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UNIDAD 4: DISEÑO Y DESARROLLO DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS
MTI PATRICIA ERÉNDIRA BENAVIDES MURATALLA SISTEMAS DE CÓMPUTO DISTRIBUIDOS
AGENDA 4.1 Elementos de un sistema distribuido 4.2 Aplicaciones cliente/servidor 4.3 Sistemas distribuidos en la web 4.4 Sistemas distribuidos basados en coordinación 4.5 Herramientas de desarrollo 4.5.1 CORBA 4.5.2 RMI
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Componentes de un Sistema Distribuido El desarrollo de un sistema distribuido complejo requiere el uso de las siguientes funciones y servicios:
Servicios de comunicación.
Sistemas de ficheros y nombrado distribuido.
Servicios de sincronización y coordinación.
Gestión de procesos.
Servicio de seguridad.
Memoria compartida distribuida.
Estas funcionalidades se plasman en elementos concretos del sistema: componentes, protocolos, algoritmos, soporte hardware/software, ...
Servicios de Comunicación Modelos de interacción: • • • • •
Cliente/servidor: (2-niveles, 3-niveles o n-niveles) Peer-to-peer: Equilibrio de roles. Unicast (de uno a uno ) vs Multicast (de uno a muchos). Fiabilidad. Síncronos vs Asíncronos.
Tecnologías de comunicación: • •
• •
Paso de mensajes: S ockets. Llamada a procedimientos remotos: RPC (Remote Procedure Call, es un programa que utiliza una computadora para ejecutar código en otra máquina remota sin tener que preocuparse por las comunicaciones entre ambas). Tecnologías de objetos distribuidos: CORBA. Código móvil: Entornos de agentes.
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Sistemas de Ficheros Distribuidos
Identificación, localización y acceso a elementos del entorno distribuido. Comprende: • •
•
Sistemas de ficheros distribuidos. Servicios de nombres: DNS, COS-Naming (CORBA). Servicios de directorio.
Servicios de Sincronización y Coordinación Comprende los conceptos de: •
• • •
Tiempo en entornos distribuidos: Sincronización de relojes y relojes lógicos. Concurrencia y Paralelismo: Exclusión mutua e interbloqueos. Algoritmos distribuidos: Elección de líder, coordinación, ... Transacciones.
Afecta a otros servicios: •
Nombrado e identificación. Seguridad y fiabilidad.
•
Comunicaciones.
•
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Memoria Compartida Distribuida (DSM) Hardware: • • •
Memoria físicamente compartida. Memoria distribuida (lógicamente compartida). Acceso uniforme vs acceso no uniforme.
Distributed Shared Memory : • • •
Basada en páginas. Basada en variables compartidas. Basada en objetos.
Modelos de consistencia.
Gestión de Procesos Taxonomía de los procesos: • • •
Niveles de granularidad. Congelación de procesos (persistencia). Migración de procesos (estado/código).
Planificación de procesos: • • • •
Planificación interna: Procesos y threads (hilos). Planificación global. Migración y equilibrado de carga. Aprovechamiento de máquinas inactivas.
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Servicio de Seguridad
Tipología de los ataques: • • •
Privacidad y confidencialidad. Autenticación. Denegación de servicio.
Modelos y herramientas de seguridad: •
Cifrado: clave pública y privada.
Sistemas Operativos Distribuidos 11
Desarrollos Web Caso particular de desarrollo cliente servidor con representación remota, en la cual disponemos de un protocolo standard: HTTP y un middleware denominado WebServer.
Cada página puede desencadenar la solicitud de numerosos peticiones adicionales para finalizar el proceso de representación remota.
