lógica de negci.
Cmpnentes de Sftware: Se distinguen tres cmpnentes básics de sftware: Presentación.- Tiene que ver cn la presentación al usuari de un cnjunt de bjets visuales y llevar a cab el prcesamient de ls dats prducids pr el mism y ls devuelts pr el servidr. Lógica de aplicación.- Esta capa es la respnsable del prcesamient de la infrmación que tiene lugar en la aplicación. Base de dats.- Esta cmpuesta de ls archivs que cntienen ls dats de la aplicación. Arquitecturas Cliente / Servidr A cntinuación mstrams las arquitecturas cliente-servidr más ppulares: Arquitectura Cliente-Servidr de Ds Capas.- Cnsiste en una capa de presentación y lógica de la aplicación; y la tra de la base de dats. Nrmalmente esta arquitectura se utiliza en las siguientes situacines: Cuand se requiera pc prcesamient de dats en la rganización. Cuand se tiene una base de dats centralizada en un sl servidr. Cuand la base de dats es relativamente estática. Cuand se requiere un mantenimient mínim. Arquitectura Cliente-Servidr de Tres Capas- Cnsiste en una capa de la Presentación, tra capa de la lógica de la aplicación y tra capa de la base de dats. Nrmalmente esta arquitectura se utiliza en las siguientes situacines: Cuand se requiera much prcesamient de dats en la aplicación. En aplicacines dnde la funcinalidad este en cnstante cambi. Cuand ls prcess n están relativamente muy relacinads cn ls dats. Cuand se requiera aislar la tecnlgía de la base de dats para que sea fácil de cambiar. Cuand se requiera separar el códig del cliente para que se facilite el mantenimient. Esta muy adecuada para utilizarla cn la tecnlgía rientada a bjets. Clasificación de ls sistemas cliente servidr: A cntinuación mstrams la clasificación de de ls sistemas cliente/servidr de acuerd al nivel de abstracción del servici que frecen: 1. Representación distribuida.- La interacción cn el usuari se realiza en el servidr, el cliente hace de pasarela entre el usuari y el servidr.
2. Representación Remta.-La lógica de la aplicación y la base de dats se encuentran en el servidr. El cliente recibe y frmatea ls dats para interactuar cn el usuari. 3. Lógica Distribuida.- El cliente se encarga de la interacción cn el usuari y de algunas funcines triviales de la aplicación. Pr ejempl cntrles de rang de camps, camps bligatris, etc. Mientras que el rest de la aplicación, junt cn la base de dats, están en el servidr. 4. Gestión Remta de Dats.- El cliente realiza la interacción cn el usuari y ejecuta la aplicación y el servidr es quien maneja ls dats. 5. Base de Dats Distribuidas.- El cliente realiza la interacción cn el usuari, ejecuta la aplicación, debe cncer la tplgía de la red, así cm la dispsición y ubicación de ls dats. Se delega parte de la gestión de la base de dats al cliente.
6. Cliente servidr a tres niveles.- El cliente se encarga de la interacción cn el usuari, el servidr de la lógica de aplicación y la base de dats puede estar en tr servidr. 7. Niveles de una aplicación Web. El nivel de interfaz de usuari está cmpuest pr las páginas HTML que el usuari slicita a un servidr Web y que visualiza en un cliente Web (nrmalmente, un navegadr). El nivel de lógica de negci está cmpuest pr ls móduls que implementan la lógica de la aplicación y que se ejecutan en un servidr de aplicacines. El nivel de dats está cmpuest pr ls dats, nrmalmente gestinads pr un sistema de gestión de bases de dats (servidr de dats), que maneja la aplicación web. 6.- PROTOCOLO Definición: Es un cnjunt bien cncid de reglas y frmats que se utilizan para la cmunicación entre prcess que realizan una determinada tarea. Se requieren ds partes: Especificación de la secuencia de mensajes que se han de intercambiar. Especificación del frmat de ls dats en ls mensajes. Un prtcl permite que cmpnentes hetergénes de sistemas distribuids puedan desarrllarse independientemente, y pr medi de móduls de sftware que cmpnen el prtcl, haya una cmunicación transparente entre ambs cmpnentes. Es cnveniente mencinar que ests cmpnentes del prtcl deben estar tant en el receptr cm en el emisr. Ejempls de prtcls usads en ls sistemas distribuids: IP: Prtcl de Internet.- Prtcl de la capa de Red, que permite definir la unidad básica de transferencia de dats y se encarga del direccinamient de la infrmación, para que llegue a su destin en la red.
