Paper Sistemas Distribuidos


Sistemas Distribuidos
Rodrigo Rico Castillo
Universidad Autónoma del Caribe
Sistema distribuido
Un sistema distribuido es una colección de computadoras independientes; es decir autónomas, que aparecen ante los usuarios del sistema como una única computadora.
Algunos ejemplos de sistemas distribuidos son:
Una red de estaciones de trabajo en un departamento de una universidad o compañía, dondeademás de cada estación personal, podría existir una pila de procesadores en el cuarto de máquinas, que no estén asignados a usuarios específicos sino que se utilicen de manera dinámica cuando sea necesario.
Una fábrica de robots, donde los robots actúan como dispositivos periféricos unidos a la misma computadora central.
Un banco con muchas sucursales por el mundo, cada oficina tiene unacomputadora maestra para guardar las cuentas locales y el manejo de las transacciones locales, la cual se puede comunicar con cualquier computadora de la red. Las transacciones hechas se realizan sin importar dónde se encuentre la cuenta o el cliente.
 Conceptos del hardware
Con el paso de los años, se han propuesto diversos esquemas de clasificación para los sistemas de cómputo con varios CPU, peroninguno de ellos ha tenido un éxito completo ni se ha adoptado de manera amplia. A continuación se muestra la taxonomía presentada por Flynn (1972) que considera dos características esenciales: el número de flujo de instrucciones y número de flujos de datos.
SISD: Una computadora con un flujo de instrucciones y uno de datos. Todas las computadoras tradicionales de un procesador caen dentro de estacategoría.
SIMD: Un flujo de Instrucciones y varios flujos de datos. Este tipo se refiere a ordenar procesadores con unidad de instrucción que busca una instrucción y después instruye a varias unidades de datos para que la lleven a cabo en paralelo, cada una con sus propios datos.
MISD: Un flujo de varias instrucciones y un flujo de datos.
MIMD: Un grupo de computadoras independientes, cada una con supropio contador del programa y datos. Todos los sistemas distribuidos son MIMD.
Las computadoras MIMD se clasifican en dos grupos: aquellas que tienen memoria compartida, que por lo general se llamanmultiprocesadores y aquellas que no, que a veces reciben el nombre de multicpomputadoras. La diferencia esencial es ésta: en un multiprocesador, existe un espacio de direcciones virtuales, compartidopor todos los CPU. En contraste, en una multicomputadora, cada máquina tiene su propia memoria.
Cada una de estas categorías se puede subdividir, con base en la arquitectura de la red de interconexión: con bus y con conmutador. En la primera queremos indicar que existe una red, plano de base, bus, cable u otro medio que conecta todas las máquinas. Los sistemas con conmutador no tienen sólo unacolumna vertebral como en la televisión por cable, sino que tienen cables individuales de una máquina a otra y utilizan varios patrones diferentes de cableado.
Otra dimensión de la taxonomía es que, en ciertos sistemas, las máquinas están fuertemente acopladas y en otras están débilmente acopladas. En un sistema fuertemente acoplado, el retraso que se experimenta al enviar un mensaje de unacomputadora a otra es corto y la tasa de transmisión de los datos, es decir, el número de bits por segundo que se puede transferir, es alta. En un sistema débilmente acoplado ocurre lo contrario: el retraso de los mensajes entre las máquinas es grande y la tasa de transmisión de los datos es baja. Los sistemas fuertemente acoplados tienden a utilizarse como sistemas distribuidos aunque esto no siempre escierto.
Multiprocesadores con base en buses
Los multiprocesadores con base en buses constan de cierta cantidad de CPU, conectados a un bus común, junto con un módulo de memoria. Una configuración sencilla consta de un plano de base de alta velocidad o tarjeta madre, en el cual se pueden insertar las tarjetas de memoria y el CPU. Un bus típico tiene 32 o 64 líneas de direcciones, 32 o 64 líneas de...