Mapa conceptual y resúmen INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Mapa conceptual
Los sistemas distribuidos son conjuntos de elementos autónomos que colaboran para resolver problemas complejos. Ofrecen escalabilidad y tolerancia a fallos, pero enfrentan retos como la complejidad y la gestión del tiempo. Su arquitectura puede ser cliente-servidor o peer to peer, y buscan optimizar recursos y lograr transparencia. La arquitectura de software juega un rol crucial en su diseño, influenciando la calidad y facilitando el mantenimiento.
Resumen
Esquema
Fundamentos de los Sistemas Distribuidos
Un sistema distribuido consiste en una colección de nodos autónomos que trabajan juntos para realizar una tarea colectiva. Estos nodos pueden ser computadoras, servidores o dispositivos de cualquier tipo, interconectados por una red que les permite comunicarse y coordinar acciones. A diferencia de los sistemas centralizados, donde una única entidad gestiona los recursos y procesos, en los sistemas distribuidos cada nodo tiene su propia memoria y capacidad de procesamiento, y puede operar de forma independiente. Esto proporciona ventajas significativas en términos de escalabilidad y flexibilidad, ya que el sistema puede expandirse y adaptarse fácilmente a las demandas cambiantes. No obstante, la descentralización también introduce complejidades adicionales en el diseño, implementación y mantenimiento del sistema, lo que plantea desafíos técnicos que deben ser cuidadosamente manejados.Retos y Beneficios de los Sistemas Distribuidos
Los sistemas distribuidos ofrecen beneficios como la escalabilidad y la tolerancia a fallos, pero también presentan desafíos significativos. La complejidad de estos sistemas se ve incrementada por la necesidad de sincronizar y coordinar múltiples nodos dispersos geográficamente. La gestión del tiempo y el estado global se vuelve más compleja, y la comunicación entre nodos puede ser costosa en términos de recursos computacionales. Además, la seguridad y la integridad de los datos son preocupaciones primordiales, ya que la información debe transmitirse a través de redes potencialmente inseguras. A pesar de estos retos, los sistemas distribuidos son esenciales en aplicaciones que requieren alta disponibilidad y la habilidad de manejar cargas de trabajo dinámicas y distribuidas.Transparencia y Coordinación en Sistemas Distribuidos
La transparencia es un objetivo clave en los sistemas distribuidos, buscando ocultar la complejidad de la distribución de los usuarios y proporcionar una experiencia de usuario coherente y simplificada. Esto se logra a través de técnicas como la replicación de datos, la gestión eficiente de recursos y la resolución de conflictos de concurrencia. La coordinación entre nodos es igualmente importante y puede ser directa, con una comunicación estrecha y dependencias temporales, o indirecta, lo que permite una mayor flexibilidad y escalabilidad al reducir la necesidad de conocimiento mutuo y disponibilidad simultánea entre nodos. Estos mecanismos son fundamentales para mantener la coherencia y la fiabilidad en un entorno distribuido.Tipos y Arquitecturas de Sistemas Distribuidos
Los sistemas distribuidos pueden clasificarse según su nivel de acoplamiento y su arquitectura de software. Los sistemas fuertemente acoplados suelen compartir recursos como memoria o buses de entrada/salida, mientras que los sistemas débilmente acoplados se basan en nodos autónomos que se comunican a través de redes. En cuanto a la arquitectura de software, el modelo cliente-servidor es común, con una comunicación asimétrica entre clientes que solicitan servicios y servidores que los proporcionan. También existen arquitecturas más descentralizadas, como las basadas en el paradigma peer-to-peer, que distribuyen las funciones entre nodos equivalentes. Estas arquitecturas definen la estructura y las interacciones dentro del sistema y son cruciales para el diseño y la implementación efectiva de sistemas distribuidos.Diseño y Patrones de Arquitectura en Sistemas Distribuidos
La arquitectura de un sistema distribuido se organiza típicamente en capas funcionales, que incluyen la interfaz de usuario, la lógica de aplicación, el procesamiento y la gestión de datos. Estas capas proporcionan una estructura para el desarrollo y mantenimiento del sistema y afectan directamente a los atributos de calidad como el rendimiento y la seguridad. Los patrones de diseño, como el cliente-servidor y el peer-to-peer, son esenciales para la distribución eficiente de recursos y la consecución de objetivos como la transparencia y la escalabilidad. La arquitectura puede variar desde diseños simples de dos niveles hasta arquitecturas multinivel más complejas. Además, los enfoques basados en objetos y servicios, como la Arquitectura Orientada a Servicios (SOA), facilitan la interoperabilidad y la integración de sistemas heterogéneos, permitiendo que los sistemas distribuidos evolucionen y se adapten a las necesidades emergentes.
