02-Tipos de Sistemas Distribuidos

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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
�Tipos de Sistemas distribuídos
� Sistema de computação distribuídos (Utilizada para 
tarefas de computação de alto desempenho)
� Sistema de informação distribuídos (É encontrada em 
organizações que necessitam utilizar várias 
aplicações em rede)
� Sistemas embutidos distribuídos
Prof. Márcio Rodrigo
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de computação distribuídos
� Utilizada para tarefas de computação de alto 
desempenho
� Existem dois sub-grupos
� Computação de cluster
� Formado por um conjunto de PCs semelhantes
� Executam o mesmo sistema operacional
� Conectados por uma rede de alta velocidade
� Computação em grade
� Federação de computadores (Comunidade Ourgrid)
� Hardware, software e tecnologia de rede diferentes
� Domínios administrativos diferentes
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de computação distribuídos
� Computação de cluster
� Os Clusters de Computadores são máquinas construídas com utilização
de dois ou mais microcomputadores comuns interligados por uma rede
de interconexão, que trabalham juntos para resolver um problema.
Nessa arquitetura, cada um dos equipamentos interligados é chamado de
nó e, normalmente, existe um nó mestre que gerencia e divide as tarefas
entre os demais nós, chamados de escravos.
� Conjunto de nós controlados por um nó mestre
� Gerenciar fila de processos e dividir tarefas para os nós
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Computação de cluster
�Clusters ou combinações de clusters são 
usados quando os conteúdos são críticos 
ou quando os serviços têm que estar 
disponíveis e processados o quanto mais 
rápido possível. 
�Os clusters são usados na ciência, 
engenharia e finanças para atuarem em 
projetos de desdobramento de proteínas, 
dinâmica de fluídos, redes neurais, analise 
genética, estatística, economia, astrofísica 
dentre outras
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Computação de cluster (cont.)
�Algumas vantagens dos clusters são:
�Escalabilidade: é possível aumentar o 
desempenho do mesmo adicionando ou 
trocando os microcomputadores que 
compõem o cluster;
�Tolerância à falhas: o cluster mantém o 
funcionamento mesmo com a paralisação 
de alguns nós;
� —Baixo custo: utilizam recursos de fácil 
acesso e de uso comum.
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de computação distribuídos
� Computação em grade (Grid)
� Alto grau de heterogeneidade
� Criação de uma comunidade colaborativa
� Ourgrid
� Grid da rede genoma
� Seti@Home
� Taxa média de processamento é baixa nos PCs
� Aproveitar tempo ocioso
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� OurGrid é um grid computacional P2P, aberto e em 
produção desde dezembro de 2004. A comunidade de 
usuários oferece poder computacional a qualquer 
usuário interessado em se juntar ao grupo e executar 
suas aplicações paralelas. Seu poder computacional é 
obtido através dos recursos ociosos dos seus 
participantes e é compartilhado de tal forma que recebe 
mais recursos quem oferece mais recursos. 
� Atualmente, a plataforma pode ser usada para executar 
aplicações do tipo Bag-of-Tasks, ou seja, aplicações 
paralelas cujas tarefas são independentes. Isto significa 
que as tarefas (partes da aplicação) executam 
paralelamente no grid, porém não se comunicam entre 
si. Aplicações que fazem simulação, mineração de 
dados e renderização de imagem são exemplos de 
aplicações desse tipo.
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de computação distribuídos
� Computação em grade
� Grid é um modelo emergente de computação distribuída 
que permite o compartilhamento de recursos 
computacionais entre usuários conectados através de 
uma rede de computadores. 
� Os recursos compartilhados podem ser memória, 
armazenamento, processamento, banda da rede. O 
modelo de grid é usado em projetos de pesquisa em 
diversas áreas de conhecimento, de Matemática e 
Física à Medicina. Neste contexto, grids são aplicados, 
por exemplo, para computação distribuída, 
compartilhamento de dados, controle remoto de 
instrumentos, colaboração interativa e simulações.
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CLUSTER X GRID
� O primeiro tipo é a alocação exclusiva de um 
conjunto de recursos por longos períodos de 
tempo, utilizando forma intensiva os recursos 
computacionais para uma dada tarefa
� Este tipo de processamento denomina-se 
computação de alto desempenho. Recursos 
disponibilizados nesta modalidade são também 
denominados clusters computacionais
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� No lado oposto temos a computação oportunista, 
onde tentamos aproveitar intervalos de ociosidade 
de equipamentos para realizar processamento 
externo
� Não se exige 100% de disponibilidade dos
equipamentos. O fator primordial não é o tempo de
processamento, mas sim um melhor
aproveitamento de recursos.
