arquitectura de computadoras

Sistemas Distribuidos
(Arquitecturas)
Dr. Víctor J. Sosa Sosa
vjsosa@cinvestav.mx

Sistemas Distribuidos

II-1

Arquitecturas
•

Los SD son los sistemas de software más complejos
– Nortel Networks crea switches los cuales pueden contener entre 25-30
millones de líneas de código, interviniendo 3000 desarrolladores de
software, y con un ciclo de vida de 20 años para actualizar.
–En Motorola, el 20% de sus ingenieros producen hardware, 80%
produce software.
– En este tipo de software hay materia para toda clase de problemas de
ingeniería de software.

•

Investigación de arquitectura de software para tratar los retos de
diseño
– “... Incluye la organización de un sistema como la composición de
componentes; control global de estructuras; los protocolos paracomunicación, sincronización, y acceso a datos; la asignación de
funcionalidad para diseñar elementos; la composición de diseño de
elementos; distribución física; escalamiento y desempeño; dimensiones
de evolución; y selección de alternativas de diseño. Este es el nivel de
diseño arquitectura de software.” [Garlan y Shaw]

•

Algunos paradigmas de arquitecturas pertinentes para SD
– Capas
–Cliente - Servidor

Sistemas Distribuidos

II-2

Capas
•

Idea básica
– Desmembrar la complejidad de sistemas mediante el diseño en capas y
servicios
• Capas: grupo de funcionalidades fuertemente relacionadas y altamente
coherentes
• Servicios: funcionalidades proporcionadas a capas superiores

Capa n+1
Servicio-n

Capa n
Servicio-n

Capa n-1
– Ejemplos de arquitecturas encapas
• Sistemas operativos (kernel, otros servicios), históricamente: los sistemas
operativos.
• Arquitecturas de protocolos de red
II-3

Sistemas Distribuidos

Cliente-Servidor
•

Estructura típica en capas de un SD
Applications, services

Middleware

Operating system
Plataforma
Computer and network hardware

– Plataforma: Hardware y sistema operativo
• Windows NT /Procesador Pentium
• Solaris / Procesador SPARC

– Middleware: logra trasparencia en la heterogeneidad en el nivel de plataforma
• Logra comunicación y compartición de recursos
– Ej. Invocación de métodos remotos

• Ejemplos
–
–
–
–

CORBA (OMG), DCOM (Microsoft)
RM-ODP (ITU-T/ISO)
Invocación de Métodos Remotos Java (SUN)
Servicios Web

• Nota: no todas las funciones relacionadas concomunicación puede ser abstractas.
Sistemas Distribuidos

II-4

Cliente-Servidor
•

Modelo básico
Client

invocation

Server

invocation

result

result

Server

Client

Key:
Process:

Computer:

– Cliente: el proceso requiere acceder datos, utilizar recursos o ejecutar
operaciones en una computadora diferente
– Servidor: Proceso maneja datos y otros recursoscompartidos, permite al cliente
acceder a recursos y ejecutar cómputos
– Interacción: invocación / par de mensajes resultantes
– Ejemplo
• Servidor http: cliente (navegador) página solicitada, servidor entrega página

– Servicios de caching (servidores proxy)
• Caching de páginas Web frecuentemente utilizadas

– Procesos pares (no cliente-servidor: peer-to-peer)
• Procesos que tienen engran parte similitudes de funcionalidad

II-5

Sistemas Distribuidos

Cliente-Servidor
•

Variantes
– Servicios proporcionados por múltiples servidores
Service

Server
Client

Server

Client
Server

– Ejemplos: muchos servicios de comercio Web están implementados en
diferentes servidores
– Motivación
• Desempeño (ej. cnn.com, servidores para descarga, etc.)
• Confiabilidad– Los servidores mantienen bases de datos replicadas o distribuidas
Sistemas Distribuidos

II-6

Cliente-Servidor
•

Variantes
– Servidores proxy: suministrar replicación/distribución trasparente
Web
server

Client
Proxy
server

Web
server

Client

– Caching
• Los servidores proxy mantienen caches, como almacenes de recursos
solicitados recientemente
• Utilizados...