unidad 3 sistema de control distribuido

8/16/2019 UNIDAD 3 Sistema de Control Distribuido

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sola computadora, normalmente un 4ainframe, y los usuarios empleaban sencillos ordenadorespersonales.

Los problemas de este modelo son

+uando la carga de procesamiento aumentaba se tenía que cambiar el hard(are del 4ainframe, lo

cual es más costoso que a"adir más computadores personales clientes o servidores que aumentenlas capacidades.

!l otro problema que surgió son las modernas interfases grá)cas de usuario, las cuales podíanconllevar a un gran aumento de trá)co en los medios de comunicación y por consiguiente podíancolapsar.

5rupo de $ervidores.* 6tro modelo que entró a competir con el anterior, también un tantocentralizado, son un grupo de ordenadores actuando como servidores, normalmente de archivos ode impresión, poco inteligentes para un n-mero de 4inicomputadores que hacen el procesamientoconectados a una red de área local.

Los problemas de este modelo son

/odría generarse una saturación de los medios de comunicación entre los servidores pocointeligentes y los minicomputadores, por e&emplo cuando se solicitan archivos grades por variosclientes a la vez, podían disminuir en gran medida la velocidad de transmisión de información.

La +omputación +liente $ervidor.* !ste modelo, que predomina en la actualidad, permitedescentralizar el procesamiento y recursos, sobre todo, de cada uno de los servicios y de lavisualización de la 'nterfaz 5rá)ca de 3suario. !sto hace que ciertos servidores estén dedicadossolo a una aplicación determinada y por lo tanto e&ecutarla en forma e)ciente.

+liente*$ervidor

%e)nición$istema donde el cliente es una máquina que solicita un determinado servicio y se denominaservidor a la máquina que lo proporciona. Los servicios pueden ser

!&ecución de un determinado programa.

7cceso a un determinado banco de información.

7cceso a un dispositivo de hard(are.

!s un elemento primordial, la presencia de un medio físico de comunicación entre las máquinas, y

dependerá de la naturaleza de este medio la viabilidad del sistema. *+ategorías de $ervidores

7 continuación se presenta una lista de los servidores más comunes

$ervidores de archivos.* /roporciona archivos para clientes. $i los archivos no fueran tan grandes ylos usuarios que comparten esos archivos no fueran muchos, esto sería una gran opción de


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almacenamiento y procesamiento de archivos. !l cliente solicita los archivos y el servidor los ubicay se los envía.

$ervidores de 8ase de %atos.* $on los que almacenan gran cantidad de datos estructurados, sediferencian de los de archivos pues la información que se envía está ya resumida en la base dedatos. !&emplo !l +liente hace una consulta, el servidor recibe esa consulta 0$9L2 y extrae solo la

información pertinente y envía esa respuesta al cliente.

$ervidores de $oft(are de 5rupo.* !l soft(are de grupo es aquel, que permite organizar el traba&ode un grupo. !l servidor gestiona los datos que dan soporte a estas tareas. /or e&emplo almacenarlas listas de correo electrónico. !l +liente puede indicarle, que se ha terminado una tarea y elservidor se lo envía al resto del grupo.

$ervidores :!8.* $on los que guardan y proporcionan /áginas 1;4L. !l cliente desde un bro(ser olin< hace un llamado de la página y el servidor recibe el mensa&e y envía la página correspondiente

$ervidores de correo.* 5estiona el envío y recepción de correo de un grupo de usuarios 0el servidorno necesita ser muy potente2. !l servidor solo debe utilizar un protocolo de correo.

$ervidor de ob&etos.* /ermite almacenar ob&etos que pueden ser activados a distancia. Los clientespueden ser capaces de activar los ob&etos que se encuentran en el servidor.

$ervidores de impresión.* 5estionan las solicitudes de impresión de los clientes. !l cliente envía lasolicitud de impresión, el servidor recibe la solicitud y la ubica en la cola de impresión, ordena a laimpresora que lleve a cabo las operaciones y luego avisa a la computadora cliente que ya acabo surespectiva impresión.

