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Sistemas Distribuídos
Introdução
Frederico Madeira
LPIC-1, LPIC-2, CCNA
fred@madeira.eng.br
www.madeira.eng.br
Referências
- Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios
e paradigmas. Capítulo 1.
- Coulouris, G.;Dollimore, J.; Kindberg, T.;
SISTEMAS DISTRIBUIDOS CONCEITOS E PROJETO. Capítulo 1.
Conceito Formal
Definimos um sistema distribuído como sendo aquele no qual
os componentes de hardware ou software, localizados em
computadores interligados em rede, se comunicam e coordena
suas ações apenas enviando mensagens entre si.
[Coulourus, G.; Dollimore, J.; Kindberg, T. Sistemas Distribuídos Conceitos e
Projeto] – Cap 1.
Um sistema distribuído é um conjunto de computadores
independeres que se apresentam a seus usuários como um
sistema único e coerente.
[Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios e paradigmas] - Cap
1.
Consequências da Definição
✔
Concorrência: Execução concorrente de programas. A
capacidade de execução concorrente pode ser ampliada com a
adição de novos computadores ao sistema.
✔
Inexistência de um relógio global: Quando os programas
precisam cooperar, eles coordenam suas ações através da
troca de mensagens;
✔
Falhas independentes: Falhas são inerentes. Cada
componente do sistema pode falhar independentemente,
deixando a inda os outros em funcionamento;
Uma Breve Introdução
Os sistemas distribuídos podem ainda ser definidos como :
✔
Uma coleção de computadores independentes que aparecem
para o usuário como um único sistema;
✔
Sistemas autônomos interconectados por uma rede de
comunicação;
✔
Processadores distribuídos cooperando para execução de
processos, compartilhamento de recursos;
✔
Um sistema distribuído organizado como middleware, onde o
nível de middleware abrange múltiplas maquinas.
Exemplos de Sistemas Distribuídos
- A Internet
Exemplos de Sistemas Distribuídos
A Internet
- Os protocolos permitem que um programa em
execução em qualquer lugar envie mensagens para
programas em qualquer outro lugar
- Conjunto de serviços aberto, ou seja, pode ser
ampliado com a adição de novos computadores e
servidores e novos tipos de serviço
Exemplos de Sistemas Distribuídos
- Computação Móvel e Ubíqua
Exemplos de Sistemas Distribuídos
Computação Móvel e Ubíqua
- Exemplos: notebooks, PDA, telefones móveis,
dispositivos incorporado em aparelhos como
máquinas de lavar, carros, geladeiras, etc..
- Computação Móvel é a capacidade de um
dispositivo computacional e os serviços associados
ao mesmo serem móveis, permitindo este ser
carregado ou transportado mantendo-se conectado a
rede ou a Internet.
- Computação Ubíqua é a capacidade de estar
conectado à rede e fazer uso da conexão a todo o
momento
Compartilhamento de Recursos
Compartilhamento de Recursos
• Principal motivação para criação de SD's.
• Facilitar aos usuários e aplicações o acesso e
compartilhamento de recursos remotos de maneira
controlada
• Exemplos de Recurso:
– Impressoras
– Computadores
– Facilidades de Armazenamento
– Dados
– Páginas WEB
– Redes
– Máquinas Virtuais
– Memória
– CPU
– Entre outros.....
Compartilhamento de Recursos
Na Web, os recursos são publicados através de URL
(Uniform Resource Locator)
http://www.cdk4.net
http://www.w3.org/Protocols/Activity.html#intro
http://www.google.com/search?q=kindberg
Nome do
Servidor DNS
Nome do Caminho Consulta Fragmento
www.cdk4.net (padrão) (nenhuma) (nenhum)
www.w3.org Protocols/Activity.html (nenhuma) intro
www.google.co
m
search q=kindberg (nenhum)
Desafios
Devem ser observados durante o projeto de sistemas
distribuídos.
Seguem alguns desafios. Segundo Tanenbaum, os
itens em negrito são muito importantes e devem ser
atedendidos.
1. Heterogeneidade
2. Sistemas Abertos
3. Segurança
4. Escalabilidade
5. Tratamento de Falhas
6. Concorrência
7. Transparência
Desafios
1. Heterogeneidade
SD devem permitir acesso a um conjunto
heterogêneo de computadores e redes.
