Sistemas Distribuídos - Aula 1

SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
Prof. Edison Santos
 Aluno Especial em Mestrado UFBA
e UNEB
 Especialista em Estratégias de
Arquitetura de Software
 Bacharel em Sistemas de
Informação
 Experiências Educacionais
 Professor EAD IFBA Profuncionario
 Instrutor de AVA Moodle
 Educador de Informática Básico com
Ênfase inclusão Social;
 Experiências Profissional
 Desenvolvedor Pleno Capgemini
 Analista de Sistemas - Qualitech
 Desenvolvedor Web – Grupo Santa
Helena
 Desenvolver Web – UFBA

• Avanços dos sistemas de computação em 1945 (Era Moderna dos
Computadores)
• computadores grandes
• De alto custo
• Independentes
• Meados de 80
• Máquinas de 8 bits, 16, 32 e 64 bits
• CPU com capacidade de mainframe
Introdução a Sistemas Distribuídos

• Últimos 50 anos
• Redução de preços
• Aumento da capacidade de processamento
• Redes Locais (LAN Local-Area Networks)
• Redes de Longas Distâncias (WANs Wide-Area Networks)
Introdução a Sistemas Distribuídos

• “Um sistema distribuído é um conjunto de computadores
independentes que se apresenta a seus usuários como um sistema
único e coerente” (Tanenbaum, 1995)
• “Definimos um sistema distribuído como sendo aquele no qual os
componentes de hardware ou de software, localizados em
computadores interligados em rede, se comunicam e coordenam suas
ações apenas enviando mensagens entre si” (Couloris, 2005)
• “Você sabe que tem um quando a falha de um computador do qual
nunca ouviu falar impede que você faça qualquer trabalho”. (Leslie
Lamport)
Definições

Definições
• Alguns Aspectos
• Componentes (computadores)
autônomos
• Visão de unicidade para o usuário
(programa ou humano) Transparência
• Componentes interconectados
(arquiteturas/middleware)
• Computadores e Redes Heterogêneos
ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN

Abstrações disponibilizadas pelo Middleware.
• Comunicação
• Segurança
• Persistência
• Controle de
• Transações
• Etc.
Retirado de: Tanenbaum, A. Sistemas Distribuídos.
Abstrações do Middleware *

Definições
• Alguns Aspectos
• Comunicação autônoma e Inexistência de Relógio Global (troca de mensagens)
• Falhas Independentes
• Concorrência/Compartilhamento de recurso

Exemplos de Sistemas Distribuídos
• A Internet
• Conjunto de redes de computadores
interligados
• Mecanismos de comunicação da Internet
(protocolos) *
• Serviços disponibilizados: www, email,
transferência de arquivos, multimídias
ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN

• A Intranet
• Várias redes LAN e/ou LANs
interconectadas por backbone
• Conexão de Internet por roteador
• Firewall
• Necessidades: serviços de arquivos,
segurança, avaliar custos de instalação
de software
ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN

• Computação Ubíqua/Pervasiva
• Pequenos equipamentos computacionais
(notebooks, Smartphones, câmeras
digitais, dispositivos incorporados a
eletrodomésticos e outros)
• Miniaturização de dispositivos
• Interligação de redes sem fio
• Sistemas distribuídos
• Computação móvel/nômade
ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN

• Acesso a recursos
• Transparência
• Abertura
• Escalabilidade
Metas dos Sistemas Distribuídos

• “Acesso a recursos remotos e seu compartilhamento de
maneira controlada e eficiente”.
• Exemplo Groupware (software de edição colaborativa,
teleconferência e etc.)
• Quanto maior conectividade maior deve ser segurança
• Criptografia
• Rastreamento de comunicações (Perfil de usuário)
• Comunicação indesejada (Spam)
Metas de um Sistema Distribuído
Acesso a recurso

ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN
Transparência da distribuição

• “... ocultar completamente dos usuários todos os aspectos
da distribuição não é uma boa ideia.”
• Exemplos
• Fuso horário
• Limites de capacidade física
• Transparência versus desempenho – Requisições sem sucesso
liberar controle ao usuário
• Replicação (requer tempo de atualização)
Transparência da distribuição

• “Um sistema distribuído aberto é um sistema que oferece
serviços de acordo com as regras padronizadas que
descrevem a sintaxe e a semântica desses serviços”.
• Interface Definition Language - IDL
• Interoperabilidade (Componentes coexistindo com confiança
mútua)
• Portabilidade.
• Extensível (Estrutura de Componentes com fácil adição, troca
e remoção dos mesmo)
• Política e Mecanismos
Abertura