$ervidores de aplicación.* $e dedica a una -nica aplicación. !s básicamente una aplicación a la quepueden acceder los clientes.

7rquitectura +liente*$ervidor de ;res +apas* +onsiste en una capa de la /resentación, otra capa de

la lógica de la aplicación y otra capa de la base de datos. =ormalmente esta arquitectura se utilizaen las siguientes situaciones

• +uando se requiera mucho procesamiento de datos en la aplicación.• !n aplicaciones donde la funcionalidad este en constante cambio.• +uando los procesos no están relativamente muy relacionados con los datos.• +uando se requiera aislar la tecnología de la base de datos para que sea fácil de cambiar.• +uando se requiera separar el código del cliente para que se facilite el mantenimiento.• !stá muy adecuada para utilizarla con la tecnología orientada a ob&etos.

>!=;7?7$ %! L6$ $'$;!47$ %'$;@'83'%6$+on respecto a $istemas +entralizados

3na de las venta&as de los sistemas distribuidos es la economía, pues es mucho más barato, a"adiservidores y clientes cuando se requiere aumentar la potencia de procesamiento.

!l traba&o en con&unto. /or e&emplo en una fábrica de ensamblado, los robots tienen sus +/3sdiferentes y realizan acciones en con&unto, dirigidos por un sistema distribuido.


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;ienen una mayor con)abilidad. 7l estar distribuida la carga de traba&o en muchas máquinas la falde una de ellas no afecta a las demás, el sistema sobrevive como un todo.

+apacidad de crecimiento incremental. $e puede a"adir procesadores al sistema incrementando supotencia en forma gradual seg-n sus necesidades.

3.2 Topología de edes

La topología de red es la disposición física en la que se conecta una red de ordenadores. $i una redtiene diversas topologías se la llama mixta.

Red en anillo

;opología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. +ada estación está

conectada a la siguiente y la -ltima está conectada a la primera. +ada estación tiene un receptor yun transmisor que hace la función de repetidor, pasando la se"al a la siguiente estación del anillo.

!n este tipo de red la comunicación se da por el paso de un to


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Red en malla

La @ed en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más de losotros nodos. %e esta manera es posible llevar los mensa&es de un nodo a otro por diferentescaminos.

$i la red de malla está completamente conectada no puede existir absolutamente ningunainterrupción en las comunicaciones. +ada servidor tiene sus propias conexiones con todos losdemás servidores.

@ed en bus

;opología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un -nico canal decomunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canalpara comunicarse con el resto.

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ningunaotra conexión entre nodos. ísicamente cada host está conectado a un cable com-n, por lo que sepueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts quedendesconectados.

La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las se"ales detodos los demás dispositivos, lo que puede ser venta&oso si desea que todos los dispositivos


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obtengan esta información. $in embargo, puede representar una desventa&a, ya que es com-n quese produzcan problemas de trá)co y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en variaspartes. !s la topología más com-n en peque"as L7=, con hub o s(itch )nal en uno de los extremos

@ed en estrella

@ed en la cual las estaciones están conectadas directamente al servidor u ordenador y todas lascomunicaciones se han de hacer necesariamente a través de él. ;odas las estaciones estánconectadas por separado a un centro de comunicaciones, concentrador o nodo central, pero noestán conectadas entre sí. !sta red crea una mayor facilidad de supervisión y control deinformación ya que para pasar los mensa&es deben pasar por el hub o concentrador, el cualgestiona la redistribución de la información a los demás nodos. La )abilidad de este tipo de red esque el malfuncionamiento de un ordenador no afecta en nada a la red entera, puesto que cadaordenar se conecta independientemente del hub, el costo del cableado puede llegar a ser muy alto$u punto débil consta en el hub ya que es el que sostiene la red en uno.

