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CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DISTRIBUÍDOS Prof. Agnaldo L Martins.

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1 CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DISTRIBUÍDOS Prof. Agnaldo L Martins

2 O que são Sistemas Distribuídos? •Um sistema distribuído é um conjunto de recursos computacionais independentes que se apresenta a seus usuários como um sistema único e coerente.

3 Principais características •Diferenças entre os vários computadores e o modo como eles se comunicam estão, em grande parte, ocultas ao usuário; •Usuários e aplicações podem interagir com um sistema distribuído de maneira consistente e uniforme, independentemente de onde a interação ocorra.

4 Uso de Middleware para sistemas heterogêneos

5 Metas de um Sistema Distribuído Acesso a recursos •Objetivo: facilitar acesso e compartilhamento de recursos remotos de maneira controlada e eficiente •Porém, é necessário aprimorar a segurança, evitando acessos indevidos e rastreamento de comunicações

6 Metas de um Sistema Distribuído Transparências

7 Metas de um Sistema Distribuído Transparência da distribuição •Grau de transparência – Deve levar em consideração várias questões, como desempenho e facilidade de compreensão. –O usuário deve saber das limitações do sistema decorrentes do mesmo ser distribuídos, como: •Tempo de acesso •Localização de recursos

8 Metas de um Sistema Distribuído Abertura •“Um sistema distribuído aberto é um sistema que oferece serviços de acordo com as regras padronizadas que descrevem a sintaxe e a semântica desses serviços”. •Especificações devem ser completas e neutras. •Assim sendo importantes para interoperabilidade e portabilidade. •O sistema distribuído deve ser extensível.

9 Metas de um Sistema Distribuído Abertura •Sistemas legados e organização. –Muitos sistemas mais antigos e outros contemporâneos são construídos com uma abordagem monolítica (código único, confuso e de difícil manutenção). –Em uma abordagem nova é crucial que o sistema seja organizado como um conjunto de componentes relativamente pequenos e de fácil distribuição.

10 Metas de um Sistema Distribuído Escalabilidade •Medida, no mínimo, quanto ao tamanho, termos geográficos e termos administrativos.

11 Problemas de escalabilidade •O que distingue um algoritmo distribuído de um algoritmo centralizado? –Nenhuma máquina tem informações completas sobre o estado do sistema. –As máquinas tomam decisões tendo como base somente informações locais. –A falha de uma máquina não pode arruínar o processamento. –Não há nenhuma premissa implícita quanto à existência de um relógio global

12 Problemas de escabilidade geográfica •Quase impossível prover comunicação síncrona para grandes distâncias; •Comunicação em redes de longa distância não é confiável; •Soluções centralizadas atrapalham a escalabilidade de tamanho.

13 Problemas de escalabilidade administrativa •Difícil estabelecer políticas de uso e pagamento de: –recursos; –gerenciamento; e –segurança

14 Exemplo de Técnicas de escalabilidade – distribuição do DNS

15 Principais ciladas Premissas falsas adotadas ao desenvolver uma aplicação distribuída pela primeira vez 1.A rede é confiável 2.A rede é segura 3.A rede é homogênea 4.A topologia não muda 5.A latência é zero 6.A largura da banda é infinita 7.O custo de transporte é zero 8.Há apenas um administrador

16 Propriedades das transações 1.Atômicas: para o mundo exterior, a transação acontece como se fosse indivisível. 2.Consistentes: a transação não viola invariantes de sistema. 3.Isoladas: transações concorrentes não interferem umas nas outras. 4.Duráveis: uma vez comprometida uma transação, as alterações são permanentes •ACID (para facilitar a decoreba)

17 Transações distribuídas •Empacota várias requisições de programas clientes em uma transação distribuída.

18 Exemplo de Transação Aninhada

19 Integração usando Monitor TP

20 Sistemas Distribuídos Pervasivos •Sistemas decorrentes do uso de computação móvel e embutida, nas quais o comportamento esperado é a instabilidade; –Pequeno tamanho –Alimentados por bateria; –Comunicação sem fio; •Não possui controle administrativo humano, podendo: 1.Adotar mudanças contextuais 2.Incentivar composição ad hoc 3.Reconhecer compartilhamento como padrão