Se aplica à:
✔
Redes
✔
Hardware de computador
✔
Sistemas Operacionais
✔
Linguagens de programação
✔
Implementação de diferentes programadores
Middleware (corba)
Heterogeneidade e migração de código (java)
Desafios
1. Heterogeneidade
Middleware
Desafios
2. Sistemas Abertos
De forma resumida: Principais interfaces são
publicadas.
Exemplo: RFC's para os protocolos de Internet
SD abertos podem ser construídos a partir de
hardware e software heterogêneo, possivelmente de
diferentes fornecedores.
Escritos em uma linguagem de definição de
interfaces (IDL), especificando nome da função,
parâmetros, valores de retorno e exceções
Desafios
3. Segurança
Baseada em três componentes:
✔
Confidencialidade
✔
Integridade
✔
Disponibilidade
Dois problemas ainda não resolvidos:
✔
Ataque de negação de serviço (Denial of Service):
interrupção de serviço
✔
Segurança de código móvel: Aplicativo que é
entregue ao usuário
Desafios
4. Escalabilidade
Um sistema é descrito com escalável se
permanece eficiente quando há um aumento
significativo no número de recursos e no número de
usuários.
✔
Controlar o custo dos recursos físicos
✔
Controlar a perda de desempenho
✔
Impedir que os recursos de software se esgotem:
Exemplo: IPv4
✔
Evitar gargalos de desempenho: Arquitetura
antiga DNS. Arquivo de hosts.
Desafios
4. Escalabilidade
Problemática
Fonte: Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios e
paradigmas. Capítulo 1, pág 6
Desafios
5. Tratamento de Falhas
Falhas em SD devem ser parciais, ou seja, alguns
componentes falham e outros continuam
funcionando.
Algumas técnicas:
✔
Detecção de Falhas: contadores
✔
Mascaramento de Falhas: descarte/retransmissão
de pacotes/Raid.
✔
Tolerância a falhas
✔
Recuperação de Falhas
✔
Redundância: duas rotas de rede, replicação de
servios DNS/BD.
Desafios
6. Concorrência
Tanto serviços como os aplicativos fornecem
recursos que podem ser compartilhados pelos
clientes em um SD. Desta forma, existe a
possibilidade de que vários clientes tentem acessar
um recurso compartilhado ao mesmo tempo.
Desafios
7. Transparência
É definida como ocultação , para um usuário final
ou programador, da separação dos componentes em
um SD de modo que o sistema seja percebido como
um todo, em vez de uma coleção de componentes
independentes.
Tipos:
✔
De acesso
✔
De localização
✔
De Migração
✔
De replicação
✔
De falhas
✔
De mobilidade
✔
De desempenho
✔
De escalabilidade
✔
De Concorrência
Desafios
7. Transparência
Acesso
• Recursos locais e remotos são acessados com uso de
operações idênticas
• Exemplo: Quando iremos imprimir, o Windows
disponibiliza impressoras remota e locais no mesmo
lugar.
Desafios
7. Transparência
Localização
• Recursos acessados sem conhecimento de sua
localização física ou na rede
• Exemplo: Em qual prédio ou sala está a impressora,
qual IP do servidor onde estão os arquivos X, Y ou Z ?
Desafios
7. Transparência
Migração
• Recursos são movidos dentro do sistema sem modificar
a forma que são acessados
• Exemplo: Quando o servidor da visanet comutou para o
secundário que fica localizado no rio de janeiro ao invés
do primário que fica em São Paulo ?
Desafios
7. Transparência
Concorrência
• Cada usuário não deve perceber que outro usuário está
acessando o mesmo recurso. Pode ordenar para evitar
conflito
• Exemplo: algoritmo para priorizar a impressão quando
vários usuários manda imprimir ao mesmo tempo
Desafios
7. Transparência
Falhas
• Ocultação da falha, permite que o usuário, aplicações ou
serviços concluam suas tarefas, mesmo com o advento
de falhas de hardware, rede ou software
• Exemplo: Quando acessamos algum site e, caso o
servidor dê problema, o navegador tem a opção de
escolher outro automaticamente;
Desafios
7. Transparência
Precisamos ter todas ?????
