Aula 01 SISTEMAS DISTRIBUIDOS

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SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
APRESENTAÇÃO
Prof. Msc. Ulisses Weyl Costa
ulissesweyl@gmail.com
EMENTA DA DISCIPLINA
 Conceitos básicos: histórico, terminologia, sistemas centralizados, 
distribuídos, paralelos ou de alto desempenho. 
 Paradigmas de comunicação entre processos (IPC).
 Programação Distribuída. 
 Sincronização em sistemas distribuídos. 
 Algoritmos distribuídos. 
 Sistemas distribuídos tolerantes a falhas. 
 Sistemas Operacionais Distribuídos. 
 Objetos distribuídos. 
 Aplicações de sistemas distribuídos: Sistemas Cooperativos e Colaborativos.
OBJETIVO GERAL:
 - Conhecer e aplicar conceitos e tecnologias de Sistemas Distribuídos
 - Programação distribuída
CRONOGRAMA
# Data Conteudo
1 06/11/2017Apresentação
2 07/11/2017Arquitetura
3 08/11/2017Processo
4 09/11/2017Comunicação
5 10/11/2017Nomeação
6 13/11/2017Seminário Trabalho 1
7 14/11/2017Primeira Avaliação
8 16/11/2017Sincronização
9 17/11/2017Sistemas de Arquivos
10 20/11/2017Objetos Distribuídos
11 21/11/2017Tolerancia a Falhas e Segurança
12 22/11/2017Seminário Trabalho 2
13 23/11/2017segunda Avaliação
14 24/11/2017Prova Substitutiva
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TANENBAUM, A. S.; STEEN, M. V. “Sistemas 
Distribuídos”2ª edição. Prentice Hall, 2007.
COULOURIS, G.DOLLIMORE, J.“Sistemas
Distribuídos Conceitos e Projeto”5ª 
edição.Bookman, 2013.Mullender, S.. 
Distributed Systems, 2a. Ed., ACM Press, 1993.
RIBEIRO, U. “Sistemas Distribuídos 
Desenvolvendo aplicações de alta 
performance no Linux” 1ª edição. Axcel
Books, 2005.
EVOLUÇÃO
INTRODUÇÃO
 Os sistemas de computação estão passando por uma revolução desde 1945;
 Organizações com poucos computadores
 A partir da década de 80, dois avanços tecnológicos começaram a mudar essa
situação:
 Microprocessadores de grande capacidade
 Redes de computadores de alta velocidade (LANs)
 Maiores quantidades de dados podem ser movimentadas entre máquinas a taxas de 100
milhões a 10 bilhões de bits/s
 Redes de longa distância (WANs) permitem que milhões de máquinas no mundo inteiro se
conectem com velocidades de 64 kbits/s a gigabits por segundo
INTRODUÇÃO
 O resultado dessas tecnologias é:
 Viável e fácil de montar sistemas de computação compostos por grandes quantidades
de computadores conectados por uma rede de alta velocidade.
 Esses sistemas costumam ser denominados como redes de computadores ou sistemas
distribuídos, em comparação com os sistemas centralizados (ou sistemas
monoprocessadores).
INTRODUÇÃO
 Sistema distribuído é um pedaço de software que garante: “uma coleção de
computadores independentes aparece para seus usuários como um único sistema
integrado”
 Dois Aspectos:
1. Computadores Independentes
2. Sistema Único→Middleware
INTRODUÇÃO
 “Um sistema distribuído é um conjunto de computadores independentes
que se apresenta a seus usuários como um sistema único e coerente.“
Tanenbaum
 Um sistema distribuído é uma coleção de computadores autônomos
conectados por uma rede e equipados com um sistema de software
distribuído." G. Coulouris
METAS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
 Fazer com que os recursos estejam disponíveis
 Transparência na distribuição
 Abertura
 Escalabilidade
TRANSPARÊNCIA DE 
DISTRIBUIÇÃO
Transparência de distribuição é uma meta 
boa, mas atingi-la não é fácil ou barato.
SISTEMAS DISTRIBUÍDOS ABERTOS
Atingindo Abertura
 Ao menos tornar o sistema distribuído da heterogeneidade do ambiente
subjacente:
 Hardware
 Plataformas
 Linguagens
DESENVOLVENDO SISTEMAS 
DISTRIBUÍDOS:DIFICULDADES
Observação
 Muitos sistemas distribuídos são desnecessariamente complexos devido a erros de
projeto que necessitaram ajustes posteriores. Há muitas falsas premissas:
 A rede é confiável
 A rede é segura
 A rede é homogênea
 A topologia não muda
 A latência é próxima de zero
 A banda é próxima de infinito
 Transporte tem custo zero
 Há um único administrador
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
 Sistemas de Computação Distribuídos
 Sistemas de Informação Distribuídos
 Sistemas Distribuídos Pervasivos
SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO 
DISTRIBUÍDOS
Cluster Beowulf
SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO 
DISTRIBUÍDOS
Computação em Nuvem
 Infraestrutura como serviço
 Heterogêneo
 Espalhado por WAN
REDES DE SENSORES COMO
SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
INTRODUÇÃO
 Principal Motivação
 necessidade pelo compartilhamento de recursos.
 Recurso pode ser um serviço, arquivo, banco de dados, streaming de 
vídeo, etc.