TCP: Prtcl de Cntrl de Transmisión.- Prtcl de la capa de Transprte, que permite dividir y rdenar la infrmación a transprtar en paquetes de menr tamañ para su transprte y recepción. HTTP: Prtcl de Transferencia de Hipertext.- Prtcl de la capa de aplicación, que permite el servici de transferencia de páginas de hipertext entre el cliente WEB y ls servidres. SMTP: Prtcl de Transferencia de Crre Simple.- Prtcl de la capa de aplicación, que permite el enví de crre electrónic pr la red. POP3: Prtcl de Oficina de Crre.- Prtcl de la capa de aplicación, que permite la gestión de crres en Internet, es decir, le permite a una estación de trabaj recuperar ls crres que están almacenads en el servidr. 7.- MIDDLEWARE Definición: Es un términ que abarca a td el sftware necesari para el sprte de interaccines entre Clientes y Servidres principalmente en aplicacines distribuidas. Se puede cnsiderar cm el enlace que permite que un cliente btenga un servici de un servidr. Nrmalmente se define cm una capa de sftware cuy prpósit es cultar la hetergeneidad y prveer de un mdel de prgramación cnveniente para ls desarrlladres de aplicacines. Se encuentra representad pr prcess u bjets que actúan en un cnjunt de cmputadras y que se cmunican cn el fin de prprcinar sprte para cmpartición de recurss en un sistema distribuid Ls paquetes que sprtan las llamadas a prcedimients remts tal cm ls RPC de Sun y ls sistemas de cmunicacines tales cm ISIS sn alguns de ls piners del Middleware. En la actualidad se cuenta cn muchs prducts y estándares Middlewares que dan sprte a ls sistemas rientads a bjets, entre ells pdems señalar a : CORBA, Java RMI, Web Services, DCOM (Distributed Cmpnent Object Mdel ) de Micrsft y ls mdels de referencia para prcesamient distribuid abiert (RM-ODP) del ISO/ITU-T. En general pdems mencinar ds tips de middleware: Sftware intermedi general. Servicis generales que requieren tds ls clientes y servidres, pr ejempl: sftware para las cmunicacines usand el TCP/IP, sftware parte del sistema perativ que, pr ejempl, almacena ls archivs distribuids, sftware de autenticación, el sftware intermedi de mensajes de clientes a servidres y viceversa. Sftware intermedi de servicis. Sftware asciad a un servici en particular, pr ejempl: sftware que permite a ds BD cnectarse a una red cliente/servidr (ODBC: Cnectividad abierta de BD), sftware de bjets distribuids, pr ejempl la tecnlgía CORBA permite que bjets distribuids creads en distints lenguajes cexistan en una misma red (intercambien mensajes), sftware intermedi para sftware de grup, sftware intermedi asciad a prducts de seguridad específicas (Cnexines Seguras: Sckets), etc. Características: Independiza el servici de su implantación, del sistema perativ y de ls prtcls de cmunicacines. Permite la cnvivencia de distints servicis en un mism sistema. Permite la transparencia en el sistema. Mdel tradicinal: Mnitr de teleprces CICS, Tuxed.
