O documento discute conceitos fundamentais de sistemas distribuídos, incluindo a definição de sistemas distribuídos como um conjunto de computadores independentes que aparecem para os usuários como um único sistema coerente. Também aborda desafios como heterogeneidade, segurança, escalabilidade e tratamento de falhas em sistemas distribuídos. Exemplos de sistemas distribuídos incluem a internet, sistemas de busca na web e computação em nuvem.

1. SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
PROFESSOR – RENATO WILLIAM

2. Bibliografia
 Distributed Systems: Concepts and Design (5th
Edition) by: George Coulouris, Jean Dollimore, Tim
Kindberg, Gordon Blair
 Sistemas Distribuídos – Desenvolvendo aplicações
de alta performance no Linux
Uirá Ribeiro

3. Definição
 “ Um sistema distribuído é um conjunto de
computadores independentes entre si que
se apresenta a seus usuários como um
sistema único e coerente” – Tanenbaum
/Van Steen
 Hardware: máquinas autônomas
 Software: os usuários pensam do sistema
como um único computador

4. Definição
 “ Coleção de computadores autônomos
interconectados por uma rede, com software
projetado para produzir uma aplicação integrada”
 Sistemas compostos por hardware e software
localizados em lugares físicos distintos que se
comunicam através de mensagens enviadas via
uma rede de computadores. (Coulouris et al)

5. Sistemas distribuídos
 Concorrência:
 Execução concorrente de programas é a norma, compartilhando
recursos como páginas Web ou arquivos como necessário.
 Processos executam em paralelo (concorrência não é paralelismo)
 Não existe relógio global
 Coordenação por mensagens
 Falhas independentes
 Tratamento de exceções, design pensando em falhas

6. Por que ter sistemas distribuídos?
 A principal motivação para construir e usar
sistemas distribuídos é proveniente do desejo
de compartilhar recursos (hardware e
software).

7. Exemplos de Sistemas Distribuídos
Finance and commerce eCommerce e.g. Amazon and eBay, PayPal, online
banking and trading
The information society Web information and search engines, ebooks, Wikipedia; social
networking: Facebook and MySpace.
Creative industries and entertainment online gaming, music and film in the home, user-
generated content, e.g. YouTube, Flickr
Healthcare health informatics, on online patient records, monitoring
patients
Education e-learning, virtual learning environments; distance
learning
Transport and logistics GPS in route finding systems, map services: Google Maps,
Google Earth
Science The Grid as an enabling technology for collaboration
between scientists
Environmental management sensor technology to monitor earthquakes, floods or
tsunamis

8. Sistemas distribuídos
 Pesquisa na WEB.
 10 bilhões por mês;
 A tarefa de um mecanismo de pesquisa na
web é de indexar todo o conteúdo da WWW,
abrangendo uma grande variedade de
estilos de informação, incluindo páginas
Web, fontes multimídia e livros.
 Exemplo do Google:
 Infraestrutura física espalhada ao redor
do mundo
 Sistemas de arquivos distribuídos
 Um sistema associado de
armazenamento de arquivos
 Um modelo de programação

9. Tendências em Sistemas Distribuídos
 O surgimento da tecnologia Pervasiva ( estar em todo
lugar, porém, sem ser percebido.)
 O surgimento da computação ubíqua, combinado ao
desejo de suportar mobilidade do usuário em sistemas
distribuídos.
 A crescente demanda por serviços de multimídia.
 A visão dos sistemas distribuídos como um serviço público.

10. Sistemas Distribuídos
 Vantagens
 Economia: melhor relação custo/desempenho
Eficiência: maior poder total de computação
 Distribuição inerente: máquinas espacialmente
separadas
 Confiabilidade: se uma máquina falha, o sistema como
como um todo pode ainda sobreviver
 Crescimento incremental: poder computacional
adicionado em incrementos

11. Sistemas Distribuídos
 Desvantagens
Pouco software disponível
Networking: a rede pode causar problemas
Segurança: várias portas de acesso

12. Instructor’s Guide for Coulouris, Dollimore, Kindberg and Blair, Distributed Systems: Concepts and Design Edn. 5
© Pearson Education 2012
intranet
ISP
desktop computer:
backbone
satellite link
server:
☎
network link:
☎
☎
☎
Figure 1.3
A typical portion of the Internet
A internet é um sistema distribuído
muito grande.

13. Instructor’s Guide for Coulouris, Dollimore, Kindberg and Blair, Distributed Systems: Concepts and Design Edn. 5
© Pearson Education 2012
Figure 1.4
Portable and handheld devices in a distributed
system

14. Computação móvel e ubíqua
 a computação ubíqua é a utilização de vários equipamentos
computacionais de pequeno porte e baratos em residências
ou escritórios.
 Já o termo “ubíquo” nos dá a noção de que o acesso aos
serviços está sempre presente, podendo ser acessado em
qualquer lugar (SBA, 2006).
 Também se denomina “computação pervasiva”.
 Dispositivos incorporados em aparelhos, como máquinas de
lavar, aparelhos de som de alta fidelidade, carros, geladeiras e
etc.

