Caracterização de Sistemas

Distribuídos

Prof. Leonardo Barreto Campos

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 1/29

Sumário

Introdução

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Tendências em Sistemas Distribuídos

Enfoque no Compartilhamento de Recursos

Desafios

Estudo de Caso: a World Wide Web

2/29http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos

Introdução

Definição de Sistemas Distribuídos:

“Aquele no qual componentes de hardware e software,

localizados em computadores interligados em rede,

comunicam-se e coordenam suas ações apenas

enviando mensagens entre si”.(Coulouris et al, 2013)

◦ Definição simples mas que abrange toda a gama de

sistemas nos quais computadores interligados em rede

podem ser distribuídos de maneira útil;

◦ Os computadores conectados por meio de uma rede podem

estar separados por qualquer distância (continentes, prédios

ou sala).

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 3/40

Introdução

Essa definição de sistemas distribuídos tem as

seguintes consequências importantes:

◦ Concorrência: capacidade do sistema de manipular recursos

compartilhados;

◦ Inexistência de relógio global: sincronização para uma

efetiva troca de mensagens;

◦ Falhas independentes: em SD, cada componente do sistema

pode falhar independentemente, deixando os outros ainda

em funcionamento.

◦ Etc.http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 4/40

Introdução

A principal motivação para construir e suar sistemas

distribuídos é proveniente do desejo de compartilhar

recursos;

O tempo “recurso” é bastante abstrato, mas

caracteriza bem o conjuntos de coisas que podem

ser compartilhadas, tais como:

◦ Hardware: discos, impressoras, etc;

◦ Software: banco de dados, fluxo de dados de vídeo, conexão

de áudio em uma chamada de telefone móvel, etc;

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 5/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 6/40

Um trilhão de endereços Web únicos;

100 bilhões de páginas;

10 bilhões de pesquisas por mês;

Principal representante: Google;

Grande número de computadores

interligados em rede, localizados em

data centers ao redor do mundo

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 7/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 8/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 9/40

Do inglês, Massively Multiplayer Online

Games (jogos online com vários

jogadores);

Exigem tempos de respostas rápidos

para preservar a experiência dos

usuários do jogo;

E eventos em tempo real para muitos

jogadores.

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 10/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 11/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 12/40

Arquitetura cliente-servidor: uma única

cópia do estado do jogo é mentida em

um servidor centralizado (cluster) e

acessada por programas clientes

Servidores distribuídos: usuários são

alocados dinamicamente de acordo

com a proximidade geográfica ou

utilização momentânea;

Peer-to-peer: cada participante

contribui com recurso.

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 13/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 14/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 15/40

Exemplos de Sistemas Distribuídos

Vejamos alguns exemplos e domínios de aplicação

dos sistemas distribuídos atuais:

◦ Pesquisa na Web:

◦ Jogos online:

◦ Redes sociais:

◦ E-Commerce:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 16/40

Tendências em Sistemas

Distribuídos Os sistemas distribuídos estão passando por um

período de mudança significativa e isso pode ser

consequência de diversas tendências influentes:

◦ O surgimento da tecnologia de redes pervasivas;

◦ O surgimento da computação móvel e ubíqua;

◦ A crescente demanda por serviços multimídia;

◦ A visão dos sistemas distribuídos como um serviço público.

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 17/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Interligação em rede pervasiva e a Internet moderna:

◦ A Internet moderna é um grande sistema distribuído;

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 18/29

◦ Diversidade de tecnologias

de comunicação sem fio,

como WiFi, WiMAX,

Bluetooth e redes de

telefonia móvel de 3ª e 4ª

geração;

◦ Resultado: interligação em

rede se tornou um recurso

pervasivo, e os dispositivos

podem ser conectados a

qualquer momento e em

qualquer lugar.

Tendências em Sistemas

Distribuídos Computação móvel e ubíqua:

◦ A miniaturização de dispositivos e interligação em rede sem

fio têm levado cada vez à integração de equipamento de

computação pequenos e portáteis com sistemas distribuídos;

◦ Computação móvel é a execução de tarefas de computação

enquanto o usuário está se deslocando de um lugar a outro;

Exemplo 1: mesmo longe de sua base é possível continuar

a acessar a Internet e receber informações dos pontos de

venda, que estão convenientemente próximos

(computação sensível ao contexto);

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 19/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Computação móvel e ubíqua:

◦ Enquanto isso, o termo “pervasivo” se destina a sugerir que

pequenos equipamentos de computação finalmente se

tornarão tão entranhados nos objetos diários que mal serão

notados.

Transparente e intimamente vinculado à sua função física;

◦ Por sua vez, o termo “ubíquo” dá a noção de que o acesso a

serviços de computação está onipresente, isto é, disponível

em qualquer lugar.

◦ Portanto, a computação ubíqua e a computação móvel se

sobrepõem, pois, em princípio, o usuário móvel pode usar

computadores que estejam em qualquer lugar;

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 20/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Sistemas Multimídia Distribuídos:

◦ Executar as mesmas funções para tipos de mídia contínuos,

como áudio e vídeo;

◦ Armazenar e localizar arquivos de áudio ou vídeo;

◦ Transmitir mídias pela rede (possivelmente em tempo real, à

medida que os fluxos saem de uma câmera de vídeo,

Webcasting);

◦ Suportar a apresentação dos tipos de mídia para o usuário e

◦ Compartilhar os tipos de mídia por um grupo de usuários.

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 21/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Sistemas Multimídia Distribuídos:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 22/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Computação distribuída como um serviço público:

◦ Nesse modelo, os recursos são suprimidos por fornecedores

de serviços apropriados e efetivamente alugados, em vez de

pertencerem ao usuário final;

◦ Aplica-se tanto a recursos físicos como a serviços lógicos.

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 23/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos O termo computação em nuvem é usado para

capturar essa visão da computação como um

serviço público;

◦ O termo também promove a visão de tudo como um serviço

de infraestrutura física ou virtual por meio de software,

frequentemente pago com base na utilização, em vez da

aquisição;

◦ Geralmente, as nuvens são implementadas em cluster de

computadores para fornecera escala e o desempenho

exigidos

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 24/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Cluster de computadores:

◦ O objetivo geral é fornecer serviços na nuvem, incluindo

recursos de computação de alto desempenho, mas também

diversos outros serviços (armazenamento, buscas, etc);

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 25/29

Tendências em Sistemas

Distribuídos Cluster de computadores:

◦ A maioria dos grupos consiste em PCs convencionais

executando uma versão padrão de um S.O. interligados por

uma rede local;

◦ A computação em grade também pode ser vista com uma

forma de computação em nuvem. De fato, a computação em

grade pode ser vista como precursora do paradigma mais

geral da computação em nuvem.

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 26/29

Leitura Complementar

Link:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 27/29

Leitura Complementar

Link:

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 28/29

Bibliografia

George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg,

Sistemas Distribuídos – Conceitos e Projeto, 5th Ed.,

Bookman, 2013.

http://sites.google.com/sitew/leonardobcampos 29/29