Sistemas Distribuídos

Annotations:

• Existência de múltiplos computadores autônomos, de forma transparente.

1. Comunicação

   Annotations:

   • Comunicação e coordenação das ações dos componentes de hardwares e softwares por troca de mensagens entre si.
   1. Hardware

      Annotations:

      • Hardware é a parte física do computador, ou seja, o conjunto de aparatos eletrônicos, peças e equipamentos que fazem o computador funcionar. 
   2. Software

      Annotations:

      • O software é a parte lógica do computador. Software é a manipulação, instrução de execução, redirecionamento e execução das atividades lógicas das máquinas.
2. Características
   1. Concorrência

      Annotations:

      • Execução concorrente de programas e tarefas por usuários distintos, que são compartilhados.
   2. Ausência de relógio global

      Annotations:

      • A troca de recursos entre computadores dependem de uma noção de compartilhamento do tempo em que as ações ocorrem. Entretanto não existe uma ação global e única do tempo correto em que aconteceu todas as ações.
   3. Falhas Independentes

      Annotations:

      • Sabendo que todos os sistemas de computadores podem falhar, os desenvolvedores devem pensar em tratar as possíveis falhas.
      • Cada componente pode falhar independentemente deixando os outros ainda em funcionamento.
3. Desafios

   Annotations:

   • Principais desafios dos sistemas distribuídos.
   1. Heterogeneidade dos Componentes

      Annotations:

      • Ser um sistema aberto que permite a modificação,  substituição e comunicação de seus componentes.
      1. Middleware

         Annotations:

         • Middleware esta situado entre o nível de aplicação e o nível que consiste no sistema operacional. Tem o papel de interligar diferentes aplicações em diferentes sistemas operacionais. Tenta mascarar a heterogeneidade das plataformas das aplicações.
   2. Segurança

      Annotations:

      • Manter criptografia e a segurança dos dados e de seus usuários a todo momento.
      1. Confiabilidade

         Annotations:

         • Proteção contra exposições para pessoas não autorizadas.
      2. Integridade

         Annotations:

         • Proteção contra alterações ou danos.
      3. Disponibilidade

         Annotations:

         • Proteção contra os meios de acesso aos recursos.
   3. Escalabilidade

      Annotations:

      • Capacidade de funcionar quando houver um grande aumento na quantidade de usuários e pedidos de recursos no sistema.
   4. Tratamento de falhas

      Annotations:

      • Com a capacidade de haver falhas no sistema tanto em HW ou em SW os programas podem produzir resultados incorretos ou podem parar no meio da execução. O tratamento correto dessas falhas é particularmente difícil.
      1. Detecção de falhas

         Annotations:

         • É uma técnica utilizada para tratamento de falhas, pois algumas falhas podem ser encontradas.
      2. Mascaramento de falhas

         Annotations:

         • Algumas falhas encontradas podem ser ocultadas, ou manipuladas para se tornarem menos sérias.
      3. Tolerância a falha
      4. Recuperação de falhas

         Annotations:

         • Projetos de SW de modo que o estado dos dados possam ser recuperados apos uma falha no sistema.
      5. Redundância

         Annotations:

         • Método utilizado para evitar falhas.
   5. Concorrência

      Annotations:

      • Capacidade de trabalha sobre a possibilidade que vários clientes possam acessar um recurso compartilhado ao mesmo tempo.
   6. Transparência

      Annotations:

      • Sistema é percebido como um “todo”, em vez de uma coleção de componentes independentes.
      1. Transparência de acesso

         Annotations:

         • Permite o acesso de recursos locais e remotos com o uso de operações idênticas.
      2. Transparência de localização

         Annotations:

         • Permite acesso aos recursos sem a necessidade de saber a sua localização.
      3. Transparência de concorrência

         Annotations:

         • Permite que vários processos operem concorrentemente, usando recursos compartilhados sem interferência entre ele.
      4. Transparência de replicação

         Annotations:

         • O usuário desconhece a existência de várias cópias do recurso. Fundamental para desempenho e tolerância a falhas.
      5. Transparência de falhas

         Annotations:

         • Ocultar falhas aos usuários.
      6. Transparência de mobilidade

         Annotations:

         • Permite a movimentação de recursos e clientes no sistema, sem afetar suas operações.
      7. Transparência de desempenho

         Annotations:

         • Permite que o sistema seja reconfigurado para melhorar o desempenho.
      8. Transparência de escalabilidade

         Annotations:

         • Permiti a expansão do sistema e aplicativos, sem alterar o sistema ou os algorítimos de aplicação.
   7. Serviço de qualidade

      Annotations:

      • Oferecer um serviço sem ser sujeito a questionamento da sua qualidade.
   8. Sistemas Abertos

      Annotations:

      • Um sistema computacional é aberto quando ele pode ser estendido e reimplementado de várias maneiras. Ter a capacidade de ser construídos a partir de hardwares e softwares heterogêneos, de diferentes fornecedores.
4. Redes de computadores