Mdel OO: CORBA. 8.- OBJETOS DISTRIBUIDOS Definición: En ls sistemas Cliente/Servidr, un bjet distribuid es aquel que esta gestinad pr un servidr y sus clientes invcan sus métds utilizand un "métd de invcación remta". El cliente invca el métd mediante un mensaje al servidr que gestina el bjet, se ejecuta el métd del bjet en el servidr y el resultad se devuelve al cliente en tr mensaje. Tecnlgías rientadas a ls bjets distribuids: Las tres tecnlgías imprtantes y más usadas en este ámbit sn: 1. RMI.- Remte Invcatin Methd.- Fue el primer framewrk para crear sistemas distribuids de Java. El sistema de Invcación Remta de Métds (RMI) de Java permite, a un bjet que se está ejecutand en una Máquina Virtual Java (VM), llamar a métds de tr bjet que está en tra VM diferente. Esta tecnlgía está asciada al lenguaje de prgramación Java, es decir, que permite la cmunicación entre bjets creads en este lenguaje. 2. DCOM.- Distributed Cmpnent Object Mdel.- El Mdel de Objet Cmpnente Distribuid, esta incluid en ls sistemas perativs de Micrsft. Es un jueg de cncepts e interfaces de prgrama, en el cual ls bjets de prgrama del cliente, pueden slicitar servicis de bjets de prgrama servidres en tras cmputadras dentr de una red. Esta tecnlgía esta asciada a la platafrma de prducts Micrsft. 3. CORBA.- Cmmn Object Request Brker Architecture.- Tecnlgía intrducida pr el Grup de Administración de Objets OMG, creada para establecer una platafrma para la gestión de bjets remts independiente del lenguaje de prgramación. 9.- BASE DE DATOS DISTRIBUIDA Definición: Es una clección de dats (base de dats) cnstruida sbre una red y que pertenecen, lógicamente, a un sl sistema distribuid, la cual cumple las siguientes cndicines: La infrmación de la base de dats esta almacenada físicamente en diferentes sitis de la red. En cada siti de la red, la parte de la infrmación, se cnstituye cm una base de dats en sí misma. Las bases de dats lcales tienen sus prpis usuaris lcales, sus prpis DBMS y prgramas para la administración de transaccines, y su prpi administradr lcal de cmunicación de dats. Estas base de dats lcales deben de tener una extensión, que gestine las funcines de sciedad necesarias; la cmbinación de ests cmpnentes cn ls sistemas de administración de base de dats lcales, es l que se cnce cm Sistema Administradr de Base de Dats Distribuidas. Este gestr glbal permite que usuaris puedan acceder a ls dats desde cualquier punt de la red, cm si l hicieran cn ls dats de su base de dats lcal, es decir, para el
usuari, n debe existir diferencia en trabajar cn dats lcales dats de trs sitis de la red. En cnsecuencia, la base de dats distribuida, es cm una unidad virtual, cuyas partes se almacenan físicamente en varias bases de dats "reales" distintas, ubicadas en diferentes sitis. Ejempl de base de dats distribuida: Cnsidere un banc que tiene tres sucursales, en cada sucursal, una cmputadra cntrla las terminales de la misma y el sistema de cuentas. Cada cmputadr cn su sistema de cuentas lcal en cada sucursal cnstituye un "siti" de la BDD; las cmputadras están cnectadas pr la red. Durante las peracines nrmales, las aplicacines en las terminales de la sucursal necesitan sól acceder la base de dats de la misma. Cm sól acceden a la misma red lcal, se les llaman aplicacines lcales. Desde el punt de vista tecnlógic, aparentemente l imprtante es la existencia de algunas transaccines que acceden a infrmación en más de una sucursal. Estas transaccines sn llamadas transaccines glbales transaccines distribuidas. La existencia de transaccines glbales será cnsiderada cm una característica que ns ayude a discriminar entre las BDD y un cnjunt de base de dats lcales. Una típica transacción glbal sería una transferencia de fnds de una sucursal a tra. Esta aplicación requiere de actualizar dats en ds diferentes sucursales y asegurarse de la real actualización en ambs sitis en ningun. Asegurar el buen funcinamient de aplicacines glbales es una tarea difícil. Ventajas de las Base de Dats Distribuidas Descentralización.