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MAARTEN VAN STEEN
Problemas de Escalabilidade

Problemas de Escalabilidade
• Tamanho
• Internet DNS
• Geográfica
• Longas distâncias
• Localização de um serviço
• Administrativa
• Políticas organizacionais
• Colaboração Humana

• Ocultar a latência de Comunicação
• Usar por exemplo comunicação assíncrona
• Ex: AJAX em Serviços Web.
• Reduz tráfego
• Não bloqueia a aplicação
• Ex: Distribuir processamento (Cliente vs. Servidor)
• Javascript lado cliente para Validação
• Não usar applet síncrono para entrada de dados
Técnicas para Alcançar Escalabilidade

• Distribuição
• Partes maiores em partes menores e espalhá-la através do
sistema (Serviço de nomeação DNS – diferentes
computadores assumes responsabilidade)
• Replicação
• Cache de páginas em browser
• Possíveis problemas de consistências dos dados
Técnicas para Alcançar Escalabilidade

• Premissas falsas adotadas ao desenvolver uma
aplicação distribuída pela primeira vez
1. A rede é confiável
2. A rede é segura
3. A rede é homogênea
4. A topologia não muda
5. A latência é zero
6. A largura da banda é infinita
7. O custo de transporte é zero
8. Há apenas um administrador
Principais ciladas

• Sistemas de Computação distribuída
• Sistemas de Informação distribuída
• Sistemas distribuídos pervasivos
Tipos de Sistemas Distribuídos

Sistemas de Computação Distribuída – Cluster
Homogêneo
Nó Mestre
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MAARTEN VAN STEEN

Sistemas de Computação Distribuída – Grade (grid)
Heterogeneidade
Organização Virtual
(login da organização)
Acesso de recursos
Servidores de computação
Armazenamento
Banco de dados
Arquitetura em Camadas
Conectividade (protocolos de comunicação)
Recursos (controle de acesso de recursos)
Coletiva (descoberta de recursos, alocação e escalonamento de tarefas, replicação de dados)
Aplicação (aplicações dentro da organização virtual)

Sistemas de Informação Distribuídos
Integração de sistemas de informação
Problemas de interoperabilidade
Empacota várias requisições de programas clientes em uma
transação distribuída.
Simples servidores e programas remotos (clientes)
RPCs (Procedimentos remotos)
EAI (Enterprise Application Integration)

Processamento Transacional
ACID
Atômica (acontece completamente ou não
acontece)
Consistente (toda transação retorna o
ambiente a um estado consistente)
Isoladas (uma transação em processo não
impacta em outra)
Duráveis (uma ver realizada não é modificada)

Transações Aninhadas
Monitor de Transação
Chamada de Procedimento Remoto
(RPC – Remote Procedure Calls)
Chamada de Método Remoto
(RMI – Remote Method Invocations)
X
Middleware Orientado a Mensagem
(MOM – Message-oriented Middleware)
ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN

• Sistemas decorrentes do uso de computação móvel e embutida,
nas quais o comportamento esperado é a instabilidade;
• Pequeno tamanho
• Alimentados por bateria;
• Comunicação sem fio;
• Não possui controle administrativo humano, podendo:
1. Adotar mudanças contextuais
2. Incentivar composição ad hoc
3. Reconhecer compartilhamento como padrão
Sistemas Distribuídos Pervasivos

Sistemas Pervasivos - Exemplos
Sistemas Domésticos
• Universal Plug and Play (UPnP)
• Espaço Pessoal
• Recomendadores (verificação interesses relevantes)

ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN
Sistemas para tratamento de Saúde

ANDREW S. TANENBAUM
MAARTEN VAN STEEN
Redes de sensores sem fio

• Tanenbaum; Steen. Sistemas Distribuídos: Principios e Paradigmas, 2ed.
Pearson. 2007 (cap 1).
• Tanenbaum, Andrew s. Sistemas Operativos Distribuidos. 1ed, Prentice Hall,
New Jersey, 2001 (cap 1).
• Couloris, George; Dollimore, Jean; Kindberg, Tim. Sistemas Distribuídos:
Conceitos e Projeto, 4ºed. Translate Bookman 2007 (cap 1).
Referências Bibliográficas

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