� Recursos disponibilizados nesta modalidade são
também denominados grids computacionais.
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de informação distribuídos
� Necessidade de interoperabilidade nas aplicações
� Duas formas possíveis:
� Sistemas de processamento de transações
� Um servidor executa uma operação, inclui em um banco de 
dados, e disponibiliza em um sistema remoto para o cliente
� Integração de aplicações empresariais (EAI)
� As aplicações se tornam mais sofisticadas, sendo separadas 
em componentes independentes, necessitam sua integração
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de informação distribuídos
� Sistemas de processamento de transações
� Não se restringe ao uso de banco de dados
� Característica básica de uma transação
� Ou todas as operações são executadas ou nenhuma 
delas será.
� Propriedades de uma transação (ACID ):
� (acrônimo de Atomicidade, Consistência, Isolamento e 
Durabilidade),
� Atômicas: Uma transação é indivisível
� Consistentes: Não viola invariantes do sistema
� Isoladas: Uma transação não pode afetar outra 
concorrente
� Duráveis: Uma vez confirmada a transação as alterações 
se tornam permanentes
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� Atomicidade
� Trata o trabalho como parte indivisível (atômico). A transação 
deve ter todas as suas operações executadas em caso de 
sucesso ou nenhum resultado de alguma operação refletido 
sobre a base de dados em caso de falha. Ou seja, após o 
término de uma transação (commit ou abort), a base de 
dados não deve refletir resultados parciais da transação.
� Exemplos:
� Ou todo o trabalho é feito, ou nada é feito.
� Em uma transferência de valores entre contas bancárias, é 
necessário que, da conta origem seja retirado um valor X e na 
conta destino seja somado o mesmo valor X. As duas 
operações devem ser completadas sem que qualquer erro 
aconteça, caso contrário todas as alterações feitas nessa 
operação de transferência devem ser desfeitas;
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� Isolamento
� Tudo se parece como se o trabalho estivesse isolado. O 
resultado de uma transação executada concorrentemente a 
outra deve ser o mesmo que o de sua execução de forma 
isolada. Operações exteriores a uma dada transação jamais 
verão esta transação em estados intermediários.
� Ex: Duas transações executadas juntas.
� Transação Y altera o nome do cliente. Transação X altera onome do mesmo cliente; Ao fazer insert, update ou delete 
enquanto a transação estiver em andamento todos os dados 
da tabela serão alocados para aquela transação, portanto a 
transação X só poderá ser executada após a conclusão da 
transação Y. Esta escolha é feita pelo banco de dados e ele 
executa primeiro uma transação depois a outra.
� Duas transações só podem ser simultâneas se elas não 
alterarem os mesmos dados.
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de informação distribuídos
� Sistemas de processamento de transações
� Transação aninhada
� Uma transação pode derivar subtransações
� A propriedade da durabilidade só se aplica à transação de 
mais alto nível
� As subtransações podem ser distribuídas 
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de informação distribuídos
� Integração de aplicações empresariais (EAI)
� Necessidade de componentes de uma aplicação se 
comunicar com outras
� Aplicação de ServiceDesk se comunicar com aplicação 
Comercial para encontrar os serviços utilizados por um 
cliente
� Maneiras:
� Remote Procedure Call (RPC)
� Remote Method Invocations (RMI)
� O RPC e o RMI exigem um forte acoplamento das 
aplicações
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema de informação distribuídos
� Integração de aplicações empresariais (EAI)
� Um middleware de comunicação possibilita um 
desacoplamento dessas aplicações
� Middleware orientado a mensagens (MOM)
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema distribuídos pervasivos
� Formado por dispositivos que estão ao nosso redor
� Equipamentos são móveis
� Pequenos, com bateria e com comunicação sem fio
� Troca de informações entre os equipamentos
� O dispositivo pode fornecer ou consultar informações
� Nestes sistemas não é interessante ocultar a 
distribuição
� Necessidade de saber se há ou não conexão
� Deve ser autoconfigurável e autogerenciável
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EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
TIPOS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
� Sistema distribuídos pervasivos
� Sistemas domésticos
� Equipamentos de áudio e vídeo, videogames, smartphones, 
vigilância, controladores de iluminação, ...
� Sistemas para tratamento de saúde
� Sensoriamento dos sinais vitais de um paciente
� Body Area Network (BAN)
� Comunicação sem fio
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