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Sistemas Distribuídos Modelos de estruturação de sistemas distribuídos Nível de part ic ipação: 100% JACINTO ALEXANDRE Nível de part ic ipação: 100% ELCÍDIO DE SOUSA QUIVE Introdução Os sistemas distribuídos são fundamentais na computação moderna, oferecendo flexibilidade e escalabilidade. Sua arquitetura determina a eficiência e funcionalidade. Este trabalho explora modelos arquitetônicos, como cliente- servidor e peer-to-peer, e sua aplicação em sistemas distribuídos. Além disso, aborda o papel do middleware e tecnologias como caches e agentes móveis. Compreender esses modelos é essencial para desenvolver soluções eficazes para os desafios da computação distribuída atual. Objetivos 01 Explorar os principais modelos de arquitetura utilizados em sistemas distribuídos, como cliente-servidor e peer-to-peer, compreendendo suas características, vantagens e limitações. Analisar o papel do middleware na construção e operação de sistemas distribuídos, identificando suas funcionalidades e impacto na eficiência e escalabilidade desses sistemas. Investigar tecnologias complementares, como caches e agentes móveis, e sua aplicação na otimização do desempenho e na gestão de recursos em ambientes distribuídos. Fornecer uma compreensão abrangente dos desafios e oportunidades associados à arquitetura e implementação de sistemas distribuídos, oferecendo insights para o desenvolvimento de soluções eficazes e adaptáveis neste campo. 02 03 04 Necessidade de Modelos de Estruturação Sistemas distribuídos lidam com múltiplos componentes interconectados em diferentes locais geográficos, o que aumenta consideravelmente a complexidade do projeto e implementação. Complexidade crescente Coordenar o uso eficiente de recursos distribuídos, como armazenamento, processamento e largura de banda de rede, é um desafio significativo para garantir o desempenho e a disponibilidade do sistema. Gerenciamento de recursos À medida que o sistema cresce em tamanho e demanda, é essencial que sua arquitetura seja capaz de escalar de forma eficiente, distribuindo cargas de trabalho e recursos de maneira equilibrada. Escalabilidade Arquitetura de Sistemas A arquitetura de sistemas é o processo de definição da estrutura, componentes e interações de um sistema de software. Essa definição é crucial para garantir que o sistema atenda aos requisitos funcionais e não funcionais, como desempenho, confiabilidade, escalabilidade e segurança. A arquitetura de sistemas define a organização dos componentes de software, incluindo módulos, classes, interfaces e seus relacionamentos. Além disso, ela descreve os padrões de comunicação entre os componentes, o fluxo de dados e os protocolos de interação Modelos de Arquitetura Existem vários modelos de arquitetura que podem ser aplicados a sistemas distribuídos, cada um com suas próprias características e vantagens. A arquitetura cliente-servidor é um dos modelos mais comuns, no qual os clientes solicitam serviços de um servidor centralizado. A arquitetura peer-to-peer permite que os participantes sejam tanto clientes quanto servidores, compartilhando recursos e responsabilidades de forma distribuída. A arquitetura em camadas organiza o sistema em camadas hierárquicas, cada uma responsável por uma função específica, facilitando a manutenção e a escalabilidade do sistema. Arquitetura cliente-servidor Arquitetura peer-to-peer Arquitetura em camadas Modelos de Camada Os modelos de camada são estruturas organizacionais usadas para dividir sistemas complexos em camadas ou níveis distintos, cada um responsável por um conjunto específico de funcionalidades. Essa abordagem facilita o projeto, implementação e manutenção de sistemas, além de promover a interoperabilidade entre diferentes componentes. Alguns dos modelos de camada incluem: Aplicação e servico;1. Middleware;2. Sistema Operativo;3. Hardware.4. Aplicação e servico Middleware Sistema Operativo Hardware Divide o sistema em camadas que representam as diferentes partes da aplicação, como interface do usuário, lógica de negócios e acesso a dados. Cada camada é responsável por funções específicas e se comunica com as camadas adjacentes de acordo com regras bem definidas. Modelo de Camada de Aplicação e Serviço Middleware Middleware é um tipo de software que atua como uma camada intermediária entre diferentes sistemas, aplicativos ou componentes de software. Ele desempenha um papel crucial na comunicação e na integração de sistemas distribuídos, ajudando a facilitar a troca de dados e o funcionamento harmonioso de sistemas heterogêneos. Integração de Sistemas: O middleware permite a comunicação e a integração entre sistemas heterogêneos, muitas vezes usando diferentes linguagens de programação, protocolos de comunicação ou tecnologias. Abstração de Complexidade: Ele fornece uma camada de abstração que oculta a complexidade dos sistemas subjacentes, permitindo que os desenvolvedores se concentrem na lógica de negócios ou na funcionalidade específica da aplicação. Comunicação Distribuída: O middleware facilita a comunicação entre diferentes componentes distribuídos em uma rede, como clientes e servidores, aplicativos em nuvem e dispositivos IoT (Internet das Coisas). Segurança: Ele pode fornecer recursos de segurança, como criptografia, autenticação e autorização, para proteger a integridade e a confidencialidade dos dados durante a comunicação entre sistemas. Escalabilidade e Tolerância a Falhas: Alguns middleware oferecem recursos para escalabilidade horizontal e tolerância a falhas, permitindo que sistemas distribuídos se adaptem dinamicamente a alterações na carga de trabalho ou se recuperem de falhas de componentes individuais. características e funções do Middleware Sistemas Operativos são softwares que atuam como intermediários entre os usuários e o hardware de um computador. Eles fornecem uma interface para que os usuários interajam com o hardware e gerenciam os recursos do sistema, como processadores, memória, dispositivos de armazenamento e periféricos. Hardware Hardware refere-se aos componentes físicos de um sistema de computador, dispositivos eletrônicos ou máquinas em geral. Estes componentes são tangíveis e incluem tudo, desde placas de circuito e chips até dispositivos de entrada/saída, armazenamento e processamento. Como já dizia a minha Ex, Terminamos!