@ed 'nalámbrica :i*i

:i*i es una marca de la :i*i 7lliance 0anteriormente la :ireless !thernet +ompatibility 7lliance2,la organización comercial que prueba y certi)ca que los equipos cumplen los estándares '!!!ABC.DDx.


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Las nuevas redes sin cables hacen posible que se pueda conectar a una red local cualquierdispositivo sin necesidad de instalación, lo que permite que nos podamos pasear libremente por lao)cina con nuestro ordenador portátil conectado a la red o conectar sin cables cámaras devigilancia en los lugares más inaccesibles. ;ambién se puede instalar en locales p-blicos y dar elservicio de acceso a 'nternet sin cables.

La norma '!!! ABC.DDb dio carácter universal a esta tecnología que permite la conexión decualquier equipo informático a una red de datos !thernet sin necesidad de cableado, queactualmente se puede integrar también con los equipos de acceso 7%$L para 'nternet.

$eguridad

3no de los problemas más graves a los cuales se enfrenta actualmente la tecnología :i*i es laseguridad. 3n muy elevado porcenta&e de redes se han instalado por administradores de sistemas de redes por su simplicidad de implementación, sin tener en consideración la seguridad y por tantohan convertido sus redes en redes abiertas, sin proteger el acceso a la información que por ellascirculan. !xisten varias alternativas para garantizar la seguridad de estas redes, las más comunesson la utilización de protocolos de encriptación de datos como el :!/ y el :/7, proporcionados po

los propios dispositivos inalámbricos, o '/$!+ 0t-neles '/2 y ABC.Dx, proporcionados por o mediandootros dispositivos de la red de datos.

3.3 So!t"are de aplicaciones

!l $oft(are de 7plicación

!s aquel que nos ayuda a realizar una tarea determinada, existen varias categorías de $oft(are de7plicación por que hay muchos programas 0solo nombramos algunos2 los cuales son 7plicaciones

de negocio, 7plicaciones de 3tilería, 7plicaciones /ersonales, aplicaciones de !ntretenimiento.!l soft(are de aplicación ha sido escrito con el )n de realizar casi cualquier tarea imaginable. !stépuede ser utilizado en cualquier instalación informática, independiente del empleo que vayamos ahacer de ella. !xisten literalmente miles de estos programas para ser aplicados en diferentestareas, desde procesamiento de palabras hasta cómo seleccionar una universidad. +omo existenmuchos programas se dividen en cuatro categorías de soft(are de aplicaciones

7plicaciones de negocios Las aplicaciones más comunes son procesadores de palabras, soft(arede ho&as de cálculo, sistemas de bases de datos y 5ra)cadores.

/rocesadores de palabras !stos permiten hacer cambios y correcciones con facilidad, permiten

revisar la ortografía e incluso la gramática de un documento, cambiar la apariencia de la letra,agregar grá)cos, fusionar listas de direcciones con cartas con envío de correo en grupo, generaltablas de contenido, etc. ;ambién se puede usar para crear cualquier tipo de documento 0carta denegocio, documentos legales2.

1o&as de cálculo son procesadores de n-meros tridimensionales. $e pueden crear ho&as de traba&odonde puedes colocar textos, n-meros o formulas en las celdas, obteniendo una ho&a contablecomputarizada.


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;ambién puede crear grá)cas y tablas para mostrar grá)camente relaciones entre n-meros.

5ra)cadores $e utilizan para crear ilustraciones desde cero 0B2 losE usuarios pueden pintar condispositivos electrónicos de se"alamiento en vez de lápices o brochas. 6tro tipo de soft(are paragrá)co son las aplicaciones para presentaciones de grá)cos con este se crean grá)cas y tabla acolor y de calidad profesional basados en datos numéricos de otro programa 0ho&a de cálculo2.

4ane&ador de base de datos $e utiliza para organizar los datos guardados en la computadora ypermite buscar datos especí)cos de diferentes maneras. ;ambién archivan los datos en ordenalfabético esto permite obtenerla información que se desean más fácilmente.