Não, depende do projeto. Imaginemos:
- (Localização) Você deseja receber seu jornal as 7hs com
informações recentes de sua cidade corrente. Hoje esta em
Recife, amanhã em Londres
- (Replicação)Seu serviço de armazenamento de dados
possui 5 rélicas (Recife, São Paulo, Nova York, Lonrdres,
Japão). O arquivo só estará disponível após replicação para
todos estes locais
- (Desempenho/Falhas) Você possui 10 servidores, a
aplicação só vai reportar falha após 30s da solicitação, se o
1o
falhar, ela tenta o 2o
, depois o 3o
e na sequencia até o
10o
servidor
Exemplos de Implementação
Resumindo
• Sistema distribuídos não é apenas fazer dois (ou mais)
computadores se comunicarem;
• Ele disponibiliza recursos na rede;
• Existem diversos desafios a serem resolvidos antes conecta
dois computadores;
• Utiliza-se um middleware para facilitar e agilizar o
desenvolvimento de um sistema distribuído;
• Sistemas Distribuídos são diferentes de um software
tradicional porque os componentes estão dispersos em uma
rede
Premissas Falsas
• A rede é confiável
• A rede é segura
• A rede é homogênea
• A topologia não muda
• A latência é zero
• A largura de banda é infinita
• O custo de transporte é zero
• Existe apenas um administrador
Tipos de Sistemas Distribuídos
1) Sistemas de Computação Distribuídos
•Sistemas de Computação de Cluster
•Sistemas de Computação em Grade
2) Sistema de Informação Distribuídos
●
Sistemas de Processamento de Transações
●
Integração de Aplicações Empresariais
3) Sistemas Distribuídos Pervasivos
●
Sistemas Domésticos
●
Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde
●
Rede de Sensores
• 1 - Sistemas de Computação Distribuídos
• Sistemas de Computação de Cluster
– Populares quando a razão preço/desempenho de
computadores pessoais melhorou
– Consiste em um conjunto de nós de computadores
– Executam ações:
• Que necessitam de alta disponibilidade
• Que necessitam de performance
• Fila de tarefas
• Controle de carga dos nós
• Escalonamento de tarefas para os nós
– Exemplos:
• Beowulf
• Heartbeat
• Pacemaker
• 1 - Sistemas de Computação Distribuídos
• Sistemas de Computação de Cluster
Beowulf
• 1 - Sistemas de Computação Distribuídos
• Sistemas de Computação em Grade
– O termo Grid se refere ao middleware que permite
compartilhamento de recursos em uma escala muito
grande
– Exemplo de recursos:
• Arquivos
• Softwares
• Dados
• Sensores
• Servidores (Normalmente em Cluster)
– São Criadas Organizações virtuais
• Os recursos são compartilhados para os membros
dessas organizações
– Exemplos:
• World-Wide Telescope
• Open Grid Services Architecture (OGSA)
• 1 - Sistemas de Computação Distribuídos
• Sistemas de Computação em Grade
• 2 - Sistemas de Informação Distribuídos
• Sistemas de Processamento de
Transações
– Integração de Sistemas
– Usado em bancos de dados
– Usam Primitivas para as transações
• 2 - Sistemas de Informação Distribuídos
• Sistemas de Processamento de
Transações
– Propriedade das Transações
• Atômicas
– Garante que cada transação aconteça
completamente ou não aconteça
– Indivisível e Instantânea
• Consistentes
– O status do sistema antes, tem que ser
o mesmo (consistente) depois
• Isoladas
– O resultado de duas transações
executadas simultaneamente será o
mesmo se fossem executadas de forma
sequenciada
• 2 - Sistemas de Informação Distribuídos
• Sistemas de Processamento de
Transações
– Propriedade das Transações
• Duráveis
– Uma vez concluída a transação, as
alterações são permamentes
Essas propriedades são conhecidas como:
ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e
Durabilidade - do inglês: Atomicity, Consistency,
Isolation, Durability)
• 2 - Sistemas de Informação Distribuídos
• Integração de Aplicações Empresariais
– Aplicações diferentes podem trocar
informações diretamente , independente do
sistema de transações dos bancos de dados
– Componentes de aplicações comunicam-se uns
com os outros
– Exemplos:
• RPC (Remote Procedure Calls)
– Componente de uma aplicação, empacota
uma requisição e envia para a outra
aplicação rodando em outro nó.