 Natureza do Problema
 busca por maior eficiência quando as técnicas de distribuição 
contribuem
 busca por escalabilidade, flexibilidade, modularidade
INTRODUÇÃO
 Características de um Sistema Distribuído:
 baixo acoplamento e atrasos na comunicação;
 processos em sistemas computacionais distintos com probabilidade
de falhas;
 comunicação geralmente não confiável, onde existem atrasos,
variação de atrasos, perdas e em alguns casos baixas larguras de
banda;
INTRODUÇÃO
 Características de um Sistema Distribuído:
 dificuldade em definir a ordem dos eventos e estado global do sistema, uma
vez que a comunicação acontece pela troca de mensagens;
 ambiente geralmente marcado pela heterogeinadade.
INTRODUÇÃO
 Consequências de um Sistema Distribuído Concorrência
 A execução concorrente é uma característica intrínseca de um SD, em que
os processos disputam pelos recursos compartilhados
 Inexistência de Relógio Global
 A coordenação dos processos dependem de uma noção compartilhada do
tempo em que as ações dos programas ocorrem.
INTRODUÇÃO
 Consequências de um Sistema Distribuído
 Falhas independentes
 Falhas na rede, nos sistemas ou nos processos demoram para serem 
percebidas no SD.
EXEMPLO DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS: 
INTERNET
 Internet é um conjunto de redes de computadores, de muitos tipos diferentes, 
interligadas.
 Intranets,
 Provedores de serviços de Internet (ISPs)
 A internet é um sistema distribuído muito grande. Ela permite que os usuários, 
onde que que estejam, façam uso de serviços como a World Wide Web, e-mail e 
transferência de arquivos.
EXEMPLO DE SISTEMAS 
DISTRIBUÍDOS: INTERNET
 Nesta rede quais seriam os recursos compartilhados ?
EXEMPLO DE SISTEMAS 
DISTRIBUÍDOS: INTRANET
 Uma intranet é uma parte da internet administrada separadamente, 
cujo limite pode ser configurado para impor planos de segurança 
locais
 Sub-rede operada por empresas e outras organizações.
 Composta de varias redes locais (LANs) interligadas por conexões de 
backbone
Backbone é um enlace de rede com alta capacidade
de transmissão, empregando conexões via satélite,
cabos de fibra ótica ou outros meios físicos de
transmissão que possuam uma grande largura de
banda.
 Nesta rede quais seriam os recursos compartilhados ?
EXEMPLO DE SISTEMAS 
DISTRIBUÍDOS: INTRANET
 Motivação
 Computação móvel e ubíqua
 miniaturização de dispositivos e interligação em
rede sem fio;
 Integração de equipamentos de computação
pequenos e 
portáteis com SDs.
 Ex: ??
EXEMPLO DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS: REDE
WIRELESS
 Ubíquo?
 Noção de que o acesso a serviços de computação está 
onipresente (disponível em qualquer lugar).
 Então, computação móvel e ubíqua se sobrepõem.
EXEMPLO DE SISTEMAS 
DISTRIBUÍDOS: REDE WIRELESS
Nesta rede quais seriam os recursos compartilhados ?
COMPARTILHAMENTO DE RECURSOS E 
A WEB
 Geralmente compartilhamos recursos de hardware
(impressoras), de dados (arquivos), e os com funcionalidades
mais específicas ( mecanismos de busca).
 Muitos SDs podem ser totalmente construídos naforma de
clientes e servidores interagindo.
 Web
 E-mail;
 Impressoras interligadas;
WEB??
sistema em evolução (web, 2.0, 3.0 ...) para publicação e 
acesso a recursos e serviços pela internet.
 WEB??
 Baseada em tres componentes basicos
 HTML - linguagem para especificar o conteúdo; 
 URLs - identificam os documentos e recursos armazenados como 
parte da web 
 HTTP - protocolo de interação por meio dos quais navegadores(e 
outros tipos de clientes) buscam documentos e outros recursos 
dos servidores web
PRINCIPAIS DESAFIOS PARA A 
IMPLANTAÇÃO
 Heterogeneidade
 Redes, hardwares, sistemas operacionais, Linguagens, Implementações
 Soluções atuais: middleware e código móvel 
 Sistemas abertos
 Sistemas que podem ser implementados de diversas maneiras, APIs públicas. Ex. TCP/IP
 Segurança
 Negação de serviço, código móvel 
 Escalabilidade
 Controle de recursos físicos, perda de desempenho, controle do desempenho de processos 
servidores, evitar gargalos
PRINCIPAIS DESAFIOS PARA A 
IMPLANTAÇÃO
 Tratamento de Falhas
 Falhas em sistemas distribuídos são parciais: alguns falham outros não.
 Técnicas atuais:
Detecção
Mascaramento
tolerância 
Recuperação
redundância
PRINCIPAIS DESAFIOS PARA A 
IMPLANTAÇÃO
 Concorrência
 Garantir que processos operem corretamente 
em ambientes concorrentes
PRINCIPAIS DESAFIOS PARA A 
IMPLANTAÇÃO
Transparência
 Acesso
 Localização
 Concorrência
 Replicação
 Falhas
 Mobilidade
 Desempenho
 Escalabilidade
ARQUITETURAS
 Acesso Remoto
 Acesso distribuído a recursos centralizados (ex. mainframe 
via terminal, FTP)
 Distribuição de Arquivos e Memória
 Mais comum em redes locais (Disco, memória, etc)
 Acesso Remoto Avançado
 Terminal server, X11
 Arquiteturas Cliente/Servidor
 Acesso a métodos de outros processos para execução de 
tarefas específicas
 Duas e três camadas
 Código Móvel
 Applets Java
ARQUITETURAS
FIM