- En un sistema centralizad/distribuid, existe un administradr que cntrla tda la base de dats, pr el cntrari en un sistema distribuid existe un administradr glbal que lleva una plítica general y delega algunas funcines a administradres de cada lcalidad para que establezcan plíticas lcales y así un trabaj eficiente. Ecnmía: Existen ds aspects a tener en cuenta. El primer sn ls cstes de cmunicación; si las bases de dats están muy dispersas y las aplicacines hacen ampli us de ls dats puede resultar más ecnómic dividir la aplicación y realizarla lcalmente. El segund aspect es que cuesta mens crear un sistema de pequeñas cmputadras cn la misma ptencia que un únic cmputadr. Mejra de rendimient: Pues ls dats serán almacenads y usads dnde sn generads, l cual permitirá distribuir la cmplejidad del sistema en ls diferentes sitis de la red, ptimizand la labr. Mejra de fiabilidad y dispnibilidad: La falla de un varis lugares el de un enlace de cmunicación n implica la inperatividad ttal del sistema, inclus si tenems dats duplicads puede que exista una dispnibilidad ttal de ls servicis. Crecimient: Es más fácil acmdar el increment del tamañ en un sistema distribuid, pr que la expansión se lleva a cab añadiend pder de prcesamient y almacenamient en la red, al añadir un nuev nd. Flexibilidad: Permite acces lcal y remt de frma transparente. Dispnibilidad: Pueden estar ls dats duplicads cn l que varias persnas pueden acceder simultáneamente de frma eficiente. El incnveniente, el sistema administradr de base de dats debe precuparse de la cnsistencia de ls misms. Cntrl de Cncurrencia: El sistema administradr de base de dats lcal se encarga de manejar la cncurrencia de manera eficiente.
Incnvenientes de las base de dats distribuidas. El rendimient que es una ventaja pdría verse cntradich, pr la naturaleza de la carga de trabaj, pues un nd puede verse abrumad, pr las estrategias utilizadas de cncurrencia y de falls, y el acces lcal a ls dats. Se puede dar esta situación cuand la carga de trabaj requiere un gran númer de actualizacines cncurrentes sbre dats duplicads y que deben estar distribuids. La cnfiabilidad de ls sistemas distribuids, esta entre dicha, puest que, en este tip de base de dats existen muchs factres a tmar en cuanta cm: La cnfiabilidad de las cmputadras, de la red, del sistema de gestión de base de dats distribuida, de las transaccines y de las tazas de errr de la carga de trabaj. La mayr cmplejidad, juega en cntra de este tip de sistemas, pues muchas veces se traduce en alts gasts de cnstrucción y mantenimient. Est se da pr la gran cantidad de cmpnentes Hardware, muchas csas que aprender, y muchas aplicacines susceptibles de fallar. Pr ejempl, el cntrl de cncurrencia y recuperación de falls, requiere de persnal muy especializad y pr tal csts. El prcesamient de base de dats distribuida es difícil de cntrlar, pues ests prcess muchas veces se llevan a cab en las áreas de trabaj de ls usuaris, e inclus el acces físic n es cntrlad, l que genera una falta de seguridad de ls dats. 10.- DESARROLLO WEB Cas particular de ls sistemas Cliente-Servidr cn representación remta. En dnde se dispne de un prtcl estándar: HTTP y un Middleware denminad WebServer. En la actualidad la aplicación de sistemas infrmátics basads en Internet, es una herramienta fundamental para las rganizacines que desean tener cierta presencia cmpetitiva. Tecnlgías de la lógica de la aplicación en el servidr web: CGI: Cmmn Gateware Interface..- Sn prgramas que se ejecutan en el servidr, pueden servir cm pasarela cn una aplicación base de dats para generar dcuments html de frma autmática. Cada petición http ejecuta un prces, el cual analiza la slicitud y genera un resultad. Sn independientes del SO, y presentan la ventaja de que, dad un prgrama escrit en un lenguaje cualquiera, es fácil adaptarl a un CGI. Entre ls lenguajes que se usan para CGIs, el más ppular es el Perl. Servlets: Pequeñs prgramas en Java que se ejecutan de frma persistente en el servidr, y que, pr l tant, tienen una activación muy rápida, y una frma más simple de hacerl. Ests prgramas prcesan una petición y generan la página de respuesta. ASP (Active Server Pages): Una página ASP es un ficher de sól text que cntiene las secuencias de cmands, junt cn el HTML necesari, y que se guarda cn la extensión ".asp". Al ser llamad pr el navegadr, el mtr ASP del IIS (Internet Infrmatin Server) se encarga autmáticamente de ejecutarl cm se suele hacer cn un prgrama cualquiera, per cuya salida siempre será a través del navegadr que le invca. Es un entrn prpietari de Micrsft y el lenguaje de secuencia de cmands predeterminad del IIS es el VBScript, aunque puede cambiarse. JSP (Java Server Pages), que cnsisten en pequeñs trzs de códig en Java que se insertan dentr de páginas web, de frma análga a ls ASPs. Ambas pcines, hy en día, sn muy ppulares en sitis de cmerci electrónic. Frente a ls ASPs, la ventaja que presentan es que sn independientes del sistema perativ y del prcesadr de la máquina.
