Cliente/Servidor: Conceptos y Clases de Aplicaciones

Procesamiento distribuido,
cliente/servidor y clusters.
Sistemas operativos II
Universidad Politécnica de Ingeniería

El concepto de la computación
cliente/servidor y otros conceptos
relacionados, están teniendo cada vez más
importancia en los sistemas de tecnología
de la información.
Cliente / Servidor
Ing. Kevin Matamoros
Sistemas Operativos II

El propio término sugiere, un entorno cliente/servidor está formado por clientes y
servidores. Las máquinas cliente son normalmente simples PCs o estaciones de trabajo
que proporcionan una interfaz de fácil manejo al usuario final. Las estaciones cliente
suelen utilizar una interfaz gráfica que es más cómoda para los usuarios, e incluyen el
uso de ventanas y del ratón.
Cliente / Servidor

Algunos ejemplos de estas interfaces son
los sistemas operativos Microsoft
Windows o Macintosh. Las aplicaciones
basadas en el cliente están diseñadas
para ser fáciles de usar e incluyen
aplicaciones tan familiares como una
hoja de cálculo.
Cliente / Servidor

Cada servidor en un entorno cliente/servidor proporciona un conjunto de servicios
compartidos a los clientes. El tipo más común de servidor es un servidor de base de
datos, que normalmente controla una base de datos relacional. El servidor permite a los
clientes compartir el acceso a una base de datos y permite el uso de sistemas de
computación de alto rendimiento para gestionar la base de datos.
Cliente / Servidor

Además de clientes y servidores, el tercer elemento esencial en un entorno
cliente/servidor es la red. La computación cliente/servidor normalmente es una
computación distribuida. Los usuarios, las aplicaciones y los recursos se distribuyen en
respuesta a los requisitos de trabajo y se unen a través de una LAN, WAN o Internet.
Cliente / Servidor

La característica fundamental de una arquitectura cliente/servidor es la distribución de las tareas
de la aplicación entre el cliente y el servidor.
Tanto en el cliente como en el servidor, por supuesto, el software básico es el sistema operativo
que ejecuta sobre el hardware de la plataforma. La plataforma y el sistema operativo del cliente
y del servidor pueden ser diferentes. De hecho, pueden existir diferentes plataformas de clientes
y sistemas operativos y diferentes plataformas de servidor en un mismo entorno. Siempre que
los clientes y los servidores compartan los mismos protocolos de comunicación y soporten las
mismas aplicaciones, estas diferencias de bajo nivel no son relevantes.
Aplicaciones Cliente / Servidor

Quien permite que interactúen el cliente y el servidor es el software de comunicaciones.
El principal ejemplo de este software es TCP/IP. Por supuesto, el objetivo de todo este
software de soporte (comunicaciones y sistema operativo) es proporcionar las bases
para las aplicaciones distribuidas. De forma ideal, las funciones que realiza una
aplicación se pueden dividir entre el cliente y el servidor, de manera que se optimice el
uso de los recursos. En algunos casos, dependiendo de las necesidades de la aplicación,
la mayor parte del software de aplicación ejecuta en el servidor, mientras que en otros
casos, la mayor parte de la lógica de la aplicación está situada en el cliente.

Un factor esencial en el éxito de un entorno cliente/servidor es la forma en que el
usuario interactúa con el sistema. De esta forma, es decisivo el diseño de la interfaz de
usuario en la máquina cliente. En la mayor parte de los sistemas cliente/servidor, se
hace mucho énfasis en proporcionar una interfaz gráfica de usuario (GUI) que sea fácil
de usar, fácil de aprender y, a la vez, potente y flexible. De esta forma, podemos pensar
en el módulo de servicios de presentación en la parte del cliente, como el responsable
de proporcionar una interfaz de fácil manejo a las aplicaciones distribuidas disponibles
en el entorno.

El servidor es responsable del mantenimiento de la base de datos, para lo que se
requiere un complejo sistema gestor de base de datos. En las máquinas clientes se
pueden situar diferentes aplicaciones que hacen uso de la base de datos. El
«pegamento» que une al cliente y al servidor es el software que permite que el cliente
haga peticiones para acceder al servidor de la base de datos. Un ejemplo muy popular
es el lenguaje estructurado de consultas (SQL).

Clases de aplicaciones cliente/servidor. Dentro del marco
general cliente/servidor, hay una serie de
implementaciones que dividen el trabajo entre el cliente y
el servidor de diferente manera. La Figura 14.5 muestra, en
términos generales, algunas de las principales opciones
para aplicaciones de bases de datos. Son posibles otras
divisiones y, para otra clase de aplicaciones, se podrían
realizar caracterizaciones diferentes. En cualquier caso, es
bueno observar esta figura y analizar las diferentes
posibilidades.
Clases de Aplicaciones Cliente / Servidor

La Figura 14.5 representa cuatro clases:
• Procesamiento basado en el host. El procesamiento basado en el host no es una
verdadera computación cliente/servidor tal y como se entiende el término. Se refiere a
los entornos mainframe tradicionales en los que virtualmente todo el procesamiento se
realiza en el host central. A menudo, la interfaz de usuario se realiza a través de un
interfaz tonto. Incluso si el usuario está empleando una computadora, la estación del
usuario se limita al papel de emulador de terminal.