Mostrar más
1. DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS
SISTEMA DISTRIBUIDO
UN SISTEMA DISTRIBUIDO ES UNA COLECCIÓN DE ELEMENTOS DE COMPUTACIÓN AUTÓNOMOS QUE COOPERAN ENTRE SÍ PARA RESOLVER UN PROBLEMA
SISTEMA CENTRALIZADO
UN SISTEMA CENTRALIZADO ES UN ORDENADOR CENTRAL Y UNA RED DE TERMINALES SIN CAPACIDAD DE PROCESO
SISTEMA DISTRIBUIDO
UN SISTEMA DISTRIBUIDO ES UN CONJUNTO DE ELEMENTOS DE COMPUTO INDEPENDIENTES, INTERCONECTADOS POR UNA RED DE COMUNICACIONES, QUE COOPERAN MEDIANTE EL ENVÍO DE MENSAJES PARA REALIZAR TAREAS Y DAR LA APARIENCIA DE UN SISTEMA ÚNICO A LOS USUARIOS
2. DESVENTAJAS
AUMENTO DE LA COMPLEJIDAD
LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS IMPLICAN CAMBIOS EN LOS MODELOS ARQUITECTÓNICOS, LO QUE PUEDE AUMENTAR LA COMPLEJIDAD DEL DISEÑO, DESARROLLO Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA
GESTIÓN DEL TIEMPO
LA ADMINISTRACIÓN DEL TIEMPO EN UN SISTEMA DISTRIBUIDO PUEDE SER COMPLICADA DEBIDO A LA UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y SINCRONIZACIÓN DE LOS COMPONENTES
COSTE COMPUTACIONAL DE LAS COMUNICACIONES
LAS COMUNICACIONES EN LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS PUEDEN REQUERIR UN ANCHO DE BANDA Y POTENCIA DE PROCESAMIENTO ADICIONALES, LO QUE AUMENTA EL COSTO COMPUTACIONAL
PROBLEMAS Y ERRORES DE COMUNICACIÓN
LAS COMUNICACIONES EN LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS PUEDEN SER PROPENSAS A PROBLEMAS Y ERRORES, COMO LA PÉRDIDA DE MENSAJES, SATURACIÓN DE LA RED Y LATENCIA, LO QUE PUEDE AFECTAR LA INTEGRIDAD Y CONSISTENCIA DEL SISTEMA
SEGURIDAD
LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS PRESENTAN DESAFÍOS EN TÉRMINOS DE SEGURIDAD DEBIDO A LA PRESENCIA DE MÚLTIPLES PUNTOS DE ACCESO Y LA NECESIDAD DE GARANTIZAR LA AUTENTICIDAD Y CONFIABILIDAD DE LAS COMUNICACIONES
CONFIDENCIALIDAD
EN UN SISTEMA DISTRIBUIDO, EXISTE EL RIESGO DE QUE LOS DATOS CONFIDENCIALES PUEDAN SER INTERCEPTADOS O ACCEDIDOS POR PERSONAS NO AUTORIZADAS DURANTE LAS COMUNICACIONES, LO QUE REQUIERE MEDIDAS ADICIONALES PARA GARANTIZAR LA CONFIDENCIALIDAD DE LOS DATOS
3. TRANSPARENCIA
ACCESO
LA TRANSPARENCIA DE ACCESO PERMITE A LOS USUARIOS ACCEDER A LOS RECURSOS DISTRIBUIDOS COMO SI ESTUVIERAN DISPONIBLES DE MANERA LOCAL
LOCALIZACIÓN
LA TRANSPARENCIA DE LOCALIZACIÓN PERMITE A LOS USUARIOS ACCEDER A LOS RECURSOS DISTRIBUIDOS SIN IMPORTAR SU UBICACIÓN FÍSICA