15. Middleware
 Campo da computação distribuída, é um
programa de computador que faz a mediação
entre software e demais aplicações.
 É utilizado para mover ou transportar
informações e dados entre programas de
diferentes protocolos de comunicação,
plataformas e dependências do sistema
operacional.
 Camada de software que fornece uma abstração
de programação

16. WebCasting
 O “webcasting” ou “web
streaming” consiste na
transmissão de sinal de audio e
vídeo através da internet, para
qualquer dispositivo que lhe
tenha acesso.
 O webcasting consiste na
transmissão de sinal de vídeo
através da internet.

17. Computação Distribuída como um
serviço público
 Recursos Físicos
 Armazenamento e processamento disponíveis para
computadores ligados em redes, eliminando a necessidade de
possuírem eles próprios os recursos.
 Serviços de Software
 Alugueis de software
 E-mail
 Calendários distribuídos
 Computação em Nuvem  Serviço Público
 Uma nuvem é definida como um conjunto de serviços de
aplicativo, armazenamento e computação baseada na internet.
 Infraestrutura física ou virtual por meio de software baseados
na utilização em vez de aquisição.

18. Computação em Nuvens
 Implementação feita em Cluster de
computadores.
 Escala e desempenho
 Cluster:
 Conjunto de computadores interligados que
cooperam estreitamente para fornecer um único
recurso de computação integrado de alto
desempenho.
 Projetos
 NOW
 Project Berkeley
 Beowulf da Nasa
Os servidores blade, Trata-se de um formato
que visa aumentar ainda mais a densidade
dos servidores, permitindo o compartilhamento
de componentes em comum, como discos
ópticos e fontes de alimentação.

19. Desafios
 Heterogeneidade:
 Conjunto heterogêneo de computadores em redes.
Redes
Hardwares de Computadores
Sistemas Operacionais
Linguagens de Programação
Implementações de diferentes desenvolvedores

20. Desafios
 Sistemas abertos ●
 …pode ser estendido e reimplementado de várias
maneiras
 deve-se publicar a especificação e a documentação
das principais interfaces de software
 a integração de componentes escritos por diferentes
programadores é problemática

21. Desafios
 Segurança
 Confidencialidade (Proteção contra exposição para pessoas não
autorizadas).
 Integridade ( Proteção contra alteração ao dano).
 Disponibilidade ( proteção contra interferência com os meios de
acesso aos recursos)
 Ataque de negação de serviço(denial of service).
 Interrupção de serviço por algum motivo.

22. Desafios
 Escalabilidade
 Escalas diferentes, podendo funcionar desde de uma intranet até a internet
 Um sistema é dito escalável quando permanece eficiente quando há o aumento significativo do
número de recursos e usuários.
 Controlar o custo dos recursos físicos:
 É medida que a demanda por um recurso aumenta, deve ser possível, a um custo razoável,
ampliar o sistema para atende-la.
 Controlar perda de Desempenho
 A perda de desempenho máxima não deve ser maior que log(n)
 Impedir que os recursos se esgotem
 Preparar o sistema para suportar um crescimento futuro
 Exemplo do IP
 Evitar gargalos de desempenho
 Os algoritmos devem ser descentralizados para evitar gargalos de desempenho

23. Escalabilidade

24. Tratamento de Falhas
 Pode ocorrer no hardware e software
 Falhas em SDs são consideradas parciais, enquanto alguns componentes
falham outros continuam funcionando.
 Detecção de falhas
 Soma de verificação  verificação de arquivos corrompidos
 Mascaramentos de falhas
 Retransmissão de mensagens
 Gravação de dados em dois discos

25. Tratamento de Falhas
 Tolerância a falhas
 Maioria dos serviços da internet apresentam falhas.
 Recuperação de falhas
 Envolve projetar o software de modo que o estado
anterior possa ser recuperado após uma falha.
 Redundância:
 Haver pelo menos duas rotas diferentes
 Banco de dados replicado
 Ter pelo menos dois servidores de Nomes replicados

26. Concorrência
 Trabalha sobre a possibilidade que vários clientes
possam acessar um recurso compartilhado ao
mesmo tempo
 A presença de múltiplos usuários é uma fonte de
pedidos concorrentes para seus recursos
 Em ambiente concorrente, cada recurso deve ser
projetado para manter sempre a consistência

27. Desafios
Transparência
 É a ocultação da separação dos componentes de um sistema distribuído,
 Para que assim, um usuário final ou um programador de aplicativos
perceba ou utilize o sistema como um todo e não como componentes
independentes
 Exemplos de transparências:
 De Software
 De acesso
 De Desempenho
 De falhas
 De localização
 Replicação
 Mobilidade
 de escalabilidade