1 .1 Sistemas Distribuidos

“Sistemas cuyos componentes hardware y software, están en ordenadores conectados en red, se comunican y coordinan sus acciones mediante el paso de mensajes, para el logro de un objetivo. Se establece la comunicación mediante un protocolo prefijado por un esquema cliente-servidor”.
Introducción.- Donde especificamos el preámbulo del tema, el objetivo del trabajo y el contenido del mismo.
Desarrollo.- Donde se describen los aspectos involucrados en los sistemas distribuidos.
Referencias.- Donde especificamos las fuentes que fueron consultadas para el presente estudio.


1.1.1Ventajas y Desventajas contra Sistemas Centralizados

Ventajas
*Aumento de la disponibilidad
* Mejora del desempeño
* Balanceo en la carga de trabajo
* Compartición de recursos
* Compartición de información
* Confiabilidad, disponibilidad y tolerancia a fallas
* Modularidad en el desarrollo
* Flexibilidad
* Crecimiento incremental
* Reducción de costos
* Mayor capacidad de modelar estructuras organizacionales
Desventajas
* Uso ineficiente de los recursos distribuidos
* Capacidad reducida para administrar apropiadamente grupos de procesadores y memoria localizada en distintos sitios
* Enorme dependencia del desempeño de la red y de la confiabilidad de la misma.
* Debilitamiento de la seguridad.
* Mayor complejidad en la administración y mantenimiento.
* Mayor complejidad en su construcción.

1.1.2 Modelo Cliente- Servidor

TCP es un protocolo orientado a conexión. No hay relaciones maestro/esclavo. Las aplicaciones, sin embargo, utilizan un modelo cliente/servidor en las comunicaciones.
Un servidor es una aplicación que ofrece un servicio a usuarios de Internet; un cliente es el que pide ese servicio. Una aplicación consta de una parte de servidor y una de cliente, que se pueden ejecutar en el mismo o en diferentes sistemas.
Los usuarios invocan la parte cliente de la aplicación, que construye una solicitud para ese servicio y se la envía al servidor de la aplicación que usa TCP/IP como transporte.
El servidor es un programa que recibe una solicitud, realiza el servicio requerido y devuelve los resultados en forma de una respuesta. Generalmente un servidor puede tratar múltiples peticiones (múltiples clientes) al mismo tiempo.

1.1.3 Características Hardware Sistemas Distribuidos

Todos los sistemas distribuidos constan de varias cpu, organizadas de diversas formas, especialmente respecto de:
• La forma de interconectarlas entre sí.
• Los esquemas de comunicación utilizados.
Existen diversos esquemas de clasificación para los sistemas de cómputos con varias CPU:
• Poseen un único procesador.
SIMD (Single Instruction Multiple Data: un flujo de instrucciones y varios flujos de datos):
• Se refiere a ordenar procesadores con una unidad de instrucción que:
o Busca una instrucción.
o Instruye a varias unidades de datos para que la lleven a cabo en paralelo, cada una con sus propios datos.
MISD (Multiple Instruction Single Data: un flujo de varias instrucciones y un solo flujo de datos):
• No se presenta en la práctica.
MIMD (Multiple Instruction Multiple Data: un grupo de computadoras independientes, cada una con su propio contador del programa, programa y datos)

1.1.4 Características Software de los sistemas distribuidos
• Concurrencia.- Esta característica de los sistemas distribuidos permite que los recursos disponibles en la red puedan ser utilizados simultáneamente por los usuarios y/o agentes que interactúan en la red.
• Carencia de reloj global.- Las coordinaciones para la transferencia de mensajes entre los diferentes componentes para la realización de una tarea, no tienen una temporización general, está más bien distribuida a los componentes.
• Fallos independientes de los componentes.- Cada componente del sistema puede fallar independientemente, con lo cual los demás pueden continuar ejecutando sus acciones. Esto permite el logro de las tareas con mayor efectividad, pues el sistema en su conjunto continua trabajando.


1.1.5 Direccionamiento Lógico, Físico Sistemas Distribuidos

Una dirección generada por la CPU se denomina dirección lógica en cambio a la que es percibida por unidad de memoria se denomina dirección física.
Los esquemas de vinculación de direcciones durante la compilación y durante la carga dan pie a un entorno en el que las direcciones lógicas y físicas son las mismas. En cambio, la ejecución del esquema de vinculación de direcciones durante la ejecución produce un entorno en el que las direcciones lógicas y físicas difieren. En este caso la dirección lógica suele llamarse dirección virtual.

El proceso desde que los datos son incorporados al ordenados hasta que se transmiten al medio se llama encapsulación. Estos datos son formateados, segmentados, identificados con el direccionamiento lógico y físico para finalmente ser enviados al medio. A cada capa del modelo OSI le corresponde una PDU (Unidad de Datos) siguiendo por lo tanto el siguiente orden de encapsulamiento: DATOS-SEGMENTOS-PAQUETES-TRAMAS-BITS
CAPA TRANSMITE
APLICACIÓN DATOS
PRESENTACION
SESIÓN
TRANSPORTE SEGMENTOS
RED PAQUETES
ENLACE DED DATOS TRAMAS
FÍSICA BITS

1.2 Concepto de los Sistemas de red

Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas a través de algún medio de comunicación (físico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema.
El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell NetWare. Los Sistemas Operativos de red más ampliamente usados son: Linux, Novell NetWare, Personal, NetWare, LAN Manager, Windows NT Server UNIX.

1.3 Conceptos de los sistemas distribuidos
Los sistemas distribuidos están basados en las ideas básicas de transparencia, eficiencia, flexibilidad, escalabilidad y fiabilidad. Sin embargo estos aspectos son en parte contrarios, y por lo tanto los sistemas distribuidos han de cumplir en su diseño el compromiso de que todos los puntos anteriores sean solucionados de manera aceptable.
Transparencia
El concepto de transparencia de un sistema distribuido va ligado a la idea de que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de la red, independientemente de la posición del usuario. Queda como labor del sistema operativo el establecer los mecanismos que oculten la naturaleza distribuida del sistema y que permitan trabajar a los usuarios como si de un único equipo se tratara.

Eficiencia
La idea base de los sistemas distribuidos es la de obtener sistemas mucho más rápidos que los ordenadores actuales. Es en este punto cuando nos encontramos de nuevo con el paralelismo. Para lograr un sistema eficiente hay que descartar la idea de ejecutar un programa en un único procesador de todo el sistema, y pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres más rápidos en cada momento.

Flexibilidad
Un proyecto en desarrollo como el diseño de un sistema operativo distribuido debe estar abierto a cambios y actualizaciones que mejoren el funcionamiento del sistema. Esta necesidad ha provocado una diferenciación entre las dos diferentes arquitecturas del núcleo del sistema operativo: el núcleo monolítico y el micronúcleo.