PHP es un lenguaje cuys prgramas se insertan también dentr de las páginas web, al igual que ls ASPs y JSPs; es much más simple de usar, y el acces a bases de dats desde él es muy simple. Es tremendamente ppular en sitis de cmerci electrónic cn pc tráfic, pr su facilidad de desarrll y rapidez de implantación. Cnsideracines a tmar en el desarrll de un sistema WEB a. Separar la lógica de la aplicación de la interfase de usuari. b. Utilizar métds estándar de cmunicación entre la lógica de aplicación y la interfase de usuari. c. Herramientas que permitan una fácil adaptación de las aplicacines a ls nuevs dispsitivs que irán apareciend. d. Definir el cste en cmunicacines que debe asumir la rganización. e. Tener en cuenta ls prcess de réplica, peridicidad y el anch de banda que cnsuman. f. Replantear la idneidad de la ubicación de cada prces. g. Extremar las pruebas al diseñar e implementar ls prtcls de cmunicación. El cncept de servici Web El servici Web se ha definid cm un cmpnente de sftware reutilizable y distribuid que frece una funcinalidad cncreta, independiente tant del lenguaje de prgramación en que está implementad cm de la platafrma de ejecución. Se puede cnsiderar cm aplicacines autcntenidas que pueden ser descritas, publicadas, lcalizadas e invcadas sbre la Internet ( cualquier tra red) y basada en estándares del W3C (especialmente XML). Arquitecturas actuales de sistemas WEB. A cntinuación se muestran algunas arquitecturas que se presentan en nuestrs días al mment de desarrllar una aplicación distribuida sbre la Web.
Variante de ls fabricantes de Base de Dats Variante de ls fabricantes de pasarelas: 11.- TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS Las tecnlgías inalámbricas, en ls últims añs, están alcanzand la madurez necesaria para permitir el acces a una red, sin la necesidad de la utilización de ls cables tradicinales de cnexión. A cntinuación mstrams un cnjunt de tecnlgías que cntribuyen al desarrll de las cnexines inalámbricas: GSM (Glbal System fr Mbile cmmunicatins): El sistema glbal para cmunicacines móviles, es un estándar para cmunicación utilizand teléfns móviles que incrpra tecnlgía digital. Permite utilizar el sistema SMS (servici de mensajes crts), para enviar y recibir mensajes de text. Es la evlución tecnlógica de ls teléfns móviles análgs.