Se dispone de un lenguaje standard de definición y formateo de páginas: HTML
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Incrustación de la lógica de aplicación en el servidor Web: CGI: Common Gateware Interface •
• •
Cada petición HTTP genera un nuevo proceso, el cual analiza la solicitud y genera un resultado. Cada proceso corresponde a una transacción. Es flexible, ideal para pequeñas aplicaciones de uso reducido No escala adecuadamente
Plug-ins •
• •
Cada petición HTTP es resuelta por el componente adecuada, dentro del mismo proceso del Web-Server. Mejor rendimiento Compromete la seguridad y fiabilidad del ser vidor Web
Servidor especializado • • •
Facilidad de desarrollo Buen rendimiento Rigidez de configuración 13
Cliente - Servidor •
Definición: –
Sistema donde el cliente es una máquina que solicita un determinado servicio y se denomina servidor a la máquina que lo proporciona. Los servicios pueden ser: Ejecución de un determinado programa. Acceso a un determinado banco de información. Acceso a un dispositivo de hardware. 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. • • •
–
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Cliente – Servidor: Categoría 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.
Cliente – Servidor: Categoría de servidores 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.
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Clasificación Cliente - Servidor Representación distribuida
•
–
La interacción con el usuario se realiza en el servidor, el cliente hace de pasarela entre el usuario y el servidor.
Terminal físico
Base de datos Lógica de aplicación Interface de usuario
Clasificación Cliente - Servidor •
Representación Remota –
La lógica de la aplicación y la base de datos se encuentran en el servidor. El cliente recibe y formatea los datos para interactuar con el usuario.
Base de datos Lógica de aplicación Interfase avanzado de usuario
Terminal inteligente Interface básico de usuario
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Clasificación Cliente - Servidor •
Lógica Distribuida –
El cliente se encarga de la interacción con el usuario y de algunas funciones triviales de la aplicación. Por ejemplo controles de rango de campos, campos obligatorios, etc. Mientras que el resto de la aplicación, junto con la base de datos, están en el servidor.
Base de datos Lógica de aplicación
Ordenador de sobremesa Lógica básica de aplicación Interface de usuario
Clasificación Cliente - Servidor •
Gestión Remota de Datos –
El cliente realiza la interacción con el usuario y ejecuta la aplicación y el servidor es quien maneja los datos.
Base de datos
Ordenador de sobremesa Lógica de aplicación Interfase de usuario
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Clasificación Cliente - Servidor Base de Datos Distribuidas
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El cliente realiza la interacción con el usuario, ejecuta la aplicación, debe conocer la topología de la red, así como la disposición y ubicación de los datos. Se delega parte de la gestión de la base de datos al cliente.
Base de datos Ordenador de sobremesa Distribución de datos Lógica de aplicación Interface de usuario
Base de datos
Clasificación Cliente - Servidor •
Cliente servidor a tres niveles –
El cliente se encarga de la interacción con el usuario, el servidor de la lógica de aplicación y la base de datos puede estar en otro servidor.
Base de datos Lógica de aplicación
Ordenador de sobremesa Interface de usuario
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Objetos Distribuidos •
Tecnologías orientadas a los objetos distribuidos: –
Las tres tecnologías importantes y más usadas en este ámbito son:
RMI: Remote Invocation Method. • •
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Fue el primer framework para crear sistemas distribuidos de Java. El sistema de Invocación Remota de Métodos (RMI) de Java permite, a un objeto que se está ejecutando en una Máquina Virtual Java (VM), llamar a métodos de otro objeto que está en otra VM diferente. Esta tecnología está asociada al lenguaje de programación Java, es decir, que permite la comunicación entre objetos creados en este lenguaje.
Objetos Distribuidos
DCOM.- Distributed Component Object Model. •
•
•
El Modelo de Objeto Componente Distribuido, esta incluido en los sistemas operativos de Microsoft. Es un juego de conceptos e interfaces de programa, en el cual los objetos de programa del cliente, pueden solicitar servicios de objetos de programa servidores en otros ordenadores dentro de una red. Esta tecnología esta asociada a la plataforma de productos Microsoft.
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Objetos Distribuidos
CORBA.- Common Object Request Broker Architecture.•
Tecnología introducida por el Grupo de Administración de Objetos OMG, creada para establecer una plataforma para la gestión de objetos remotos independiente del lenguaje de programación.
Dudas // preguntas
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