Um sistema distribuído é constituído por processadores autônomos conectados através de uma rede que cooperam trocando mensagens. Sistemas distribuídos oferecem duas vantagens principais: transparência no uso e alta tolerância a falhas. As vantagens incluem crescimento incremental, implementação de aplicações distribuídas, maior poder computacional e disponibilidade.

1. Capitulo I
Conceitos básicos de sistemas distribuídos
1. Introdução
Um sistema distribuído é constituído por um conjunto de processadores autónomos
conectados através de um subsistema de comunicação, que cooperam através da troca
de mensagens. Esse tipo de sistema deve apresentar duas características inerentes:
1. A transparência na sua utilização, ou seja, a capacidade de se apresentar aos
seus usuários como uma entidade única, e
2. O alto grau de tolerância a faltas (falhas).
Actualmente, os sistemas distribuídos estão sendo pesquisados, desenvolvidos e
apresentados como alternativa aos grandes sistemas centralizados. Alguns dos factores
que justificam a tendência actual para sistemas distribuídos são:
1. Baixo custo dos processadores;
2. Custo por instrução em um processador de menor porte é inferior ao custo em
um computador de grande porte;
3. Desejo de maior participação por parte dos usuários finais; necessidade de
maior disponibilidade do sistema;
4. Alto custo das linhas telefónicas de comunicação utilizadas para conectar
usuários remotos a sistemas centralizados;
5. Baixo desempenho das linhas telefónicas de comunicação, inadequado para
transmissão de dados em alta velocidade;
6. Facilidade para interligar sistemas aplicativos distintos;
7. Tecnologia de rede disponível;
8. Necessidade de compartilhamento de recursos caros;
9. Segurança e confiabilidade, devido à distribuição do sistema;
10. Possibilidade de balanceamento de carga entre os processadores; e
11. Possibilidade de crescimento incremental de poder de processamento
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2. 2. Definição
Um Sistema Distribuído definido por Tanenbaum é uma colecção de computadores
independentes que se apresenta ao usuário como um sistema único e consistente; outra
definição, de Coulouris, seria uma colecção de computadores autónomos interligados
através de uma rede de computadores e equipados com software que permita o
compartilhamento dos recursos do sistema: hardware, software e dados.
3. Vantagens
As vantagens de Sistemas Distribuídos incluem a possibilidade de:
1. Crescimento incremental (extensibilidade), ou seja, novos computadores e linhas
de comunicação serem acrescidos ao sistema;
a. A capacidade de evolução de um sistema central é limitada. Numa
aproximação distribuída, a capacidade de processamento pode ser
aumentada facilmente, basta considerar que os computadores pessoais
têm várias dezenas de Mips e capacidades de disco de centenas de
Mbytes.
b. Para além deste aspecto os sistemas distribuídos podem expandir-se com
máquinas de diferentes gerações tecnológicas
2. Implementação de aplicações inerentemente distribuídas (modularidade)
exemplo: CSCW (Computer Supported Collaborative Work), correio
electrónico, etc.; CSCW é a abreviatura de "Computer Supported Cooperative
Work", traduzido em Português como Trabalho Cooperativo Suportado por
Computador. De uma forma genérica, o CSCW é uma área científica
interdisciplinar que estuda a forma como o trabalho em grupo pode ser
suportado por tecnologias de informação e comunicação, de forma a melhorar o
desempenho do grupo na execução das suas tarefas. As pesquisas em CSCW são
normalmente caracterizadas em um quadro de duas dimensões: a distância das
pessoas cooperando (remota ou localmente), e a forma de comunicação
(síncrona ou assíncrona). O CSCW enquadra-se num domínio científico
interdisciplinar, envolvendo diversas áreas científicas, tanto técnicas, como
sistemas distribuídos, comunicação multimédia, telecomunicações, ciências da
informação, quanto humanas e sociais, como psicologia, percepção e teoria
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3. sócio-organizacional. Os programas informáticos cujo objectivo é serem usados
por grupos cooperativos designam-se habitualmente por groupware.
Genericamente, pode-se considerar o groupware como sendo software que
suporta CSCW. As aplicações groupware mais antigas são o correio electrónico
(E-mail), os grupos de discussão (newsgroup) e os sistemas de mensagens
curtas, como o ICQ e o MSN Messenger. (http://pt.wikipedia.org/wiki/CSCW)
a. Num sistema distribuído, o sistema informático pode evoluir de forma
modular, incrementando o número ou capacidade das unidades, de
acordo com as necessidades específicas de cada localização geográfica
ou aplicação.
b. Os investimentos podem ser programados da forma mais adequada ao
crescimento da organização.
3. Tolerância a falhas através da replicação de processos em unidades de
computação distintas;
4. Maior poder computacional: concorrência
5. Menor atraso no acesso (disponibilidade), que pode ser feito em um computador
“próximo”. Por exemplo o site http://www.edubuntu.org/Download tem a opção
para a escolha do local (África, Ásia Europa, América, …) a partir do qual se
pretende fazer o download. Este sugere a escolha do servidor mais próximo do
interessado, com o propósito de tornar o processo de download rápido.
a. A disponibilidade advém da existência de máquinas independentes que
podem continuar a assegurar um serviço quando uma delas falha.
b. Obviamente, tal não se pode fazer se o serviço não tiver sido programado
para funcionar de forma replicada
6. Separação física possibilita falhas independentes
7. Adequação geográfica
a. A maioria das organizações, com alguma dimensão, é intrinsecamente
distribuída: à distribuição geográfica adequa-se, naturalmente, uma
repartição do sistema de informação.
b. A centralização baseada em acesso por terminais remotos implica custos
de comunicação significativos, porque não tira partido da possibilidade
de trabalho local, em particular na interacção com o utilizador final das
aplicações.
8. Desempenho optimizado
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4. a. Possibilidade de atribuir às máquinas mais adequadas as tarefas que elas
podem optimizar. Por exemplo, os servidores de bases de dados (SGBD)
podem ser aliviados das tarefas (altamente consumidoras de tempo de
processamento) relacionadas com a interface com o utilizador
b. A outra hipótese de optimização advém da utilização de máquinas com
capacidade de execução paralela para cálculos científicos ou servidores
de base de dados especializadas para grandes volumes de informação.
9. Melhor custo
a. O preço cada vez mais reduzido dos computadores pessoais e servidores
multiprocessador permite obter, por um custo muito menor, uma
potência computacional e capacidade de armazenamento comparável à
das grandes máquinas.
b. É claro que os sistemas distribuídos implicam custos de comunicações,
equipamento de rede e de supervisão, mas eliminam outros como os
grandes centros de cálculo com ambiente controlado e elevados custos de
exploração.
Fig. 1: Visualização das vantagens
Embora o hardware desses sistemas estejam num estágio avançado de desenvolvimento,
o mesmo não se pode afirmar em relação ao software devido a complexidade adicional
inerente a sua distribuição.
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5. 4. Desvantagens
1. Software – até o presente momento não há muita disponibilidade de software
para os sistemas distribuídos
2. Comunicação – tratamento e recuperação de mensagens. Melhoria da rede pode
acarretar em custos altos.
3. Segurança – Compartilhamento de dados implica em esquemas especiais para
proteção de dados sigilosos.
4. Integração de sistemas heterogêneos
5. Motivação (Porquê?)
1. Distribuição Geográfica (organizações físicas distribuídas);
2. Extensibilidade, modularidade;
3. Partilha de recursos;
4. Maior disponibilidade (replicação);
5. Maior desempenho (carga computacional distribuída)
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