GPRS (General Packet Radi Service): Es un sistema de transmisión que funcina en el entrn de la telefnía móvil. En este sistema cada llamada de vz cada cnexión de dats, n cupa de manera exclusiva un canal mientras dure esa llamada cnexión, pr tant, un usuari puede hacer us de varis canales y un mism canal puede ser cmpartid pr varis usuaris. Esta basad en la cnmutación de paquetes y permite la transmisión de dats a alta velcidad para el acces a Internet. UMTS (Universal Mbile Telecmmunicatins System): El Sistema Universal de Telecmunicacines Móviles, permite dispner de banda ancha en telefnía móvil y transmitir un vlumen de dats imprtante pr la red. Cn esta tecnlgía de tercera generación sn psible las videcnferencias, descargar vides, el intercambi de pstales electrónicas, pases 'virtuales' pr casas en venta, etc... td desde el móvil. WAP (Wireless Applicatin Prtcl) El Prtcl de Aplicacines Inalámbricas (WAP) es un servici de mensajes digital inteligente para teléfns celulares y tras terminales móviles que te permitirán visualizar cntenids de Internet en un frmat de text especial en un teléfn celular cn tecnlgía GSM. WAP se ha cnvertid en el estándar glbal para prveer infrmación a las terminales inalámbricas. WAP utiliza un micrbrwser cn un nuev estándar llamad WML (similar al HTML) ptimizad para terminales móviles inalámbricas. WAP escnde la cmplejidad del GSM en las aplicacines, así cm la Web l ha hech para Internet. Expande una variedad de pcines de transprte y dispsitivs, incluyend SMS, 9.6 kbit/s GSM data y GPRS. Bluetth Es la nrma que define un estándar glbal de cmunicación inalámbrica a crtas distancias, que psibilita la transmisión de vz y dats entre diferentes equips mediante un enlace pr radifrecuencia. Ls principales bjetivs que se pretende cnseguir cn esta nrma sn: Facilitar las cmunicacines entre equips móviles y fijs. Eliminar cables y cnectres entre ésts. Ofrecer la psibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincrnización de dats entre nuestrs equips persnales. La tecnlgía Bluetth cmprende hardware, sftware y requerimients de interperatividad. WIFI (Wireless Fidelity): Es la tecnlgía utilizada en una red cnexión inalámbrica, para la cmunicación de dats entre equips situads dentr de una misma área (interir exterir) de cbertura. Cnceptualmente, n existe ninguna diferencia entre una red cn cables (cable caxial, fibra óptica, etc.) y una inalámbrica. La diferencia está en que las redes inalámbricas transmiten y reciben dats a través de ndas electrmagnéticas, l que supne la eliminación del us de cables y, pr tant, una ttal flexibilidad en las cmunicacines.
WIMAX (Wrldwide Interperability fr Micrwave Access): Es el nmbre cn el que se cnce la nrma 802.16a, un estándar inalámbric aprbad en ener del 2003 en el WiMax Frum, frmad pr un grup de 67 cmpañías, que frece un mayr anch de banda y alcance que la familia de estándares WiFi, cmpuesta pr el 802.11a, 802.11b y 802.11g. Cm decims, la diferencia entre estas ds tecnlgías inalámbricas sn su alcance y anch de banda. Mientras que WiFi está pensad para ficinas dar cbertura a znas relativamente pequeñas, WiMax frece tasas de transferencia de 70mbps a distancias de hasta 50 kilómetrs de una estación base. Pr cmparación, la tasa de transferencia de WiFi es de 11mbps y la distancia de hasta 350 metrs en znas abiertas. 12.- VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS Cn respect a Sistemas Centralizads: Una de las ventajas de ls sistemas distribuids es la ecnmía, pues es much más barat, añadir servidres y clientes cuand se requiere aumentar la ptencia de prcesamient. El trabaj en cnjunt. Pr ejempl: en una fábrica de ensamblad, ls rbts tienen sus CPUs diferentes y realizan accines en cnjunt, dirigids pr un sistema distribuid. Tienen una mayr cnfiabilidad. Al estar distribuida la carga de trabaj en muchas máquinas la falla de una de ellas n afecta a las demás, el sistema sbrevive cm un td. Capacidad de crecimient incremental. Se puede añadir prcesadres al sistema incrementand su ptencia en frma gradual según sus necesidades. Cn respect a PCs Independientes: Se pueden cmpartir recurss, cm prgramas y periférics, muy cstss. Ejempl: Impresra Láser, dispsitivs de almacenamient masiv, etc. 1. Al cmpartir recurss, satisfacen las necesidades de muchs usuaris a la vez. Ejempl: Sistemas de reservas de aerlíneas. 2. Se lgra una mejr cmunicación entre las persnas. Ejempl: el crre electrónic. Tienen mayr flexibilidad, la carga de trabaj se puede distribuir entre diferentes cmputadras. 13.- DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS El principal prblema es el sftware, el diseñ, implantación y us del sftware distribuid, pues presenta numerss incnvenientes. Ls principales interrgantes sn ls siguientes: Qué tip de S. O., lenguaje de prgramación y aplicacines sn adecuads para ests sistemas?. Cuánt deben saber ls usuaris de la distribución?. Qué tant debe hacer el sistema y qué tant deben hacer ls usuaris?.
