unidad 1 los sistemas operativos en ambientes distribuidos

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UNIDAD 1 Los sistemas operativos en ambientes distribuidos.UNIDAD 1 LOS SISTEMAS OPERATIVOS EN AMBIENTES DISTRIBUIDOS.

1.1Sistemas Distribuidos

Definicin:Un sistema distribuido es unacoleccin de computadoras independientes; es decir autnomas, que aparecen ante los usuarios del sistema como una nica computadora.Esta definicin tiene dos aspectos:Hardware: las maquinas son autnomasSoftware: los usuarios piensan que el sistema es como una nica computadora.Algunos ejemplos que se pueden mencionar acerca de los sistemas operativos distribuidos son:Una red de estaciones de trabajo en un departamento de una universidad o compaa, donde adems de cada estacin personal, podra existir una pila de procesadores en el cuarto de mquinas, que no est asignado a usuarios especficos sino que se utilicen de manera dinmica cuando sea necesario.Una fbrica de robots, donde los robots actan como dispositivos perifricos unidos a la misma computadora central.Un banco con muchas sucursales por el mundo, cada oficina tiene una computadora maestra para guardar las cuentas locales y el manejo de las transacciones locales, la cul se puede comunicar con cualquier computadorade la red. Las transacciones hechas se realizan sin importar dnde se encuentre la cuenta o el cliente.

1.1.1Ventajas Desventajas contra Sistemas Centralizados

Economa:es la razn nmero uno de la tendencia hacia los sistemas distribuidos ya que estos sistemas tienen en potencia una proporcin precio/desempeo mucho mejor que la de un sistema centralizado.Velocidad:un sistema distribuido puede tener mayor poder de cmputo que una mainframe.Distribucin inherente:otra razn para la construccin de un sistema distribuido es que ciertas aplicaciones son distribuidas en forma inherente; es decir, algunas aplicaciones utilizan mquinas que estn separadas a cierta distancia.Confiabilidad:un sistema distribuido ofrece mayor confiabilidad: al distribuir la carga de trabajo en muchas mquinas, la falla de un circuito descompondr a lo ms una mquina y el resto seguir intacto.Crecimiento por incrementos:si se necesita aadir poder de cmputo a la compaa, con un sistema distribuido, podran aadirse slo ms procesadores al sistema, lo que permite un desarrollo gradual conforme surjan las necesidades.

Ventajas de los sistemas distribuidos con respecto de las PC independientesDatos compartidos:Un sistema distribuido permite que varios usuarios tengan acceso a una base de datos comn.Dispositivos compartidos:De igual manera, se pueden compartir perifricos entre diversos usuarios como puede ser una impresora.Comunicacin:un sistema distribuido facilita la comunicacin entre computadoras aisladas con el e-mail, por ejemplo.Flexibilidad:Un sistema distribuido difunde la carga de trabajo entre las mquinas disponibles en la forma ms eficaz en cuanto a los costos.Desventajas de los sistemas distribuidosSoftware:No hay mucha experiencia en el diseo, implantacin y uso del software distribuido, adems existe poco software para los sistemas distribuidos en la actualidad.Redes:Una vez que el sistema llega a depender de la red, la prdida o saturacin de sta puede negar algunas de las ventajas que el sistema distribuido deba conseguir.Seguridad:si las personas pueden tener acceso a los datos en todo el sistema, entonces tambin pueden tener acceso a datos con los que no tienen nada que ver.

1.1.2Modelo Cliente ServidorEl modelo cliente-servidor de un sistema distribuido es el modelo ms conocido y ms ampliamente adoptado en la actualidad. Hay un conjunto de procesos servidores, cada uno actuando como un gestor de recursos para una coleccin de recursos de un tipo, y una coleccin de procesos clientes, cada uno llevando a cabo.