• Procesamiento basado en el servidor. La clase más básica de configuración cliente/servidor es
en la que el cliente es el principal responsable de proporcionar la interfaz gráfica de usuario,
mientras que prácticamente todo el procesamiento se realiza en el servidor. Esta configuración
es típica de cuando se comienza a utilizar el entorno cliente/servidor, especialmente en sistemas
a nivel de departamento. El razonamiento detrás de estas configuraciones es que la estación de
trabajo del usuario es mejor para proporcionar una interfaz de usuario de fácil manejo, y que las
bases de datos y las aplicaciones se pueden mantener más fácilmente en sistemas centrales.
Aunque el usuario obtiene la ventaja de una mejor interfaz, este tipo de configuraciones no
suele generar grandes ventajas en productividad, ni cambios fundamentales en las funciones de
negocio soportadas por el sistema.

• Procesamiento basado en el cliente. En el otro extremo, prácticamente todo el
procesamiento se puede realizar en el cliente, con la excepción de las rutinas de
validación de datos y otras funciones de la lógica de la base de datos que se pueden
realizar mejor en el servidor. Generalmente, alguna de las funciones más sofisticadas de
la lógica de la base de datos se realizan en la parte cliente. Esta arquitectura es, quizás,
el enfoque cliente/servidor más común actualmente en uso. Permite a los usuarios el
uso de aplicaciones adaptadas a las necesidades locales.

• Procesamiento cooperativo. En una configuración de procesamiento cooperativo, el
procesamiento de la aplicación se realiza de forma óptima, beneficiándose de las
máquinas cliente y servidora y de la distribución de los datos. Esta configuración es más
compleja de configurar y mantener pero, a largo plazo, puede proporcionar mayor
productividad a los usuarios y mayor eficiencia de red que otros enfoques
cliente/servidor.

Un servicio fiable de paso de mensajes es el que garantiza la entrega si es posible. Estos servicios
hacen uso de un protocolo de transporte fiable o de una lógica similar, y realizan comprobación
de errores, acuse de recibo, retransmisión y reordenamiento de mensajes desordenados. Ya que
se garantiza el envío, no es necesario informar al proceso emisor de que el mensaje ha sido
enviado. Sin embargo, podría ser útil informar al proceso emisor vía un acuse de recibo para que
sepa que la entrega ya tuvo lugar. En cualquier caso, si falla el envío del mensaje (por ejemplo,
fallo persistente de la red, fallo del sistema de destino), se informa del fracaso al proceso emisor.
En el otro extremo, el servicio de paso de mensajes no fiable simplemente envía el mensaje por
la red pero no se le indica ni el éxito ni el fracaso. Esta alternativa reduce enormemente la
complejidad y la sobrecarga de procesamiento y comunicación del servicio de paso de mensajes.
Para las aplicaciones que requieran confirmación de que el mensaje ha sido entregado, la propia
aplicación debe enviar y recibir mensajes para satisfacer este requisito.
Fiable Versus No Fiable

Un importante y relativamente reciente diseño de sistema de computación es el Cluster.
Los Clusters son una alternativa al Multiprocesamiento Simétrico (SMP), y son sistemas
que proporcionan un alto rendimiento y una alta disponibilidad y que son
particularmente atractivos para aplicaciones de servidor.
Clusters

Podemos definir un cluster como un grupo de computadoras completas e
interconectadas, que trabajan juntas como un recurso de computación unificado y que
pueden crear la ilusión de ser una única máquina. El término computadora completa
significa un sistema que puede ejecutar por sí mismo, aparte del cluster; en la literatura,
cada computadora de un Cluster se denomina nodo.
Clusters

Cuatro beneficios que se pueden lograr con los cluster. Estos beneficios también se pueden ver como
objetivos o requisitos de diseño:
• Escalabilidad absoluta. Es posible crear un gran cluster que supere la potencia de incluso la mayor de las
máquinas. Un cluster puede tener decenas o incluso centenas de máquinas, cada una de ellas un
multiprocesador.
• Escalabilidad incremental. Un cluster se configura de tal manera que sea posible añadir nuevos sistemas
al cluster en pequeños incrementos. De esta forma, un usuario puede comenzar con un sistema pequeño
y expandirlo según sus necesidades, sin tener que hacer grandes actualizaciones en las que un pequeño
sistema debe ser reemplazado por uno mayor.
• Alta disponibilidad. Ya que cada nodo del cluster es una computadora en sí mismo, el fallo de uno de los
nodos no significa pérdida del servicio. En muchos productos, el software maneja automáticamente la
tolerancia a fallos.
• Relación precio/prestaciones. A través del uso de bloques de construcción es posible hacer un cluster
con igual o mayor poder computacional que una única máquina mayor, con mucho menor coste.
Clusters

• Proxy
• DNS
• Web
• FTP
• POP3 y SMTP
• DHCP
Servicios

Cliente/Servidor: Conceptos y Clases de Aplicaciones

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Cliente/Servidor: Conceptos y Clases de Aplicaciones

Similar a Cliente/Servidor: Conceptos y Clases de Aplicaciones (20)

Último

Último (8)

Cliente/Servidor: Conceptos y Clases de Aplicaciones