SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOSUn sistema operativo es un conjunto de sistemas y procedimientos que actúacomo intermediar...
• Flexibilidad• EscalabilidadExisten dos esquemas básicos: Los Fuertemente Acoplados y los débiles. Unsistema fuertemente ...
La Flexibilidad dentro de sistema operativo distribuido, describe su capacidad parasoportar cambios, actualizaciones y mej...
Los sistemas operativos distribuidos necesitan de grandes estándares paratrabajar y sobre todo de ajustes a las necesidade...
• Servicios de Comunicación• Sistemas de Ficheros (File Sharing)• Servicios de Nombres• Servicios de Sincronización y Coor...
Los servicios de Sincronización son los que nos permiten mantener el los relojesde las computadoras individuales en un tie...
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Sistemas operativos distribuidos

  1. 1. SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOSUn sistema operativo es un conjunto de sistemas y procedimientos que actúacomo intermediario entre el usuario y el hardware de un computador y su propósitoes proporcionar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas. Elobjetivo principal de un sistema operativo es lograr que el sistema de computaciónse use de manera cómoda, y el objetivo secundario es que el hardware delcomputador se emplee de manera eficiente.Existen muchos tipos distintos de sistemas operativos, desde los básicos como elPOST (Power On Self Test), Sistemas operativos de tiempo real, SistemasOperativos de Redes, Mono-Usuarios, Multi-Usuarios entre otros. En el desarrollode este trabajo estaremos desarrollando el concepto de Sistema operativoDistribuido, su historia, sus funciones y aplicaciones y modo de trabajo.Sistemas Operativos DistribuidosLos sistemas operativos distribuidos desempeñan las mismas funciones que unsistema operativo normal, pero con la diferencia de trabajar en un entornodistribuido. Su Misión principal consiste en facilitar el acceso y la gestión de losrecursos distribuidos en la red.En un sistema operativo distribuido los usuarios pueden acceder a recursosremotos de la misma manera en que lo hacen para los recursos locales. Permitendistribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puedeser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, lo cuales transparente para el usuario.Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables y estables ya que si uncomponente del sistema se descompone otro componente debe de ser capaz deremplazarlo inmediatamente y no afectar los procesos del sistema.Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos lossiguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.Características básicasLos sistemas operativos distribuidos están basados en las ideas básicas:• Transparencia• Eficiencia
  2. 2. • Flexibilidad• EscalabilidadExisten dos esquemas básicos: Los Fuertemente Acoplados y los débiles. Unsistema fuertemente acoplado es aquel que comparte la memoria y un reloj global,cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En unsistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj,ya que cada uno cuenta con su memoria local.TransparenciaEl concepto de transparencia de un Sistema operativo distribuido va ligado a laidea de que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de lared, debido a esto queda como labor del sistema operativo coordinar elmecanismo que logre la unificación de todos los sistemas y recursos totalmentetransparente para el usuario o aplicación.El que el sistema disponga de varios procesadores debe lograr un mayorrendimiento del sistema, pero el sistema operativo debe controlar que tanto losusuarios como los programadores vean el núcleo del sistema distribuido como unúnico procesador, Es decir que la programación y la ejecución de los programas ytareas sean exactamente iguales que las de los sistemas operativos normales enaspectos visuales y de programación, pero mas rápidos y eficientes por ladistribución de la tareas.EficienciaLa idea base de los sistemas operativos distribuido es la de obtener sistemasmucho mas rápidos que los utilizados de procesador único, Y para lograr estotenemos que olvidar la idea antigua de ejecutar los programas en estosprocesadores y pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres masrápidos en cada momento.El concepto global de que un procesador haga todas las tareas y la desarrollerápido depende de muchos factores concretos: Velocidad, Memoria y tipo deprocesamiento, Pero para un sistema operativo distribuido esto es mucho masfácil y eficiente, solo buscara un procesador mas rápido y mas libre para quedesarrolle las tareas y hará un display de los resultados obtenidos.Flexibilidad