REPLICACIÓN
LA TRANSPARENCIA DE REPLICACIÓN PERMITE CREAR RÉPLICAS DE LOS RECURSOS DISTRIBUIDOS PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD, RENDIMIENTO Y TOLERANCIA A FALLOS
CONCURRENCIA
LA TRANSPARENCIA DE CONCURRENCIA PERMITE A MÚLTIPLES USUARIOS ACCEDER SIMULTÁNEAMENTE A LOS RECURSOS DISTRIBUIDOS SIN CONFLICTOS
FALLOS
LA TRANSPARENCIA DE FALLOS OCULTA Y CORRIGE LOS FALLOS DE LOS COMPONENTES SUBYACENTES EN UN SISTEMA DISTRIBUIDO
ESCALADO
LA TRANSPARENCIA DE ESCALADO PERMITE EXPANDIR O REDUCIR EL SISTEMA SIN AFECTAR SU FUNCIONAMIENTO
4. COORDINACIÓN
COORDINACIÓN DIRECTA
LA COORDINACIÓN DIRECTA IMPLICA ACOPLAMIENTO REFERENCIAL Y TEMPORAL ENTRE LOS NODOS DISTRIBUIDOS
ACOPLAMIENTO REFERENCIAL
EL ACOPLAMIENTO REFERENCIAL SE REFIERE A LA FORMA EN QUE LOS NODOS DISTRIBUIDOS SE COMUNICAN Y ACCEDEN ENTRE SÍ
ACOPLAMIENTO TEMPORAL
EL ACOPLAMIENTO TEMPORAL SE REFIERE A LA SINCRONIZACIÓN DE ACTIVIDADES ENTRE LOS NODOS DISTRIBUIDOS EN EL TIEMPO
COORDINACIÓN INDIRECTA
LA COORDINACIÓN INDIRECTA BUSCA LOGRAR FLEXIBILIDAD A TRAVÉS DEL DESACOPLAMIENTO REFERENCIAL Y TEMPORAL ENTRE LOS NODOS DISTRIBUIDOS
DESACOPLAMIENTO REFERENCIAL
EL DESACOPLAMIENTO REFERENCIAL PERMITE A LOS NODOS COMUNICARSE A TRAVÉS DE INTERMEDIARIOS O SERVICIOS DE NOMBRES
DESACOPLAMIENTO TEMPORAL
EL DESACOPLAMIENTO TEMPORAL PERMITE A LOS NODOS COORDINARSE SIN ESTAR ACTIVOS SIMULTÁNEAMENTE
5. TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS
FUERTEMENTE ACOPLADOS
LOS SISTEMAS FUERTEMENTE ACOPLADOS IMPLICAN PROCESADORES QUE COMPARTEN MEMORIA O BUSES DE E/S
DÉBILMENTE ACOPLADOS
LOS SISTEMAS DÉBILMENTE ACOPLADOS CONSISTEN EN PROCESADORES AUTÓNOMOS INTERCONECTADOS POR SISTEMAS DE COMUNICACIONES
CLIENTE-SERVIDOR
LOS SISTEMAS CLIENTE-SERVIDOR SE BASAN EN UNA ASIMETRÍA ENTRE LOS NODOS, DONDE UN NODO ACTÚA COMO SERVIDOR Y LOS DEMÁS COMO CLIENTES
6. ARQUITECTURA DE SOFTWARE
COMPONENTES TÍPICOS
LOS COMPONENTES TÍPICOS INCLUYEN CLIENTES, SERVIDORES Y BASES DE DATOS
FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS
COLUMNA VERTEBRAL DEL SISTEMA
LA ARQUITECTURA DE SOFTWARE SIRVE COMO LA COLUMNA VERTEBRAL DEL SISTEMA, PROPORCIONANDO UNA ESTRUCTURA Y MARCO PARA EL DESARROLLO DE COMPONENTES E INTERACCIONES
INFLUENCIA EN ATRIBUTOS DE CALIDAD
LA ARQUITECTURA DE SOFTWARE INFLUYE EN ATRIBUTOS DE CALIDAD DEL SISTEMA, COMO CONFIABILIDAD, RENDIMIENTO, ESCALABILIDAD Y SEGURIDAD