21 Sistemas Pervasivos - Exemplos Sistemas para tratamento de Saúde

22 Sistemas de Informações Distribuídos

23 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO Sistema que coleta, armazena e processa dados internos ou externos a uma organização Sistema para gerenciar fatos do mundo real (dado/inf/conh/ação)

24 Infra-estrutura de TI Conjunto de tecnologias projetadas e implementados de maneira a atingir as demandas de processamento dos usuários Infra-estrutura de TI Distribuída Múltiplos elementos de processamento autônomos, que se comunicam por troca de mensagens, através de uma rede. Distribuição implícita Sistemas não permanecem isolados. A comunicação entre sistemas é fundamental

25 PORQUE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO DISTRIBUÍDOS Alta demanda - Demanda crescente por soluções cada vez mais eficientes - Soluções centralizadas estão se tornando impraticáveis - Necessidade de cooperação entre sistemas - Aproveitamento de recursos Serviços em um SID - Permite a separação do sistema em camadas - Um serviço de nomeação permite encontrar recursos na rede - Módulo de Administração e gerência faz com que a qualidade do serviço seja garantida - Confidencialidade, integridade e disponibilidade

26 Aproveitamento dos recursos Um sistema de informações distribuídos deve aproveitar as vantagens dos recursos disponíveis na rede - Estações de trabalho com suporte gráfico - Configuração dos multiprocessadores (balanceamento de carga) - Vazão de processamento Distribuição em camadas - Cliente/Apresentação - Processamento/Lógica de aplicação - Dados/gerenciamento de recursos

27 Modularidade X Desempenho Caixa = Módulo do sistema Seta = Conexão entre as partes + Caixas => Modularidade, Distribuição, Encapsulamento + Setas => Mais sessões, mais complexidade Objetivo: Balancear

28 Projeto Top-Down - Funcionalidade divididas em módulos - A funcionalidade depende de outros módulos - O Sistema é projetado para ser distribuído desde o início Projeto Botton-Up - Diversos componentes já existem e precisam trabalhar em conjunto - Deverá permitir a coexistência entre o velho e o novo - Suporte a heterogeneidade

29 Motivação - Integração com sistemas legados - Limitações relacionadas a tecnologia A empresa vai abrir seus sistemas? Até que ponto? Cada departamento pode possuir os seus sistemas e BD, como integrá-los? - As informações dos sistemas legados precisaram ser repensadas (conceitos, modelos etc.)

30 Integração ideal - Comunicação segura e confiável - Semântica uniforme - Interface homogênea

31 Arquiteturas One-Tier (Totalmente centralizado) Mainframe Dados, interface, sistema...tudo junto Uso de terminais vantagens: Segurança Velocidade Controle de acesso Gerenciamento

32 Arquiteturas Two-Tier (Cliente/Servidor) Clientes independentes e camadas de aplicação diferentes. Auto poder no cliente Desvantagens: - Tratamento de conexões - Falha pode interromper tudo

33 Arquiteturas N-Tier (Sistema de Informações Distribuídos) A web passa a ser utilizada como interface Plataformas midlleware para acesso Controle distribuído Preocupações: Consistência Eficiência Infra-estrutura poderosa

34 Abordagens técnicas – Sobrepor heterogeneidade semântica: integração de informações Mapeamento do modelo de dados Mapeamento de esquemas Acordo sobre interpretação dos dados – Criar novas informações: obtenção de informações distribuídas e mineração de dados Necessidade de novos algoritmos Necessidades de sistema: integração física ou acesso aos dados – Modelo de dados canônico (ex XML) Detectar correspondências Resolver conflitos Integrar esquemas (mapeamento)

35 – Gerência de armazenamento distribuída Particionamento e distribuição dos dados e índices Replicação, caching Consistência dos dados replicados e da dependência entre os dados distribuídos – Gerência de transações distribuídas Conceito de transação – Consultas e filtragem distribuída Decomposição de consultas e filtros Modelos de disseminação de informação – Objetivos Eficiência, escalabilidade, robustez: utilização eficiente dos recursos. Abstração: esconder detalhes desnecessários


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