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Sistemas Distribuídos Carlos A. G. Ferraz DI/UFPE Aula 04.

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1 Sistemas Distribuídos Carlos A. G. Ferraz DI/UFPE Aula 04

2 Conceitos - Tópicos n Processos e Threads n Concorrência n Sistemas Abertos n Comunicação n Sincronização n Tolerância a Falhas n Segurança n Sistemas Distribuídos de Tempo- Real

3 Sistemas Distribuídos Abertos Um sistema aberto é aquele que se comunica com outro sistema aberto usando regras que tratam do formato, conteúdo e significado das mensagens enviadas e recebidas. As regras são formalizadas como protocolos. n Interfaces publicadas n Facilitam propriedades como u escalabilidade u flexibilidade

4 Comunicação Os componentes distribuídos (lógica e fisicamente) de um sistema devem se comunicar para interagir n Transferência de dados n Sincronização

5 Comunicação (cont.) Passagem de mensagem n Primitivas send e receive n Abstrações: canal e porta n Síncrona (blocking) n Assíncrona (non-blocking) p1p2

6 Comunicação (cont.) Modelos de comunicação n Cliente-Servidor n Grupo

7 Comunicação em Grupo n Grupo fechado x grupo aberto

8 Comunicação em Grupo (cont.) n Peer group x grupo hierárquico coordenador trabalhador

9 Comunicação em Grupo (cont.) n Endereçamento u Multicasting (Ex. TV a cabo) u Broadcasting (Ex. TV) u Unicasting 012 3 012 3 012 3

10 Comunicação em Grupo (cont.) n Primitivas de comunicação u group_send e group_receive n Atomicidade u Atomic broadcast (tudo-ou-nada) n Ordem de mensagens u Garantias que msg “A” chegue em todos os membros do grupo antes de “B”

11 Sincronização n Distribuição leva a novas considerações: u Ex: como implementar região crítica? F semáforos e monitores, como conhecemos, não são apropriados, pois são baseados no compartilhamento de memória u Tempo é importante

12 Sincronização (cont.) n Em sistemas distribuídos: u Informação relevante é espalhada em diferentes máquinas u Processos tomam decisões baseados apenas em informação local u Não há um relógio comum

13 Sincronização (cont.) n Em grande parte dos sistemas, o que importa é a consistência interna dos relógios, e não se eles são próximos do tempo real è relógios lógicos u se os relógios não podem desviar muito do tempo real, eles são chamados de relógios físicos

14 Sincronização (cont.) n Algoritmo de Lamport para sincronização de relógios lógicos (Relação aconteceu-antes) A B C D 000 6810 12 18 24 30 36 42 48 70 76 16 24 32 40 48 61 69 77 85 20 30 40 50 60 70 80 90 100 012 A B C D 000 6810 12 18 24 30 36 42 48 54 60 16 24 32 40 48 56 64 72 80 20 30 40 50 60 70 80 90 100 012

15 Sincronização (cont.) Transações Atômicas A B CD 100 0 300 250 0 100 150 0 0 100 50 150

16 Sincronização (cont.) Propriedades das Transações Atômicas n Atomicidade: tudo-ou-nada n Consistência: uma transação leva o sistema de um estado consistente a outro estado consistente n Isolamento: transações concorrentes não interferem umas nas outras n Duração: terminada uma transação, as mudanças são permanentes

17 Sincronização (cont.) Multimídia n Mídias contínuas n Sincronização intra-stream u Áudio: 8000 amostras/seg u Vídeo: 30 quadros/seg n Sincronização inter-stream u Ex: lip-sync è Compensação de atraso u buffering u descarta chegada atrasada

18 Segurança n Criptografia C = E(P,KE) e P = D(C,KD) u C: texto criptografado u E: função de criptografia u P: texto original u KE: chave de criptografia u D: função de decriptografia u KD: chave de decriptografia n Autenticação

19 Tolerância a Falhas n Ex: sistema de fornecedores de supermercado u se fornecedor de produto “X” falhar? n Tipos de falha u Transiente: pode acontecer uma vez u Intermitente: acontece de tempos em tempos u Permanente: acontece sempre

20 Tolerância a Falhas (cont.) n Técnicas u Redundância de hardware u Replicação de componentes de software e de dados u Tolerância por software: algoritmos

21 Sistemas de Tempo- Real Em sistemas de tempo-real, não cumprir uma condição dependente de tempo é uma falha n Tipos de sistemas de tempo-real u Soft: pode “falhar” ocasionalmente u Hard: perder um deadline é inaceitável

22 Sistemas de Tempo- Real (cont.) Mitos: n Computação em tempo-real é computação rápida u Em alguns casos, o que importa é a precisão F Ex: algumas estrelas só podem ser observadas a cada 1/2 hora, precisamente (o sistema tem tempo suficiente para iniciar a observação no momento exato)

23 Sistemas de Tempo- Real (cont.) Mitos (cont.): n Computadores rápidos fazem sistemas de tempo-real obsoletos u Ao contrário, os sistemas de tempo-real são encorajadores, permitindo atender novas demandas

24 Sistemas de Tempo- Real (cont.) Projeto - algumas considerações: n Sincronização de relógios n Sistemas event-triggered x time- triggered n Previsibilidade


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