INTRODUÇÃO A SISTEMAS DISTRIBUÍDOS

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1 INTRODUÇÃO A SISTEMAS DISTRIBUÍDOS Sistemas Distribuídos

2 Sistemas Distribuídos O que é um sistema Distribuído? SD é aquele no qual os componentes de hardware ou software se comunicam e coordenam suas ações através de mensagens Coleção de computadores independentes que parecem um sistema único para o usuário Qual Motivação? Compartilhamento de recursos de hardware ou software 2

3 Sistemas Distribuídos Pontos Importantes de um Sistema Distribuído: Concorrência Inexistência de um relógio global Falhas independentes 3

4 Sistemas Distribuídos Vantagens Mais barato comprar vários processadores e montá-los em um sistema multi-processadores As vezes impossível de se construir um computador centralizado que possa ser comparado a um sistema distribuído com uma grande quantidade de processadores Algumas aplicações são inerentemente distribuídas sistema de uma cadeia de lojas, jogos ou aplicações cooperativas Maior confiabilidade, útil em aplicações de alto risco Crescimento incremental Acaba com necessidade da compra de mainframes cada vez maiores, Sistema pode ser trocado aos poucos (crescimento incremental) 4

5 Sistemas Distribuídos Desvantagens Software Sistemas operacionais, linguagens de programação e aplicações. Comunicação Tratamento e recuperação de mensagens. Melhoria da rede pode acarretar em custos altos. Segurança Compartilhamento de dados implica em esquemas especiais para proteção de dados sigilosos. 5

6 Sistemas Distribuídos Ciladas para desenvolvedores iniciantes Rede é confiável, segura e homogênea Topologia não muda Latência é zero Largura de banda é infinita Sem grandes custos Único administrador 6

7 Compartilhamento de Recurso Qual finalidade de compartilhar hardware? Reduzir custos Usuário Compartilhamento de alto nível Recurso compartilhado Termos comuns Serviço Servidor Cliente 7

8 Sistemas Distribuídos Exemplos Internet WWW HTML URL HTTP WebServices XML e JSON Intranet Redes corporativas Computação Móvel Smartphones, tablets 8

9 Sistemas Distribuídos Exemplos Buscadores na WEB Mais cresceu na web Google Maps Jogos online MMOGs Mercado financeiro Acesso em tempo real Preço de ações, política, meteorologia, agropecuária,... Filtro 9

10 Sistemas Distribuídos Tendências Redes pervasiva Diversos tipos de acesso a rede (wifi, wimax...) 10

11 Sistemas Distribuídos Tendências Mobilidade e Computação ubíquia 11

12 Sistemas Distribuídos Tendências Sistemas Distribuídos multimídia Youtube, netflix, popcorn,... Could computing firebase.com parse.com 12

13 Sistemas Distribuídos Desafios Heterogeneidade Sistemas Abertos Segurança Escalabilidade Tratamento de falhas Transparência 13

14 Heterogeneidade Acesso aos serviços por meios diversos Ambiente de Rede Hardware Sistemas Operacionais Linguagem de programação Diferentes implementações Como enfrentar esses problemas? 14

15 Heterogeneidade Middleware Camada de software que fornece abstração de programação, mascaramento das diferenças de rede, de linguagem de programação Ex.: CORBA e Java RMI 15

16 Heterogeneidade Migração de Código Envio do código para ser executado no cliente Applets Java 16

17 Sistemas Abertos Oferece serviços de acordo com regras padronizadas que descrevem a sintaxe e a semântica desses serviços Especificados por meio de interfaces, Especificar com precisão o que os serviços fazem parte Publicação das interfaces de comunicação 17

18 Sistemas Abertos Interoperabilidade Caracteriza até que ponto duas implementações de sistemas ou componentes de fornecedores diferentes devem coexistir e trabalhar em conjunto, com base na mera confiança mutua nos serviços de cada um. Portabilidade Caracteriza-se ate que ponto uma aplicação desenvolvida para a aplicação A pode ser executada sem nenhuma alteração na aplicação B. 18

19 Segurança Não apenas ocultar a mensagem, mas identificar o agente Pontos importantes Confidencialidade Integridade Disponibilidade Não apenas ocultar a mensagem, mas identificar se o emissor esta correto Grande dificuldade Ataque de negação de serviço Segurança de código móvel 19

20 Escalabilidade Como podemos dizer que um sistema é escalavel? Permanecer eficiente quando há aumento significativo no numero de recursos e usuários Desafios Controlar custo dos recursos físicos Controlar perda de desempenho Impedir recursos se esgotarem Evitar gargalos de desempenho 20

21 Escalabilidade Problemas Serviços e dados centralizados DNS Escalabilidade geográfica Latência de banda Comunicação síncrona 21

22 Tratamento de falhas Sistemas podem falhar Falhas em SD são parciais, alguns falham outros não Detecção de falhas Somas de verificação Mascaramento de falhas Mensagens podem ser retransmitidas Tolerância a falhas Clientes projetados para tolerar falhas Recuperação de falhas O estado pode ser recuperado ou retrocedido Redundância Replicação 22

23 Concorrência Como seria a concorrência em SD? Transação T saldo = B.getSaldo() B.setSaldo(saldo*1.1) A.saque(saldo/10); Transação U Saldo Inicial saldo = B.getSaldo() A = 100 B.setSaldo(saldo*1.1) B = 200 C.saque(saldo/10); C = 300 saldo = B.getSaldo() saldo = B.getSaldo() B.setSaldo(saldo*1.1) B.setSaldo(saldo*1.1) A.saque(saldo/10); C.saque(saldo/10); 23

24 Concorrência Permitir que os recursos sejam utilizados aos mesmo tempo e por diversos clientes Desafios Sincronização Disponibilidade Segurança 24

25 Transparência Ocultação para o usuário final a separação dos componentes distribuídos Tipos Transparência de acesso: Recursos locais e remotos são acessados pelas mesmas operações Transparência de localização Recursos são acessados sem que sua localização seja determinada Transparência de concorrência Processos executam concorrentemente, utilizando recursos compartilhados, sem interferirem na execução dos outros 25

26 Transparência Transparência de replicação Múltiplas cópias de um recurso para aumentar a performance e disponibilidade dos seus serviços, sem o conhecimento das réplicas por usuários e programadores Transparência a falhas Ocultar e tratar as falhas, hardware ou software, permitindo que as aplicações ou usuários completem suas tarefas. Transparência de mobilidade Movimento de recursos ou clientes dentro do sistema não podem afetar a operação dos usuários ou programas. 26

27 Transparência Transparência de performance Sistema deve permitir ser reconfigurado para melhorar a performance conforme a variação de carga. Transparência de escala Aplicações e o sistema devem permitir serem expandidas, sem modificar a estrutura ou algoritmos. 27

28 Transparência Transparência Acesso Localização Migração Relocação Replicação Concorrência Falha Descrição Oculta diferenças na representação de dados e no modo de acesso a um único recurso Oculta o lugar em que um recurso está localizado Oculta que um recurso pode ser movido de localização Oculta que o recurso pode ser movido para outra localização enquanto em uso Oculta que o recurso é replicado Oculta que um recurso pode ser compartilhado por diversos usuários concorrentes Oculta a falha e a recuperação de um recurso. 28

29 29

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