  3. 3. La Flexibilidad dentro de sistema operativo distribuido, describe su capacidad parasoportar cambios, actualizaciones y mejoras que le permitan irse desarrollando almismo ritmo de la evolución tecnológica.Dicha capacidad es una virtud y un conflicto. Una Virtud debido a las grandesnecesidades de los sistemas operativos de mejorar después de las primerasversiones y un conflicto que surge entre los sistemas de con Núcleo Monolítico ylos sistemas con Micro núcleo las cuales son dos arquitecturas distintas del núcleodel sistema operativo.Núcleo MonolíticoComo ejemplo de sistema operativo de núcleo monolítico esta UNIX, estossistemas tienen en núcleo grande y complejo, que engloba todos los servicios delsistema. Esta programado de forma no modular, y tiene un rendimiento mayor queun micro núcleo. Sin embargo, cualquier cambio a realzar en cualquiera de losservicios, requiere de hacer un STOP a todos los servicios y la recopilación delnúcleo.Micro Núcleo.La arquitectura ofrece la alternativa al núcleo monolítico, se basa en unaprogramación altamente modular y tiene un tamaño mucho menor que el núcleomonolítico. Como consecuencia, el refinamiento y el control de errores son masrápidos y sencillos. Además, la actualización de los servicios es más sencilla yágil. Ya que solo es necesario la recopilación del servicio y no de todo el núcleo.Como desventaja, El rendimiento se ve afectado negativamente.En la actualidad la mayoría de los sistemas operativos distribuidos en desarrollotienden a un diseño de micro núcleo el cual aun siendo un poco mas lento,garantiza una estabilidad mayor y un aumento de la flexibilidad del sistema.EscalabilidadUn sistema operativo distribuido debería funcionar tanto para una docena decomputadoras como para mil en una sola red, el tipo de red utilizada no debe deser un problema ni su topología (LAN o WAN) (TOKEN RING o ETHERNET) ymucho menos la distancia entre los equipos. Sin embargo todo esto influye,Aunque estos puntos serian muy deseables, pude que la solución valida para unascuantas computadoras no sean aplicables como para mil. Del mismo modo el tipode red condiciona grandemente el rendimiento del sistema y puede que lofuncione para un tipo de red requiera modificaciones para otro.
  4. 4. Los sistemas operativos distribuidos necesitan de grandes estándares paratrabajar y sobre todo de ajustes a las necesidades principales de cada red y sususuarios. Este concepto propone que cualquier computador debe funcionarperfectamente como un sistema operativo distribuido, pero de la misma formadebe de formar parte y trabajar como más equipos no importan la cantidad o losrecursos que estos le puedan proporcionar.SincronizaciónLa sincronización es un punto clave para los sistemas operativos distribuidos. Paracomputadores únicos no es nada importante, pero en el caso de los recursoscompartidos de la red, la sincronización es sumamente importante.Los sistemas operativos distribuidos tienen un reloj por cada ordenador delsistema, con lo que es fundamental una coordinación entre todos los relojes paramostrar una hora única. Los osciladores de cada ordenador son ligeramentediferentes, y como consecuencia todo los relojes sufren un desfase y deben sersincronizados continuamente. La sincronización no es trivial, porque se realiza através de mensajes por la red. Cuyo tiempo de envió pude ser variable y dependerde muchos factores como la distancia, la velocidad de transmisión y la propiaestructura de la red.El Reloj.La sincronización del reloj no tiene que ser exacta y bastara con que seaaproximadamente igual en todos los ordenadores. Hay que tener en cuenta eso si.El modo de actualizar la hora de un reloj es particular. Es fundamenta no retrasarnunca la hora, aunque el reloj adelante. En vez de eso, hay que atrasar laactualizaron del reloj. Frenarlo. Hasta que alcance la hora aproximada. Existendiferentes algoritmos de actualizan de la hora.El Reloj es únicamente uno de los tantos problemas de sincronización que existenen los sistemas operativos distribuidos.Funcionamiento Lógico del SistemaA medida en la que hemos ido desarrollando el tema, hemos declarado que unsistema operativo distribuido dentro de sus funciones básicas, es capaz deencontrar mecanismos para la asignación de tareas a procesadores que puedenestar dentro o fuera del equipo que esta ejecutando el programa.Añadido a esto los sistemas operativos distribuidos brindan mas servicios dedistribución como son los siguientes:
  5. 5. • Servicios de Comunicación• Sistemas de Ficheros (File Sharing)• Servicios de Nombres• Servicios de Sincronización y Coordinación• Memoria Compartida Distribuida• Gestión de Procesos• Servicio de SeguridadServicios de ComunicaciónLos servicios de comunicación son los típicos servicios de red, pero en el caso delos sistemas operativos distribuidos son más especializados en ciertas áreas.Los sistemas operativos distribuidos utilizan un concepto de interconexión llamadoMulticast (Comunicación en Grupo) que le permite a todos los computadores delsistema trabajar como un solo elemento de la red.Toda la coordinación de los SOD son sincronizados por medio de SOCKETS locuales son paso de mensajes por la red que le permiten a los sistemas verificarcual es el equipo que esta disponible o simplemente el estado de un equipo actual.Los SOCKETS también son utilizados para la actualización del reloj.Sistemas de Ficheros (File Sharing)El concepto del sistema de ficheros esta basado en la gestión de distintosdispositivos en diferentes nodos ofreciendo a usuarios la misma visión que unSistema Centralizado.Dicho sistema permite que los usuarios compartan información de formatransparente. Un buen ejemplo de esto es los contactos compartidos de cadaterminal los cuales se reflejan en un solo modulo de contactos cada vez que unapersona abre sus contactos.Servicios de NombresEstos servicios identifican y localizan los recursos en el entorno distribuido.Existen dos: Páginas Blancas y Paginas Amarillas. El servicio de páginas blancases el propiamente dicho de nombres y el de páginas amarillas es el de directorios.Servicios de Sincronización
  6. 6. Los servicios de Sincronización son los que nos permiten mantener el los relojesde las computadoras individuales en un tiempo aproximado y apropiado.La sincronización puede ser de relojes Físicos, los cuales sincronizan los relojesde hardware y de Relojes Lógicos, los cuales ordenan la entrada, ejecución ysalida de los eventos.Memoria Compartida Distribuida (DSM)En un sistema operativo distribuido, la memoria pasa a ser físicamente privadapero lógicamente compartida. Es decir, un computador ejecuta los programas ensu memoria propia, pero en caso de necesitar mas memoria utilizara los recursosdisponibles de otra computadora que este capacitada y preparada dentro de la redpara compartir su memoria.La Memoria compartida distribuida ayuda a que no se formen los famosos cuellosde botella, debido que busca los recursos necesarios para lograr cumplir todas lastareas asignadas.Servicios de SeguridadLos servicios de seguridad de un SOD van ligados a permisos de acceso tanto alos datos compartidos como a los recursos. Los recursos de memoria por ejemplo,son asignados permisos a la cantidad de memoria compartida siguiendo lasnecesidades físicas de cada computadora.Ejemplo: Una computadora de 128 MB RAM, la cual trabaja mucho es muyprobable que en vez de poder compartir memoria requiera de memoria compartidade otras computadoras. Debido a esto, el DSM (Distribuid Shared Memory oMemoria Distribuida Compartida) es Deshabilitado para que no se disponga derecursos libres de este computador.Sistema Operativo Distribuido vs Sistema DistribuidoExiste una diferencia vital entre los sistemas operativos distribuidos y los sistemasdistribuidos. Podríamos llamar a un Sistema Distribuido una capacidad delSistema operativo Distribuido, es decir: Un sistema distribuido es la relación queexiste entre una computadora independiente y un servidor de archivos odispositivos compartidos. Cada computadora ejecuta sus programas en sumemoria propia haciendo uso de su único microprocesador y memoria, este nocomparte memoria ni asigna tareas a otros procesadores de la red.Sin embargo, un Sistema operativo distribuido tiene acceso a todos losdispositivos compartidos de la red incluyendo procesadores y memoria RAM.
  7. 7. Desventajas de los SODPor muy maravillosos que nos puedan pareces los sistemas operativosdistribuidos, también tienen sus desventajas. La sincronización del sistema es unatarea Árdea de la cual nunca se descansa y la estandarización del sistema es untanto complicada y limitante.Debido a que no todos los sistemas operativos son de carácter distribuido enlazarlos distintos tipos de sistemas operativos es un poco complicado.El interés de hacer el SOD lo mas transparente posible lo hace muy complicado ensu programación y el lograr que el sistema operativo no tenga problemas para queno cause problemas a otros equipos que le asignaron tareas es un pocodificultoso.ConclusiónEl futuro de los sistemas operativos Distribuidos esta en la formación de un nuevokernel universal que soporte distribución para que este pueda ser aplicado a todoslos sistemas operativos sin importar su plataforma. O por lo menos que lossistemas puedan ser distribuidos entre las computadoras que corran este mismosistema dentro de la misma red y unificado por un servidor de sistemas operativosdistribuidos.El sistema operativo distribuido es usado a menudo como sub sistemas operativosutilizando sus ventajas como por ejemplo el sistema de clusters paraalmacenamiento. Creemos que si podemos encontrar sub soluciones a ladistribución que sean ventajosas, deberíamos de incursionar el futuro de lainformática a la distribución total.

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