• RMI (Remote Method Invocation)
– Igual ao RPC, só que funciona com objetos
ao invés de aplicações
• MOM (Message-oriented Middleware)
– Aplicações enviam mensagens a um ponto
lógico de contato
• 2 - Sistemas de Informação Distribuídos
• Integração de Aplicações Empresariais
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Do Aurélio:
Pervasivo = Que se espalha, infiltra ou penetra facilmente
em algo ou alguém
• Diferente dos tipos anteriores, esse não são
necessariamente estáveis nem possuem
grande poder computacional
• Instabilidade é o comportamento esperado
• Incluído com o advento de computação móvel
e embarcada
• É parte do nosso entorno
• Ausência de um administrador/controle
humano
• Descobrem e se “encaixam” automaticamente
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Sistemas Domésticos
• Sistemas integrados em TV, geladeiras, equipamentos
multimídia, computadores, etc... via rede doméstica
• Deve ser totalmente autoconfigurável e auto-
gerenciável
• Universal Plug and Play (UpnP)
– Dispositivos obtém automaticamente endereços IP e
se descobrem uns aos outros
• Problemática: Gerenciamento dos espaços pessoais.
– O sistema não deve descobrir o que é apenas para
meu uso,por exemplo:
• Minhas fotos
• Minha agenda
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde
• Monitoram o bem estar de um individuo e o conecta a
seus médicos quando necessário.
• Composto de vérios sensores conectados ao corpo
(Body-area Network – BAN) de preferência sem fio.
• Dispositivos deve, suportar processamento de dados na
rede
– Dados são agregados antes de serem armazenados
ou enviados aos médicos
– Diferentemente do modelos de dispositivos
domésticos (anterior)
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Rede de Sensores
• Conjunto de dezenas a centenas de milhares de nós
relativamente pequenos, equipados com dispositivo de
sensoriamento.
• Usam comunicação sem fio
• Nós comumente alimentados por bateria
• Os sensores não cooperam, normalmente enviam seus
dados para um banco de dados
• As consultas podem ser pontuais a um ou mais sensores
da rede
• 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo
Rede de Sensores
Sistemas Distribuídos
Introdução
Frederico Madeira
LPIC-1, LPIC-2, CCNA
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SI - Introdução a Sistemas Distribuidos

  • 1. Sistemas Distribuídos Introdução Frederico Madeira LPIC-1, LPIC-2, CCNA fred@madeira.eng.br www.madeira.eng.br
  • 2. Referências - Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios e paradigmas. Capítulo 1. - Coulouris, G.;Dollimore, J.; Kindberg, T.; SISTEMAS DISTRIBUIDOS CONCEITOS E PROJETO. Capítulo 1.
  • 3. Conceito Formal Definimos um sistema distribuído como sendo aquele no qual os componentes de hardware ou software, localizados em computadores interligados em rede, se comunicam e coordena suas ações apenas enviando mensagens entre si. [Coulourus, G.; Dollimore, J.; Kindberg, T. Sistemas Distribuídos Conceitos e Projeto] – Cap 1. Um sistema distribuído é um conjunto de computadores independeres que se apresentam a seus usuários como um sistema único e coerente. [Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios e paradigmas] - Cap 1.
  • 4. Consequências da Definição ✔ Concorrência: Execução concorrente de programas. A capacidade de execução concorrente pode ser ampliada com a adição de novos computadores ao sistema. ✔ Inexistência de um relógio global: Quando os programas precisam cooperar, eles coordenam suas ações através da troca de mensagens; ✔ Falhas independentes: Falhas são inerentes. Cada componente do sistema pode falhar independentemente, deixando a inda os outros em funcionamento;
  • 5. Uma Breve Introdução Os sistemas distribuídos podem ainda ser definidos como : ✔ Uma coleção de computadores independentes que aparecem para o usuário como um único sistema; ✔ Sistemas autônomos interconectados por uma rede de comunicação; ✔ Processadores distribuídos cooperando para execução de processos, compartilhamento de recursos; ✔ Um sistema distribuído organizado como middleware, onde o nível de middleware abrange múltiplas maquinas.
