8/3/2019 Unidad 1 - Los SO Ambientes Distribuidos

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Instituto Tecnolgico Superior de la Sierra Norte de Puebla, Zacatln, Pue.

SO II Unidad 1

Unidad 1. Los sistemas operativos en ambientes distribuidos.

Sistemas distribuidos.

Los sistemas distribuidos son una realidad inherente a la distribucin fsica de las organizaciones. A

los sistemas de cmputo distribuidos se les suele llamar: Sistemas Distribuidos (SD) o SistemasInteroperables.

Un sistema distribuido se forma mediante la interconexin de un conjunto de computadorasautnomas, las cuales soportan el almacenamiento de datos y la ejecucin de procesos queinteractan con un fin comn. De la evolucin vertiginosa de la computacin en las ltimasdcadas resulta que hoy en da no slo es posible, sino fcil, reunir sistemas de cmputocompuestos por un gran nmero de CPUs, conectados mediante una red de alta velocidad. Estosreciben el nombre genrico de Sistemas Distribuidos, en contraste con los Sistemas centralizadosanteriores. Para todo esto slo existe un pequeo gran detalle: el software, ya que los sistemasdistribuidos requieren un software radicalmente distinto al de los centralizados. En particular lossistemas operativos estn apenas en la etapa de surgimiento.

Qu es un sistema distribuido?

La computacin distribuida es el conjunto de modelos, tcnicas y herramientascomputacionales que ayudan a resolver los problemas planteados por los sistemasdistribuidos en cuanto a la generacin, el procesamiento y la utilizacin de la informacinrequerida para su funcionamiento.

Un sistema de cmputo distribuido es una coleccin de sistemas de cmputo autnomos(llamados sitios o nodos) interconectados a travs de una red y software decomunicaciones, capaces de cooperar en la realizacin de una tarea comn.

Es una coleccin de computadoras independientes que aparecen ante los usuarios delsistema como una nica computadora.

Es aquel que se ejecuta como un sistema centralizado, pero que realmente se ejecutasobre mltiples e independientes (CPUs), hacindolo de una forma transparente para l osusuarios.

Coleccin de elementos de cmputo autnomos que se encuentran fsicamente separadosy no comparten una memoria comn, se comunican entre s a travs del intercambio demensajes utilizando un medio de comunicacin.

1.1.1 Ventajas y desventajas contra los sistemas centralizados.

Ventajas:

Aumento de la disponibilidad. Mejora del desempeo. Balanceo en la carga de trabajo. Comparticin de recursos.

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Son tiles para los cmputos que repiten los mismos clculos en varios conjuntosde datos.

3. MISD (Multiple Instruction Single Data: un flujo de varias instrucciones y un slo flujo dedatos): No se presenta en la prctica.

4. MIMD (Multiple Instruction Multiple Data: un grupo de computadoras independientes,cada una con su propio contador de programa, programa y datos): Todos los sistemasdistribuidos son de ste tipo.

Un avance sobre la clasificacin de Flynn incluye la divisin de las computadoras MIMD en dosgrupos:

1. Multiprocesadores: Poseen memoria compartida, es decir, los distintos procesadorescomparten el mismo espacio de direcciones virtuales.

2. Multicomputadoras: No poseen memoria compartida: Por ejemplo, un grupo de PCsconectadas mediante una red.

1.1.4 Caractersticas de software.

La importancia del software supera frecuentemente a la del hardware. La imagen que un sistemapresenta queda determinada en gran medida por el software del S. O. y no por el hardware.

El software distribuido requerido para facilitar las interacciones cliente-servidor se denominamiddleware. El acceso transparente a servicios y recursos no locales distribuidos a travs de unared se provee a travs del middleware, que sirve como marco para las comunicaciones entre las

porciones cliente y servidor de un sistema.

El middleware define: el API que usan los clientes para pedir un servicio a un servidor, latransmisin fsica de la peticin va red, y la devolucin de resultados desde el servidor al cliente.Ejemplos de middleware estndar para dominios especficos incluyen: ODBC, para bases de datos,HTTP y SSL para Internet y CORBA, DCOM y JAVA RMI para objetos distribuidos.

El middleware fundamental o genrico es la base de los sistemas cliente-servidor. Los servicios deautentificacin en red, llamadas a procedimiento remoto, sistemas de archivos distribuidos yservicios de tiempo en red se consideran parte del middleware genrico. ste tipo de middlewareempieza a ser parte estndar de los sistemas operativos modernos como Windows NT. Ensistemas donde no se disponga deber recurrirse a middleware del tipo OSD DCE (Distributed

Computing Environment). El middleware especfico para un dominio complementa al middlewaregenrico de cara a aplicaciones mucho ms especficas.