La respuesta a ests interrgantes n es unifrme entre ls especialistas, pues existe una gran diversidad de criteris y de interpretacines al respect. Un aspect primrdial en este tip de sistemas tiene que ver cn las redes de cmunicación. Pr ejempl: -Pérdida de mensajes, saturación en el tráfic, etc. Otr prblema que puede surgir al cmpartir dats es la seguridad de ls misms. En general se cnsidera que las ventajas superan a las desventajas, si estas últimas se administran seriamente. 14.- DESAFÍOS Hetergeneidad de ls cmpnentes.- La intercnexión, sbre td cuand se usa Internet, se da sbre una gran variedad de elements hardware y sftware, pr l cual necesitan de cierts estándares que permitan esta cmunicación. Ls Middleware, sn elements sftware que permiten una abstracción de la prgramación y el enmascaramient de la hetergeneidad subyacente sbre las redes. También el middleware prprcina un mdel cmputacinal unifrme. Extensibilidad.- Determina si el sistema puede extenderse y reimplementarse en diverss aspects (añadir y quitar cmpnentes). La integración de cmpnentes escrits pr diferentes prgramadres es un auténtic ret. Seguridad.- Reviste gran imprtancia pr el valr intrínsec para ls usuaris. Tiene tres cmpnentes: Cnfidencialidad.- Prtección cntra individus n autrizads. Integridad.- Prtección cntra la alteración crrupción. Dispnibilidad.- Prtección cntra la interferencia cn ls prcedimients de acces a ls recurss. Escalabilidad.- El sistema es escalable si cnserva su efectividad al currir un increment cnsiderable en el númer de recurss y en el númer de usuaris. Tratamient de Falls.- La psibilidad que tiene el sistema para seguir funcinand ante falls de algún cmpnente en frma independiente. Para est se tiene que tener alguna alternativa de slución. Técnicas para tratar falls: Detección de falls. Alguns falls sn detectables, pr ejempl, usand cmprbacines. Enmascaramient de falls. Alguns falls detectads pueden cultarse atenuarse. Tlerancia de falls. Sbre td en Internet se dan muchs falls y n es muy cnveniente cultarls, es mejr tlerarls y cntinuar. Ej: Tiemp de vida de una búsqueda. Recuperación frente a falls. Tras un fall se deberá tener la capacidad de vlver a un estad anterir. Redundancia. Se puede usar para tlerar cierts falls (DNS, BD, etc.) Cncurrencia. Cmpartir recurss pr parte de ls clientes a la vez. Transparencia. Es la cultación al usuari y al prgramadr de aplicacines de la separación de ls cmpnentes en un sistema distribuid. Se identifican 8 frmas de transparencia: De Acces. Se accede a recurss lcales y remts de frma idéntica. De ubicación. Permite acceder a ls recurss sin cncer su ubicación. De cncurrencia. Usar un recurs cmpartid sin interferencia. De replicación. Permite utilizar varis ejemplares de cada recurs. Frente a falls. Permite cultar ls falls. De mvilidad. Permite la reubicación de recurss y clientes sin afectar al sistema. De prestacines. Permite recnfigurar el sistema para mejrar las prestacines según su carga. Al escalad. Permite al sistema y a las aplicacines expandirse en tamañ sin cambiar la estructura del sistema ls algritms de aplicación.