  • 6. Exemplos de Sistemas Distribuídos - A Internet
  • 7. Exemplos de Sistemas Distribuídos A Internet - Os protocolos permitem que um programa em execução em qualquer lugar envie mensagens para programas em qualquer outro lugar - Conjunto de serviços aberto, ou seja, pode ser ampliado com a adição de novos computadores e servidores e novos tipos de serviço
  • 8. Exemplos de Sistemas Distribuídos - Computação Móvel e Ubíqua
  • 9. Exemplos de Sistemas Distribuídos Computação Móvel e Ubíqua - Exemplos: notebooks, PDA, telefones móveis, dispositivos incorporado em aparelhos como máquinas de lavar, carros, geladeiras, etc.. - Computação Móvel é a capacidade de um dispositivo computacional e os serviços associados ao mesmo serem móveis, permitindo este ser carregado ou transportado mantendo-se conectado a rede ou a Internet. - Computação Ubíqua é a capacidade de estar conectado à rede e fazer uso da conexão a todo o momento
  • 11. Compartilhamento de Recursos • Principal motivação para criação de SD's. • Facilitar aos usuários e aplicações o acesso e compartilhamento de recursos remotos de maneira controlada • Exemplos de Recurso: – Impressoras – Computadores – Facilidades de Armazenamento – Dados – Páginas WEB – Redes – Máquinas Virtuais – Memória – CPU – Entre outros.....
  • 12. Compartilhamento de Recursos Na Web, os recursos são publicados através de URL (Uniform Resource Locator) http://www.cdk4.net http://www.w3.org/Protocols/Activity.html#intro http://www.google.com/search?q=kindberg Nome do Servidor DNS Nome do Caminho Consulta Fragmento www.cdk4.net (padrão) (nenhuma) (nenhum) www.w3.org Protocols/Activity.html (nenhuma) intro www.google.co m search q=kindberg (nenhum)
  • 13. Desafios Devem ser observados durante o projeto de sistemas distribuídos. Seguem alguns desafios. Segundo Tanenbaum, os itens em negrito são muito importantes e devem ser atedendidos. 1. Heterogeneidade 2. Sistemas Abertos 3. Segurança 4. Escalabilidade 5. Tratamento de Falhas 6. Concorrência 7. Transparência
  • 14. Desafios 1. Heterogeneidade SD devem permitir acesso a um conjunto heterogêneo de computadores e redes. Se aplica à: ✔ Redes ✔ Hardware de computador ✔ Sistemas Operacionais ✔ Linguagens de programação ✔ Implementação de diferentes programadores Middleware (corba) Heterogeneidade e migração de código (java)
  • 16. Desafios 2. Sistemas Abertos De forma resumida: Principais interfaces são publicadas. Exemplo: RFC's para os protocolos de Internet SD abertos podem ser construídos a partir de hardware e software heterogêneo, possivelmente de diferentes fornecedores. Escritos em uma linguagem de definição de interfaces (IDL), especificando nome da função, parâmetros, valores de retorno e exceções
  • 17. Desafios 3. Segurança Baseada em três componentes: ✔ Confidencialidade ✔ Integridade ✔ Disponibilidade Dois problemas ainda não resolvidos: ✔ Ataque de negação de serviço (Denial of Service): interrupção de serviço ✔ Segurança de código móvel: Aplicativo que é entregue ao usuário
  • 18. Desafios 4. Escalabilidade Um sistema é descrito com escalável se permanece eficiente quando há um aumento significativo no número de recursos e no número de usuários. ✔ Controlar o custo dos recursos físicos ✔ Controlar a perda de desempenho ✔ Impedir que os recursos de software se esgotem: Exemplo: IPv4 ✔ Evitar gargalos de desempenho: Arquitetura antiga DNS. Arquivo de hosts.
  • 19. Desafios 4. Escalabilidade Problemática Fonte: Tanenbaum, A.; Steen, M.; Sistemas Distribuídos, princípios e paradigmas. Capítulo 1, pág 6
  • 20. Desafios 5. Tratamento de Falhas Falhas em SD devem ser parciais, ou seja, alguns componentes falham e outros continuam funcionando. Algumas técnicas: ✔ Detecção de Falhas: contadores ✔ Mascaramento de Falhas: descarte/retransmissão de pacotes/Raid. ✔ Tolerância a falhas ✔ Recuperação de Falhas ✔ Redundância: duas rotas de rede, replicação de servios DNS/BD.