   Annotations:

   • Redes de computadores estão por toda parte, a Internet é uma delas. Todo sistema distribuído depende dos serviços oferecidos por uma ou mais redes de computadores.
   • Os computadores em uma rede podem estar separados por qualquer distância.
5. Compartilhamento de Recursos

   Annotations:

   • A principal motivação para construir e usar sistemas distribuídos é proveniente do desejo de compartilhar recursos.
   • Compartilhamento de hardware, recursos de dados, entre outros.
   1. Serviço

      Annotations:

      • Esse termo é usado para designar uma parte distinta de um sistema computacional que gerencia um conjunto de recursos relacionados. Por exemplo: Acesso a arquivos compartilhados por meio de um servidor de arquivos.
   2. Servidor

      Annotations:

      • Uma maquina que tem um processo em execução, integrado na rede, que gerencia recursos e pedidos de usuários e apresenta sua funcionalidade para os mesmos.
6. Tendências

   Annotations:

   • Sistemas distribuídos estão passando por um período de mudanças significativas, e isso pode trazer diversas tendências.
   1. Redes pervasivas.

      Annotations:

      • Uma maior mobilidade do sistema. É a capacidade de oferecer acesso dos recursos computacionais aos usuários onde quer que estejam, a todo momento e acessível com qualquer dispositivo.
   2. Computação ubíqua

      Annotations:

      • É a utilização de vários componentes  computacionais pequenos e baratos, disponíveis nos próprios dispositivos dos usuários.
      • Também denominada computação pervasiva.
   3. Serviço multimídia

      Annotations:

      • O suporte multimídia em sistemas distribuídos é uma tendencia muito importante, pois traz a capacidade de suportar diversos tipos de mídias de maneira integrada.
   4. Serviço público

      Annotations:

      • Assim como os serviços púbicos de água e eletricidade, algumas empresas estão promovendo o conceito de serviço publico para os sistemas distribuídos, assim esse recurso seria provido por uma empresa e efetivamente alugados por seus usuários.
7. Modelos de Sistema

   Annotations:

   • Capturam a “essência” de um sistema, permitindo que aspectos importantes do seu comportamento possam ser mais facilmente estudados e analisados pelos seus projetistas.
   1. Modelos Físicos

      Annotations:

      • Consideram os tipos de computadores e equipamentos que contituem um sistema e sua interconectividade.
      • Representação dos elementos de hardware do sistema.
      1. Modelo físico básico

         Annotations:

         • É definido como um modelo físico mínimo de um sistema distribuído.
      2. Gerações de SDs.
         1. Sistemas distribuídos primitivos

            Annotations:

            • Surgiram no final da década de 1970 e início dos anos 1980 em resposta ao surgimento da tecnologia de redes locias.
         2. SDs adaptados para a Internet

            Annotations:

            • Sistemas distribuídos de maior escala. Esses sistemas  a infraestrutura física consiste em um modelo físico que extensível de nós interconectados na Internet.
            • Sistemas globais a partir da infraestrutura oferecida pela Internet.
         3. SDs conteporâneos

            Annotations:

            • Consiste em um cunjunto cada vez mais diversificado de tecnologias de integração.
         4. SDs de sistema

            Annotations:

            • São definidos como sistemas complexos consistindo em uma série de susbsistemas.
   2. Modelos de Arquitetura

      Annotations:

      • Descreve o Sistema em termos das tarefas computacionais e de comunicação realizadas por seus elementos computacionais. Descrevem a estrutura organizacional do sistema.
      1. Elementos arquitetônicos

         Annotations:

         • Saber quem está se comunicado e com quem, como se comunicam e por onde se comunicam. Cliente/Servido P2P
      2. Padrões arquitetônicos

         Annotations:

         • Baseiam-se nos elementos da arquiteturas mais primitivas e fornecem estruturas recorrentes compostas que definiram bons funcionamentos em determinadas circunstâncias.
   3. Modelos Fundamentais

      Annotations:

      • Adotam uma perspectiva abstrata para descrever soluções para os problemas individuais enfrentados pela maioria dos sistemas distribuídos.
      1. Modelo de interação

         Annotations:

         • Considera a estrutura e a ordenação da comunicação entre os elementos do sistema. Considerando também a forma como os processos se comunicam.
         • - Desenpenho de Comunicação - Temporização - Interação - Ordenação de Eventos
      2. Modelos de falha

         Annotations:

         • Considera as maneiras que o sistema pode deixar de funcionar corretamente.
         • - Falhas por omissão - Falhas Arbitrárias - Falhas de temporização - Mascaramento de falhas - Confiabilidade de comunicação de um para um
      3. Modelos de segurança

         Annotations:

         • Considera como o sistema está protegido de tentativas de onterferência.
         • - Proteção de objetos - Interações seguras - Invasões - Ameaças aos processos/canais de comunicação - Anulação a ameaças de segurança - Criptografia - Autenticação - Canais Seguros