Caracterizao de Sistemas Distribudos

Computao de Alto Desempenho

Sabrina de F. Souto

Agenda

Introduo Exemplos de Sistema Distribudos Tendncias em Sistemas Distribudos Enfoque no comparDlhamento de rescursos Desaos Estudo de caso: a World Wide Web Resumo

Denies de Sistemas Distribudos

Conjunto de computadores independentes que se apresenta a seus usurios como um sistema nico e coerente Tanenbaum

Sistema em que componentes de hardware e soQware localizados em diferentes computadores interconectados que se comunicam e coordenam suas aes trocando mensagens CDK

Sistema onde voc no consegue trabalhar por causa de uma falha em um computador que voc nunca viu Lamport

Denies de Sistemas Distribudos

Sistema no qual os componentes de hardware ou soQware, localizados em computadores interligados em rede se comunicam e coordenam suas aes apenas enviando mensagens entre si

Caulouris

Consequncias Concorrncia Em uma rede de computadores, a execuo concorrente de programas norma

Inexistncia de relgio global No existe uma noo global nica de tempo correto entre os componentes do sistema distribudo problemas de sincronizao

Falhas independentes Todos os sistemas de computador podem falhar Falha na rede: os computadores podem no perceber Falha em algum componente no imediatamente percebida pelos outros componentes

Por que sistemas distribudos?

ComparDlhamento Documentos, impressoras, telescpios, ...

Escalabilidade (desempenho) Mais carga Mais recursos

Custo x bene_cio Um PC: dinheiro em dobro desempenho em dobro

Robustez Redundncia

Exemplos de Sistemas Distribudos

Diversas aplicaes

Finanas e comrcio Mecanismos de busca Jogos online Contedos Redes sociais Transporte logsDca

Sistema de armazenamento distribudo: Dropbox

Acessa arquivos na nuvem de qualquer mquina, em qualquer lugar, a qualquer hora

ComparDlha arquivos com outros usurios Backup

Computao paralela: clusters

Alta performance, computao paralela Processamento numrico, processamento de dados, ...

Tecnologias: MapReduce, Hadoop,

Computao paralela: grids

Alto desempenho, plataforma mais ampla, comparDlhamento

Tecnologias: Globus, Condor, OurGrid, BOINC

Computao entre-pares, peer-to-peer

ComparDlhamento, bordas da rede BitTorrent, Napster, Skype, ...

Tendncias: Computao pervasiva / ubqua

Computadores esto em todo lugar, e conectados

Celulares, carros, marcapassos, ...

Tendncias: Sistemas mulDmdia distribudos

Sistema mulDmdia Tem capacidade de suportar diversos Dpos de mdia de maneira integrada

Sistema mulDmdia distribudo Armazenamento Transmisso Apresentao

WebcasDng

Tendncias: Computao distribuda como um servio pblico

Servio gua, energia,

Computao na nuvem Conjunto de servios de aplicaDvo, armazenamento e computao baseados na Internet

ComparDlhamento de recursos e a web

ComparDlhar equipamentos como impressoras e discos comum para reduzir custos

Porm, mais importante para os usurios comparDlhar recursos num nvel de abstrao mais alto, como informaes necessrias para suas aDvidades

Usurios se preocupam em comparDlhar informaes de um banco de dados ou de um conjunto de pginas web e no com os discos ou processadores em que eles esto armazenados

Servio x Servidor x Cliente Servio Gerencia um conjunto de recursos relacionados e apresenta sua funcionalidade para usurios e aplicaDvos

Servidor Um programa em execuo em um computador interligado em rede, que aceita pedidos de programas em execuo em outros computadores para efetuar um servio

Clientes Os programas que realizam os pedidos ao servidor

Um navegador web em execuo um exemplo de cliente Um mesmo programa pode ser Cliente e Servidor ao mesmo tempo. Ex: sistemas P2P

Desaos

Heterogeneidade Sistemas abertos Segurana Escalabilidade Tratamento de falhas Concorrncia Transparncia Qualidade do servio

Desaos: Heterogeneidade

Se aplica a: Redes Hardware Sistemas Operacionais Linguagens de programao Implementaes de diferentes desenvolvedores

Desaos: sistemas abertos Pode ser estendido e reimplementado de vrias maneiras

RFCs sistemas distribudos abertos Hardware/SoQware independncia de fornecedores

Os sistemas distribudos abertos so: Interfaces publicadas Comunicao uniforme e interfaces publicadas para acesso aos recursos comparDlhados

Hardware e so0ware heterogneos V & V

Desaos: Segurana

Dados sensveis em sistemas distribudos: Mdico solicitando dados de pacientes Cliente enviando dados de carto de crdito para loja

Componentes da segurana de recursos de informao: condencialidade integridade disponibilidade

Desaos: Escalabilidade

Controlar o custo dos recursos _sicos medida que a demanda aumenta deve ser possvel, a um custo razovel, ampliar o sistema para atend-la

Controlar a perda de desempenho o sistema deve ser capaz de lidar com o aumento da demanda sem afetar drasDcamente o seu desempenho

Evitar gargalos de desempenho

Desaos: Tratamento de falhas

Deteco de falhas indicar a ocorrncia de falhas

Mascaramento de falhas ocultar a ocorrncia de falhas detectveis

Tolerncia a falhas impedir que a ocorrncia de uma falha afete o funcionamento do sistema

Recuperao de falhas aps a deteco da falha, o sistema volta para o estado anterior sua ocorrncia e tenta realizar novamente a operao que falhou

Desaos: Transparncia

Imagem nica: Ocultao, para um usurio nal ou para desenvolvedor, da separao dos componentes em um sistema distribudo

de modo que o sistema seja percebido como um todo ao invs de uma coleo de componentes independentes

Desaos: Transparncia

Dvidas?

Estudo de caso: a World Wide Web