FACILITA EL DESARROLLO Y MANTENIMIENTO
LA ARQUITECTURA DE SOFTWARE FACILITA EL DESARROLLO Y MANTENIMIENTO A LARGO PLAZO DEL SISTEMA, AL PROPORCIONAR UNA BASE SÓLIDA Y COMPRENSIBLE
FUNCIONES DE COMUNICACIÓN Y DISCUSIÓN
LA ARQUITECTURA DE SOFTWARE ACTÚA COMO UN MEDIO DE COMUNICACIÓN Y DISCUSIÓN ENTRE LOS PARTICIPANTES DEL PROYECTO, PERMITIENDO UNA COMPRENSIÓN COMÚN Y UN ENFOQUE COMPARTIDO EN EL DISEÑO Y DESARROLLO DEL SISTEMA
7. ARQUITECTURA DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
TIPOS DE ARQUITECTURAS
LAS ARQUITECTURAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS PUEDEN SER DE TIPO CLIENTE-SERVIDOR O PEER TO PEER
CLAVES DE DISEÑO
LAS PRINCIPALES CLAVES DE DISEÑO EN LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS SON COMPARTIR Y OPTIMIZAR EL USO DE RECURSOS, TRANSPARENCIA, SISTEMA ABIERTO Y ESCALABILIDAD
DIFERENCIA ENTRE CAPAS Y NIVELES
LA DIFERENCIA ENTRE CAPAS Y NIVELES RADICA EN QUE LAS CAPAS SE REFIEREN A LA ARQUITECTURA DE SOFTWARE Y LOS NIVELES A LA ARQUITECTURA DE HARDWARE
ARQUITECTURA TRADICIONAL EN TRES CAPAS
LA ARQUITECTURA TRADICIONAL EN TRES CAPAS CONSTA DE UNA CAPA DE INTERFAZ DE USUARIO-APLICACIÓN, UNA CAPA DE PROCESAMIENTO Y UNA CAPA DE DATOS
ARQUITECTURAS DISTRIBUIDAS EN VARIOS NIVELES
LAS ARQUITECTURAS DISTRIBUIDAS PUEDEN TENER 2, 3 O N NIVELES, DEPENDIENDO DE LA COMPLEJIDAD DE LA APLICACIÓN
ARQUITECTURAS ORIENTADAS A OBJETOS Y SERVICIOS
LAS ARQUITECTURAS ORIENTADAS A OBJETOS Y SERVICIOS SE BASAN EN EL USO DE OBJETOS Y LA INTERACCIÓN MEDIANTE LLAMADAS A PROCEDIMIENTOS
ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS (SOA)
LA ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS ES UNA EVOLUCIÓN DE LA ARQUITECTURA BASADA EN OBJETOS HACIA EL ENFOQUE CENTRADO EN EL NEGOCIO
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Aprende con las flashcards de Algor Education
Haz clic en las tarjetas para aprender más sobre el tema
00
Características de los nodos en sistemas distribuidos
Autónomos, independientes y conectados por red de comunicaciones.
01
Desafíos de sistemas distribuidos
Complejidad en diseño/mantenimiento y necesidad de modelos arquitectónicos adaptativos.
02
Los sistemas distribuidos mejoran la ______ y la ______ a fallos, pero complican la gestión del sistema.
escalabilidad
tolerancia