7plicaciones de 3tilería Las utilerías, que componen la segunda categoría de aplicaciones desoft(are, te ayudan a administrar a darle mantenimiento a tu computadora.

7plicaciones personales !stos programas te permiten mantener una agenda de direcciones ycalendario de citas, hacer operaciones bancarias sin tener que salir de tu hogar, enviar correoelectrónico a cualquier parte del mundo y además conectarte a servicios informáticos que ofrecengrandes bases de datos de información valiosa.

7plicaciones de entretenimiento $oft(are de entretenimiento >ideo&uegos de galería, simuladoresde vuelo, &uegos interactivos de misterio y rompecabezas difíciles de solucionar. 4uchos programaeducativos pueden ser considerados como soft(are de entretenimiento. !stos programas puedenser excelentes herramientas para la educación.

3.# Desarrollo de aplicaciones

La evolución de las aplicaciones informáticas se dio debido a los siguientes factores

D. ;raba&o a distancia.

C. +ompartir información.

F. 7ccesibilidad.

G. $eguridad en la protección de la información 0tener la base de datos particionada en dos omás nodos2.

H. 'ndependencia lugares.

!n la actualidad cualquier aplicación cuenta generalmente con tres partes diferenciadasD. 3na interfaz de usuario !lemento con el que interacciona el usuario de la aplicación,e&ecutando acciones, introduciendo u obteniendo información.

C. Lógica ó @eglas de negocio $on las que procesan la información para generar los resultadosque persiguen, siendo el elemento fundamental que diferencia unas aplicaciones de otras.

5estión de datos $e ocupa del almacenamiento y recuperación de la información.


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7/L'+7+'6=!$ 46=6LI;'+7$

$on aquellas en las que el soft(are se estructura en grupos funcionales muy acoplados,involucrando los aspectos referidos a la presentación, procesamiento y almacenamiento de la

información.!n este rubro están considerados las distintas aplicaciones para escritorio sistemas operativos,o)mática, &uegos monousuario, etc.

7/L'+7+'6=!$ +L'!=;!$!@>'%6@

!sta arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa 0elservidor2 que le da respuesta. 7unque esta idea se puede aplicar a programas que se e&ecutansobre una sola computadora es más venta&osa en un sistema operativo multiusuario distribuido através de una red de computadoras.

!n esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidores,aunque son más importantes las venta&as de tipo organizativo debidas a la centralización de lagestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clari)ca el dise"odel sistema.

La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no see&ecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. Los tiposespecí)cos de servidores incluyen los servidores (eb, los servidores de archivo, los servidores delcorreo, etc. 4ientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la arquitectura básicaseguirá siendo la misma.

A$%I&A&I'N(S D( 2) 3 * N &A$AS

sta arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programaervidor2 que le da respuesta. 7unque esta idea se puede aplicar a programas que se e&ecuobre una sola computadora es más venta&osa en un sistema operativo multiusuario distributravés de una red de computadoras.


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n esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidounque son más importantes las venta&as de tipo organizativo debidas a la centralización deestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clari)caise"o del sistema.

a separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no&ecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. pos especí)cos de servidores incluyen los servidores (eb, los servidores de archivo, ervidores del correo, etc. 4ientras que sus propósitos varían de unos servicios a otrosrquitectura básica seguirá siendo la misma.

&emplos de aplicaciones clienteservidor.

A$%I&A&I'N(S D( 2 &A$AS.

a arquitectura de dos capas en la actualidad es muy utilizada, aunque con muchas fallodavía no se ha podido de&ar de usar. !stas arquitecturas fueron las primeras en aprovechae la estructura cliente*servidor.


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plicación de dos capas.

as capas que esta arquitectura presenta son las siguientes

• =ivel de aplicación

ste nivel es en el que se encuentra toda la interfaz del sistema y es la que el usuario pueisponer para realizar su actividad con el sistema.