  • 21. Desafios 6. Concorrência Tanto serviços como os aplicativos fornecem recursos que podem ser compartilhados pelos clientes em um SD. Desta forma, existe a possibilidade de que vários clientes tentem acessar um recurso compartilhado ao mesmo tempo.
  • 22. Desafios 7. Transparência É definida como ocultação , para um usuário final ou programador, da separação dos componentes em um SD de modo que o sistema seja percebido como um todo, em vez de uma coleção de componentes independentes. Tipos: ✔ De acesso ✔ De localização ✔ De Migração ✔ De replicação ✔ De falhas ✔ De mobilidade ✔ De desempenho ✔ De escalabilidade ✔ De Concorrência
  • 23. Desafios 7. Transparência Acesso • Recursos locais e remotos são acessados com uso de operações idênticas • Exemplo: Quando iremos imprimir, o Windows disponibiliza impressoras remota e locais no mesmo lugar.
  • 24. Desafios 7. Transparência Localização • Recursos acessados sem conhecimento de sua localização física ou na rede • Exemplo: Em qual prédio ou sala está a impressora, qual IP do servidor onde estão os arquivos X, Y ou Z ?
  • 25. Desafios 7. Transparência Migração • Recursos são movidos dentro do sistema sem modificar a forma que são acessados • Exemplo: Quando o servidor da visanet comutou para o secundário que fica localizado no rio de janeiro ao invés do primário que fica em São Paulo ?
  • 26. Desafios 7. Transparência Concorrência • Cada usuário não deve perceber que outro usuário está acessando o mesmo recurso. Pode ordenar para evitar conflito • Exemplo: algoritmo para priorizar a impressão quando vários usuários manda imprimir ao mesmo tempo
  • 27. Desafios 7. Transparência Falhas • Ocultação da falha, permite que o usuário, aplicações ou serviços concluam suas tarefas, mesmo com o advento de falhas de hardware, rede ou software • Exemplo: Quando acessamos algum site e, caso o servidor dê problema, o navegador tem a opção de escolher outro automaticamente;
  • 28. Desafios 7. Transparência Precisamos ter todas ????? Não, depende do projeto. Imaginemos: - (Localização) Você deseja receber seu jornal as 7hs com informações recentes de sua cidade corrente. Hoje esta em Recife, amanhã em Londres - (Replicação)Seu serviço de armazenamento de dados possui 5 rélicas (Recife, São Paulo, Nova York, Lonrdres, Japão). O arquivo só estará disponível após replicação para todos estes locais - (Desempenho/Falhas) Você possui 10 servidores, a aplicação só vai reportar falha após 30s da solicitação, se o 1o falhar, ela tenta o 2o , depois o 3o e na sequencia até o 10o servidor
  • 30. Resumindo • Sistema distribuídos não é apenas fazer dois (ou mais) computadores se comunicarem; • Ele disponibiliza recursos na rede; • Existem diversos desafios a serem resolvidos antes conecta dois computadores; • Utiliza-se um middleware para facilitar e agilizar o desenvolvimento de um sistema distribuído; • Sistemas Distribuídos são diferentes de um software tradicional porque os componentes estão dispersos em uma rede
  • 31. Premissas Falsas • A rede é confiável • A rede é segura • A rede é homogênea • A topologia não muda • A latência é zero • A largura de banda é infinita • O custo de transporte é zero • Existe apenas um administrador
  • 32. Tipos de Sistemas Distribuídos 1) Sistemas de Computação Distribuídos •Sistemas de Computação de Cluster •Sistemas de Computação em Grade 2) Sistema de Informação Distribuídos ● Sistemas de Processamento de Transações ● Integração de Aplicações Empresariais 3) Sistemas Distribuídos Pervasivos ● Sistemas Domésticos ● Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde ● Rede de Sensores
  • 33. • 1 - Sistemas de Computação Distribuídos • Sistemas de Computação de Cluster – Populares quando a razão preço/desempenho de computadores pessoais melhorou – Consiste em um conjunto de nós de computadores – Executam ações: • Que necessitam de alta disponibilidade • Que necessitam de performance • Fila de tarefas • Controle de carga dos nós • Escalonamento de tarefas para os nós – Exemplos: • Beowulf • Heartbeat • Pacemaker
  • 34. • 1 - Sistemas de Computação Distribuídos • Sistemas de Computação de Cluster Beowulf