15.- APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS Sistemas Cmerciales.- Inicialmente fuern cnstruids cn hardware dedicad y entrns centralizads, sn, pr sus características de distribución gegráfica y necesidad de acces a sistemas distints, ideales para implementarse en sistemas distribuids. Requieren ciertas características de fiabilidad, seguridad y prtección. Alguns ejempls sn: Sistemas de reservas de líneas aéreas. Aplicacines bancarias. Cajas y gestión de grandes almacenes. Redes WAN.- Debid al gran crecimient de este tip de redes (Internet), ha tmad gran imprtancia en el intercambi de infrmación a través de la red. Y para est tenems ls siguientes ejempls: Ls servicis cmunes que brinda Internet: Crre electrónic, servici de nticias, transferencia de archivs, la Wrld Wide Web, etc. Aplicacines Multimedia.- Sn las últimas incrpracines a ls sistemas distribuids. Estas aplicacines impnen ciertas necesidades de hardware para pder tener una velcidad y regularidad de transferencia de una gran cantidad de dats. Ls ejempls de ests sistemas sn: Videcnferencia. Televigilancia. Juegs multiusuaris. Enseñanza asistida pr cmputadra. Áreas de la infrmática aplicada a ls Sistemas Distribuids.- En este punt se tienen en cuenta tda la variedad de aplicacines de ls sistemas distribuids, pues su diseñ invlucra a muchas áreas, pr ejempl: Cmunicacines. Sistemas perativs distribuids. Base de dats distribuidas. Servidres distribuids de archivs Lenguajes de prgramación distribuids. Sistemas de tlerancia de falls. 16.- CONCLUSIONES Ls sistemas distribuids abarcan una cantidad de aspects cnsiderables, sistemas perativs, cmunicacines, mdels de prgramación, etc, l que hace que sus beneficis se pueden traducir en cmplejidades al mment de su implantación. Existen cierts aspects que requieren cuidad especial ya que pueden pasar de ser una ventaja a una desventaja, pr ejempl, el manej de falls, el cntrl de la cncurrencia, etc. Existen muchs temas de investigación relacinads cn ls sistemas distribuids, en la sección de Desafís se presentan alguns ejempls. Es imprtante señalar que muchas tecnlgías están en cnstante desarrll y maduración, est requiere de un estudi a prfundidad de ls factres que intervienen en cada aspect de ls sistemas distribuids antes de apstar pr alguna tecnlgía en especial. Es clar que la evlución cnstante en la tecnlgía sigue impulsand y estableciend nuevs rets en el desarrll de ls sistemas distribuids situación que se ve casi impsible de revertir
REFERENCIAS Librs: Distributed Systems: Cncepts and Design G. Culuris, J. Dllimre, T. Kindberg, Editrial: Addisn Wesley,2005, 4 th editin. ISBN: 0321263545 Sistemas Distribuids (españl versión anteir -) Gerge Culuris; Jean Dllimre; Sebastián Drmid; Tim Kindberg Editrial: Addisn Wesley 3era Edición Idima: Españl ISBN: 8478290494. Distributed Systems: Principles and Paradigms** Andrew S. Tanenbaum, Maarten van Oteen Editrial: Prentice Hall; United States 2nd editin (Oct 2, 2006) ISBN: 0132392275 Artículs: Andrew S. Tanenbaum and Rbbert Van Renesse, Distributed Operating Systems. ACM Cmputing Surveys (CSUR), Vlume 17, Issue 4. Pags. 419-470. ISSN:0360-0300. The MIT Press scientific cmputatin series. 1985. Eliezer Levy and Abraham Silberschatz, Distributed file systems: cncepts and examples. ACM Cmputing Surveys (CSUR), Vlume 22, Issue 4. Pags. 321-374. ISSN:0360-0300. 1990.