Una tarea que requiere acceso a algunos recursos hardware y software compartidos. Los gestores de recursos a su vez podran necesitar acceder a recursos compartidos manejados por otros procesos, as que algunos procesos son ambos clientes y servidores. En el modelo, cliente-servidor, todos los recursos compartidos son mantenidos y manejados por los procesos servidores. Los procesos clientes realizan peticiones a los servidores cuando necesitan acceder a algn recurso. Si la peticin es valida, entonces el servidor lleva a cabo la accin requerida y enva una respuesta al proceso cliente.El termino proceso se usa aqu en el sentido clsico de los sistemas operativos. Un proceso es un programa en ejecucin. Consiste en un entorno de ejecucin con al menos un thread de control.El modelo cliente-servidor nos da un enfoque efectivo y de propsito general para la comparticin de informacin y de recursos en los sistemas distribuidos. El modelo puede ser implementado en una gran variedad de entornos software y hardware. Las computadoras que ejecuten los programas clientes y servidores pueden ser de muchos tipos y no existe la necesidad de distinguir entre ellas; los procesos cliente y servidor pueden incluso residir en la misma maquina.En esta visin simple del modelo cliente-servidor, cada proceso servidor podra ser visto como un proveedor centralizado de los recursos que maneja. La provisin de recursos centralizada no es deseable en los sistemas distribuidos. Es por esta raznPor lo que se hace una distincin entre los servicios proporcionados a los clientes y los servidores encargados de proveer dichos servicios. Se considera un servicio como una entidad abstracta que puede ser provista por varios procesos servidores ejecutndose en computadoras separadas y cooperando va red.El modelo cliente-servidor se ha extendido y utilizado en los sistemas actuales con servicios manejando muchos diferentes tipos de recursos compartidos - correo electrnico y mensajes de noticias, ficheros, sincronizacin de relojes, almacenamiento en disco, impresoras, comunicaciones de rea extensa, e incluso las interfaces grficas de usuario. Pero no es posible que todos los recursos que existen en un sistema distribuido sean manejados y compartidos de esta manera; algunos tipos de recursos deben permanecer locales a cada computadora de cara a una mayor eficiencia - RAM, procesador, interfaz de red local. Estos recursos clave son manejados separadamente por un sistema operativo en cada maquina; solo podran ser compartidos entre procesos localizados en el mismo ordenador.Aunque el modelo cliente-servidor no satisface todos los requisitos necesarios para todas las aplicaciones distribuidos, es adecuado para muchas de las aplicaciones actuales y provee una base efectiva para los sistemas operativos distribuidos de propsito general.

1.1.3CaractersticasHardware Sistemas DistribuidosCon el paso de los aos, se han propuesto diversos esquemas de clasificacin para los sistemas de cmputo con varios CPU, pero ninguno de ellos ha tenido un xito completo ni se ha adoptado de manera amplia. A continuacin se muestra la taxonoma presentada por Flynn (1972) que considera dos caractersticas esenciales:El nmero de flujo de instruccionesNmero de flujos de datos.SISD (Single Instruction, Single Data):Una computadora con un flujo de instrucciones y uno de datos. Todas las computadoras tradicionales de un procesador caen dentro de esta categora.SIMD (Single Instruction, Multiple Data):Un flujo de Instrucciones y varios flujos de datos. Este tipo se refiere a ordenar procesadores con unidad de instruccin que busca una instruccin y despus 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 flujo de datos. Ninguna computadora conocida se ajusta a este modelo.MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data):Un grupo de computadoras independientes, cada una con su propio contador del programa y datos. Todos los sistemas distribuidos son MIMD.Las computadoras MIMD se clasifican en dos grupos aquellas que tienen memoria compartida, que por lo general se llamanmultiprocesadoresy aquellas que no, que a veces reciben el nombre demulticomputadoras.La diferencia esencial es sta: en un multiprocesador, existe un espacio de direcciones virtuales, compartido por todos los CPU. En contraste, en una multicomputadora, cada mquina tiene su propia memoria.Cada una de estas categoras se puede subdividir, con base en la arquitectura de la red de interconexin: conbusy conconmutador.En la primera queremos indicar que existe una red, plana de base, bus, cable u otro medio que conecta todas las mquinas. Los sistemas con conmutador no tienen slo una columna vertebral como en la televisin por cable, sino que tienen cables individuales de una mquina a otra y utilizan varios patrones diferentes de cableado.Otra dimensin de la taxonoma es que, en ciertos sistemas, las mquinas estnfuertemente acopladasy en otras estndbilmente acopladas.En un sistema fuertemente acoplado, el retraso que se experimenta al enviar un mensaje de una computadora a otra es corto y la tasa de transmisin de los datos, es decir, el nmero de bits por segundo que se puede transferir, es alta. En un sistema dbilmente acoplado ocurre lo contrario: el retraso de los mensajes entre las mquinas es grande y la tasa de transmisin de los datos es baja. Los sistemas fuertemente acoplados tienden a utilizarse como sistemas distribuidos aunque esto no siempre es cierto.

1.1.4CaractersticasSoftware Sistemas DistribuidosAunque el hardware es importante, el software lo es ms. La imagen que presenta y la forma de pensar de los usuarios de un sistema, queda determinada en gran medida por el software del sistema operativo, no por el hardware.Se puede distinguir dos tipos de sistemas operativos para los de varios CPU:Los dbilmente acoplados:El software dbilmente acoplado permite que las mquinas y los usuarios de un sistema distribuido sean independientes entre s en lo fundamental, pero que interacten en cierto grado cuando sea necesario.Los fuertemente acoplados:En el software fuertemente acoplado el programa de aplicacin y el sistema operativo necesario

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