  • 35. • 1 - Sistemas de Computação Distribuídos • Sistemas de Computação em Grade – O termo Grid se refere ao middleware que permite compartilhamento de recursos em uma escala muito grande – Exemplo de recursos: • Arquivos • Softwares • Dados • Sensores • Servidores (Normalmente em Cluster) – São Criadas Organizações virtuais • Os recursos são compartilhados para os membros dessas organizações – Exemplos: • World-Wide Telescope • Open Grid Services Architecture (OGSA)
  • 36. • 1 - Sistemas de Computação Distribuídos • Sistemas de Computação em Grade
  • 37. • 2 - Sistemas de Informação Distribuídos • Sistemas de Processamento de Transações – Integração de Sistemas – Usado em bancos de dados – Usam Primitivas para as transações
  • 38. • 2 - Sistemas de Informação Distribuídos • Sistemas de Processamento de Transações – Propriedade das Transações • Atômicas – Garante que cada transação aconteça completamente ou não aconteça – Indivisível e Instantânea • Consistentes – O status do sistema antes, tem que ser o mesmo (consistente) depois • Isoladas – O resultado de duas transações executadas simultaneamente será o mesmo se fossem executadas de forma sequenciada
  • 39. • 2 - Sistemas de Informação Distribuídos • Sistemas de Processamento de Transações – Propriedade das Transações • Duráveis – Uma vez concluída a transação, as alterações são permamentes Essas propriedades são conhecidas como: ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade - do inglês: Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)
  • 40. • 2 - Sistemas de Informação Distribuídos • Integração de Aplicações Empresariais – Aplicações diferentes podem trocar informações diretamente , independente do sistema de transações dos bancos de dados – Componentes de aplicações comunicam-se uns com os outros – Exemplos: • RPC (Remote Procedure Calls) – Componente de uma aplicação, empacota uma requisição e envia para a outra aplicação rodando em outro nó. • RMI (Remote Method Invocation) – Igual ao RPC, só que funciona com objetos ao invés de aplicações • MOM (Message-oriented Middleware) – Aplicações enviam mensagens a um ponto lógico de contato
  • 41. • 2 - Sistemas de Informação Distribuídos • Integração de Aplicações Empresariais
  • 42. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Do Aurélio: Pervasivo = Que se espalha, infiltra ou penetra facilmente em algo ou alguém • Diferente dos tipos anteriores, esse não são necessariamente estáveis nem possuem grande poder computacional • Instabilidade é o comportamento esperado • Incluído com o advento de computação móvel e embarcada • É parte do nosso entorno • Ausência de um administrador/controle humano • Descobrem e se “encaixam” automaticamente
  • 43. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Sistemas Domésticos • Sistemas integrados em TV, geladeiras, equipamentos multimídia, computadores, etc... via rede doméstica • Deve ser totalmente autoconfigurável e auto- gerenciável • Universal Plug and Play (UpnP) – Dispositivos obtém automaticamente endereços IP e se descobrem uns aos outros • Problemática: Gerenciamento dos espaços pessoais. – O sistema não deve descobrir o que é apenas para meu uso,por exemplo: • Minhas fotos • Minha agenda
  • 44. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde • Monitoram o bem estar de um individuo e o conecta a seus médicos quando necessário. • Composto de vérios sensores conectados ao corpo (Body-area Network – BAN) de preferência sem fio. • Dispositivos deve, suportar processamento de dados na rede – Dados são agregados antes de serem armazenados ou enviados aos médicos – Diferentemente do modelos de dispositivos domésticos (anterior)
  • 45. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Sistemas Eletrônicos para tratamento de Saúde
  • 46. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Rede de Sensores • Conjunto de dezenas a centenas de milhares de nós relativamente pequenos, equipados com dispositivo de sensoriamento. • Usam comunicação sem fio • Nós comumente alimentados por bateria • Os sensores não cooperam, normalmente enviam seus dados para um banco de dados • As consultas podem ser pontuais a um ou mais sensores da rede
  • 47. • 3 - Sistemas Distribuídos Pervasivo Rede de Sensores
  • 48. Sistemas Distribuídos Introdução Frederico Madeira LPIC-1, LPIC-2, CCNA fred@madeira.eng.br www.madeira.eng.br