El protocolo de comunicaciones ms usado por el middleware, tanto genrico como especfico, esTCP/IP. Esto se debe a su amplia difusin en todos los sistemas operativos del mercado y enespecial en las computadoras personales.

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1.1.5 Direccionamiento lgico y fsico.

En forma genrica, una direccin lgica es una direccin que enmascara o abstrae una direccinfsica.

Las direcciones lgicas dan un nivel de abstraccin por arriba de una direccin de hardware. Unadireccin de hardware es aquella utilizada por una tarjeta NIC en una red Ethernet y se encuentragrabada de fbrica en esa tarjeta (consta de 6 octetos).

Un ejemplo de direccin lgica es una direccin IP nica que identifica a una computadora en unared (local o externa).

Cuando un equipo enva informacin mediante la red, el proceso desde que los datos sonincorporados a la computadora, hasta que se transmiten al medio se llama encapsulacin. Estosdatos son formateados, segmentados, identificados con el direccionamiento lgico y fsico parafinalmente ser enviados al medio. A cada capa del modelo OSI le corresponde una PDU (Unidad deDatos) siguiendo por lo tanto el siguiente orden de encapsulamiento: DATOS-SEGMENTOS-

PAQUETES-TRAMAS-BITS.

Y ya que en los sistemas distribuidos la existencia de mltiples computadoras es transparente alusuario, estos son casos especiales de redes en las que el software da un alto grado detransparencia en el momento.

1.2 Concepto y caractersticas de los SOR.

Un Sistema Operativo es un programa que acta como intermediario entre el usuario y elhardware de una computadora y su propsito es proporcionar un entorno en el cual el usuariopueda ejecutar programas. El objetivo principal de un Sistema Operativo es, entonces, lograr que

el Sistema de computacin se use de manera cmoda, y el objetivo secundario es que el hardwarede la computadora se emplee de manera eficiente.

Los sistemas operativos de red se definen como aquellos que tienen la capacidad de interactuarcon sistemas operativos en otras computadoras a travs de un medio de transmisin con el objetode intercambiar informacin, transferir archivos, ejecutar comandos remotos, entre otrasactividades. El punto crucial de estos sistemas es que el usuario debe saber la sintaxis de unconjunto de comandos o llamadas al sistema para ejecutar stas operaciones, adems de laubicacin de los recursos que desee accesar.

De manera comn un sistema operativo de red tiene las siguientes caractersticas:

1. La Interoperabilidad. Consiste en que el sistema operativo o alguno de sus componentespueda funcionar en diferentes entornos de trabajo.

2. La Multiprogramacin o Multitarea. Cuando el sistema operativo puede procesar ms deuna tarea a la vez.

3. Los Servicios Multiusuario. Permite la ejecucin de tareas de diferentes usuarios al mismotiempo.

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4. El Aislamiento de tareas. Proporciona seguridad para las tareas que ejecuta cada usuario.5. La Redireccin. Cuando un usuario realiza una peticin de recurso o servicio, el sistema

operativo de red busca la ruta solicitada.

Por otra parte, entre las funciones de un SOR encontramos las siguientes:

Control de Grupos y Cuentas de Usuario. El sistema permite crear cuentas mediantenombres de usuario, contraseas y permisos. As mismo, los clasifica en grupos conpermisos similares.

Servicios de Archivos, Directorios y Perifricos. Permite compartir recursos condeterminados permisos para usuarios definidos dentro del mismo sistema.

Servicios de aplicaciones. Permite hacer uso de servicios como Internet, correoelectrnico, transferencia de archivos, Aplicaciones Web y Bases de Datos.

Generacin de Estadsticas de Red. Lleva un control de todos los accesos a recursos, ascomo intentos fallidos y errores en el sistema.

1.3 Concepto y caractersticas del SOD.

Sistema distribuido es slo un sistema expandido en toda la red, pero visto como un sistema paratodos los elementos que existen en la red.

Figura 1.2 Un sistema distribuido simple.

Caractersticas:

Ausencia de memoria compartida. Retardo de variables en el proceso de transmisin y recepcin de mensajes. Posibilidad de falla en la entrega (mensajes). Inexistencia prctica de algn nodo que conozca el estado global del sistema.

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