• =ivel de la base de datos.

ste nivel de la 8ase de %atos también llamado el @epositorio de %atos, es la capa en dondelmacena toda la información ingresada en el sistema y que se deposita en forma permanen

xisten herramientas para el desarrollo en dos capas por e&emplo >isual 8asic, 7ccess y $9L

A$%I&A&I'N(S D( T(S &A$AS

a arquitectura de dos capas si bien ayudó en unos a"os atrás, se vio la necesidad de crear ueva arquitectura ya que en dos capas se tenía algunos problemas en la capa de aplicaciónue la principal desventa&a de esta era el peso que tenia para el cliente, como se mencionteriormente.


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plicación de tres capas.

or estas razones, existe una fuerte y bien avanzada tendencia a adoptar una arquitecturares capas.

es así que se creó la arquitectura de tres capas las cuales son

=ivel de 7plicacióna diferencia de este nivel aplicado ahora en una arquitectura de tres capas es que solo tieneue traba&ar con la semántica propia de aplicación, sin tener que preocuparse de cómo esta

mplementado este ni de su estructura física.

=ivel de %ominio de la aplicación.n cambio este nivel se encarga de toda la estructura física y el dominio de aplicación.lgo muy importante y que es la mayor venta&a de esta arquitectura es que ahora -nicamene cambia la regla en el servidor de aplicación y esta actuará en todos los clientes, cosa que ucedía con la arquitectura en dos capas que si alguna regla se la cambia, se tenía que ir aada cliente a realizar el cambio.

=ivel de @epositorio.igue siendo la capa en donde se almacenan los datos y toda la información.

as herramientas para el desarrollo de tres capas son

K >isual 8asic en lo que se re)ere a la capa de 7plicaciónK $9L $erver en lo que se re)ere al repositorio de datos.

K 4;$ en lo que se re)ere al nivel del dominio de 7plicación


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A$%I&A&I'N(S D( N &A$AS

n una aplicación distribuida en n*capas los diferentes procesos están distribuidos en diferenapas no sólo lógicas, sino también físicas. Los procesos se e&ecutan en diferentes equipos, q

ueden incluso residir en plataformas o sistemas operativos completamente distintos. +aquipo posee una con)guración distinta y está optimizado para realizar el papel que le ha ssignado dentro de la estructura de la aplicación, de modo que tanto los recursos como)ciencia global del sistema se optimicen.

plicación n capas.

l surgimiento de la tecnología de componentes distribuidos es la clave de las arquitecturas*capas. !stos sistemas de computación utilizan un n-mero variable de componen

ndividuales que se comunican entre ellos utilizando estándares prede)nidos y frame(or


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A$%I&A&I'N(S DISTI+UIDAS

l dise"o de aplicaciones modernas involucra la división de una aplicación en m-ltiples capa interfaz de usuario, la capa media de ob&etos de negocios, y la capa de acceso a datuede ser -til identi)car los tipos de procesamiento que podemos esperar que una aplicac

ealice. 4uchas aplicaciones pueden, al menos, hacer lo siguiente

• +álculos u otros procesos de negocios.

• !&ecución de reglas de negocios.

• >alidación de datos relacionados al negocio.

• 4anipulación de datos.

• !&ecución de las reglas de datos relacional.

• 'nteractuar con aplicaciones externas o servicios.

• 'nteractuar con otros usuarios.

osotros podemos tomar estos tipos de servicios y generalizarlos dentro de los tres grupoapas que a continuación se resumen

o 'nterface de usuario 0+apa de /resentación2

o 'nteractuar con otros usuarios.

o 'nteractuar con aplicaciones externas o servicios.

o /rocesos de negocios 0+apa de =egocios2

o +álculos u otros procesos de negocios.

o !&ecución de reglas de negocios.

o >alidación de datos relacionados al negocio.

o /rocesos de datos 0+apa de $ervicios de %atos2.

o 4anipulación de datos.

o !&ecución de las reglas de datos relacional.

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