Arquitetura de sistemas distribuídos

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1 Arquitetura de sistemas distribuídos 1. Evolução da computação 1.1 Computação centralizada mainframe 1.2 Microcomputadores e redes de computadores 1.3 Sistemas distribuidos 1

2 Visão geral Na década de 1950: Maq. Grandes e complexas. Operadas por pessoas altamente especializadas. Não havia nenhuma forma de interação direta com o usuário e máquina. Na década de 1960: Primeiros terminais interativos, permitindo aos usuários acesso ao computador central. Os usuários passavam a ter interação direta com o computador. Na década de 1970: Sistema único centralizado e de grande porte, disponível para todos os usuários de uma mesma organização, partia-se em direção à distribuição do poder computacional. 2

3 Classificação dos sistemas de computação Quanto à característica de construção Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta (????) geração Quanto ao princípio de construção (quanto à natureza) Analógicos e Digitais Quanto ao âmbito Âmbito geral e Âmbito específico Quanto ao Porte (porte, custo, desempenho e propósito) Supercomputadores, Mainframes, Minicomputadores, Estações de trabalho e Computadores pessoais. 3

4 Mainframes Máquinas grandes e com alto custo. Computadores operavam isoladamente. Duas tecnologias mudaram esse panorama: - O desenvolvimento dos Microprocessadores; - O surgimento das Rede Locais (LAN s) de alta velocidade. 4

5 5

6 Sistemas centralizados Aqueles compostos por um único processador, memória, periféricos e os recursos de processamento são centralizados. Criação dos primeiros terminais interativos. Dependência do recursos computacionais. 6

7 Sistemas centralizados VANTAGENS: Consistência; Sincronização; Proteção; Custo. 7

8 Sistemas centralizados DESVANTAGENS: Processamento seqüencial (tempo compartilhado); Não tolerante a falhas; Sobrecarga nos recursos. 8

9 Microcomputadores Computadores pessoais; 9

10 Redes de computadores Um conjunto de módulos processadores interligados por um sistema de comunicação, que compartilham informações. Características: Motivação na questão econômica; Relação desempenho/custo satisfatório; Maior tolerância a falhas; Escalabilidade natural. 10

11 Exercício Levando em consideração que você tenha uma empresa com alto volume de processamento, tendo que disponibilizar um alto volume de informação para o seu cliente, você utilizaria mainframes, baseado na aula de hoje escreve em poucas palavras defendendo seu argumento. 11

12 CONCEITO Um Sistema Distribuído é aquele no qual os componentes localizados nos computadores interligados em rede se comunicam e coordenam suas ações apenas passando mensagens. [Coulouris, 2001] 12

13 CARACTERÍSTICAS Coleção de processadores que não compartilham memória nem relógio; Coleção de computadores autônomos ligados por uma rede de comunicação e equipado com sistemas de software distribuídos; Sistemas que se apresentam aos usuários como se fossem um único computador. 13

14 CONSEQUÊNCIAS IMPORTANTES Concorrência; Inexistência de relógio global; Falhas independentes; 14

15 EXEMPLOS Pesquisa web; Massively multiplayer online games (MMOGs); Negócios financeiros. 15

16 EXEMPLO 16

17 Para um processador em um SD, os demais processadores e seus recursos são Remotos, enquanto seus próprios recursos são Locais. 17

18 OBJETIVO Fornecer um ambiente eficiente e conveniente para o tipo de compartilhamento de recursos. 18

19 VANTAGENS Compartilhamento de Recursos: Um usuário em um site poderá utilizar os recursos disponíveis em outros site. - Um sistema distribuído fornece mecanismos para compartilhar arquivos remotos, processar informações em um banco de dados distribuídos, imprimir arquivos em locais remotos, etc. 19

20 VANTAGENS Velocidade de Computação: Um SD possibilitará a distribuição da computação entre os vários sites, para executar os recursos remotos, além de evitar a sobrecarga de jobs, movendo para outros sites menos carregados. 20

21 VANTAGENS Confiabilidade Tolerância a Falha: Um SD garante a integridade a falhas. Se um site falhar, os sites restantes poderão continuar processando os demais recursos. 21

22 VANTAGENS Comunicação: Os vários sites são conectados uns aos outros por uma rede de comunicação, os usuários em sites diferentes tem a oportunidade de trocar informações através de mensagens. 22

23 TENDÊNCIAS O surgimento da tecnologia de redes pervasivas; O surgimento da computação ubíqua; A demanda crescente por serviços multimídia; A visão dos sistemas distribuídos como serviço público. 23

24 INTEGRAÇÃO EM REDE PERVASIVA E A INTERNET MODERNA Variedade de tipos de redes de computadores interligadas. A internet é um sistema distribuído muito grande. A implementação da internet e dos serviços (www) tem acarretado o desenvolvimento de soluções praticas. 24

25 COMPUTAÇÃO MÓVEL E UBÍQUA Computadores notebooks; Aparelhos portáteis; Aparelhos acoplados ao corpo; Dispositivos incorporados em aparelhos. 25

26 SISTEMAS MULTIMÍDIA DISTRIBUÍDOS Vídeos sob demanda; Música sob demanda; Livros sob demanda; Telefonia IP; Webcasting, stream de vídeo ou live; 26

27 COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA COMO UM SERVIÇO PÚBLICO Recursos físicos. Recursos de software. Computação na nuvem. Compartilhamento de recursos. 27

28 Heterogeneidade; DESAFIOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS - Variedade de rede, hardware, sistema operacional, linguagem de programação e desenvolvedores. Sistemas abertos; - Quando ele pode ser extendido e reimplementado de várias maneiras. 28

29 Segurança; DESAFIOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS - Confidencialidade, integridade de disponibilidade. Escalabilidade; - Um sistema é descrito como escalável se permanece eficiente quando há um aumento significativo no numero de acessos e usuários. 29

30 ESTUDO DE CASO: A WORLD WIDE WEB HTML; Webcontainers; Protocolos; URLs; Navegadores; Webservices. 30

31 Referências Coulouris,G., Dollimore, J. e Kindberg, T., Sistemas Distribuídos: Conceitos e Projetos, 4a Edição, Bookman, Tanembaum, A. e Steen, M., Sistemas Distribuídos: Princípios e Paradigmas, 2a edição, Pearson Prentice Hall, Machado, F. e Maia, LP, Arquitetura de Sistemas Operacionais, LTC,

32 Exercícios 1. Cite três tipos de recursos de hardware e três tipos de recursos de dados ou de software que possam ser compartilhados com sucesso. Dê exemplos práticos de seu compartilhamento em sistemas distribuídos. 2. Use a World Wide Web como exemplo para ilustrar o conceito de compartilhamento de recursos, cliente e servidor. Quais são as vantagens e desvantagens das tecnologias básicas HTML, URLs e HTTP para navegação em informações? 3. Liste três principais componentes software de que podem falhar quando um processo cliente chama um método objeto em um servidor. 32

33 Próxima aula 2. Introdução aos Sistemas Distribuídos 2.1.Características de sistemas distribuídos 2.2 Aplicações distribuídas e TI Verde 2.3 Tratamento de Falhas 2.4 Classificação de Flynn 2.5 Modelos de programação 33

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