Sistemas Operativos Distribuidos Oscar Guarimata C.I 27455059 I.U.P. "Santiago Mariño" Ext. Barcelona

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la educación
I.U.P “Santiago Mariño”
Barcelona, Edo. Anzoátegui
Profesora:
Amelia Vásquez
Bachiller:
Oscar Guarimata C.I
27.455.059
Abril 2019

2. Introducción
Existen redes de computadores en cualquier parte. Una de ellas es Internet, como lo
son las muchas redes de las que se compone. Las redes de teléfonos móviles, las redes
corporativas, las de las empresas, los campus, las casas, redes dentro del coche, todas,
tanto separadas como combinadas, comparten las características esenciales que las
hacen elementos importantes para su estudio bajo el título de sistemas distribuidos. Al
igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo , una red no puede
funcionar sin un sistema operativo que la controle

3. Sistemas operativos distribuidos
Un sistema operativo distribuido es la unión lógica de un grupo de sistemas operativos sobre una
colección de nodos computacionales independientes, conectados en red, comunicándose y físicamente
separados. [1] Cada nodo contiene de forma individual un subconjunto específico de los programas
que componen el sistema operativo distribuido. Cada subconjunto es una combinación de dos
proveedores de servicios distintos. [2] El primero es un núcleo ubicuo mínimo o micro núcleo, que
controla el hardware del nodo. El segundo es una colección de componente de administración del
sistema de alto nivel que coordinan las actividades individuales y colaborativas del nodo. Estos
componentes son una abstracción de las funciones del micro núcleo y dan soporte a las aplicaciones de
usuario. [3]
El micro núcleo y las componentes de administración trabajan en conjunto. Ambos dan soporte al
objetivo del sistema el cual es integrar múltiples recursos y capacidad de procesamiento en un sistema
eficiente y estable. [4] Esta integración sin fisuras de nodos individuales en un sistema global es
conocido como transparencia, o sistema de imagen única; haciendo referencias a la ilusión que se le
brinda a los usuarios de que el sistema global luce como una entidad computacional única.

4. Tipos de sistemas operativos distribuidos
En este apartado se van a clasificar los sistema operativos atendiendo a diferentes criterios.
Un sistema operativo presentará ciertas características que dependerán de la máquina
virtual que se quiera implementar.
 Respecto al modo de trabajo del usuario
Se pueden clasificar los sistema operativos, partiendo de este punto de vista, en on line (o
interactivos) y off line (o batch o por lotes). Como ejemplo de los primeros ya hemos
comentado los sistemas de tiempo compartido, los sistemas interactivos son útiles, entre
otros, en entornos de desarrollo de programas, de procesamiento de textos y de ejecución
de programas interactivos.
Un ejemplo de los segundos son los sistemas por lotes. Los sistemas batch se caracterizan
porque una vez introducida una tarea en el ordenador, el usuario no mantiene contacto
alguno con ella hasta que finaliza su ejecución.

5.  Respecto al número de usuarios
Si se tiene en cuenta el número de usuarios se puede hablar de sistemas monousuario y multiusuario (o multiacceso). En
los primeros se puede acceder al ordenador mediante un único terminal, frente a los varios terminales de acceso
simultáneo que permiten los segundos.
Ejemplos de sistemas operativos monousuario son MS DOS y CP/M. Un ejemplo de sistema multiusuario es UNIX.
 Respecto al propósito
Atendiendo al uso que quieran dar los usuarios al ordenador, los sistema operativos se pueden dividir en sistemas de
propósito específico y sistemas de propósito general.
Un ejemplo de sistema de propósito específico es un sistema de tiempo real, estos sistemas se usan en entornos donde se
deben aceptar y procesar en tiempo breve un gran número de sucesos, en su mayoría externos al ordenador. Ejemplos de
tales aplicaciones incluyen control industrial, equipamiento telefónico conmutado, control de vuelo y simulaciones en
tiempo real.
Los sistemas de propósito general se caracterizan por tener un gran número de usuarios trabajando sobre un amplio
abanico de aplicaciones. Se suelen dividir en dos grandes grupos: los de lotes y los de tiempo compartido. Sin embargo,
existen sistemas que compaginan el tiempo compartido con procesos por lotes.
 Ejemplos de sistemas operativos distribuidos
Sprite, Solaris-mach, chorus, spring, amoeba, taos.

6. Características de un sistema distribuido, redes e
interconexión, protocolos de comunicación

10. Gestión de memoria en sistemas
distribuidos
 Los sistemas de memoria compartida distribuida (DSM) representan la creación
hibrida de dos tipos de computación paralelos: la memoria distribuida en sistemas
multiprocesador y los sistemas distribuidos. Ellos proveen la abstracción de
memoria compartida en sistemas con memorias distribuidas físicamente y
consecuentemente combinan las mejores características de ambos enfoques.

11.  Modelos de Consistencia
La cuestión de la consistencia adquiere importancia en los sistemas DSM que replican el contenido
la memoria compartida mediante su almacenamiento en las cachés de computadores separados.
proceso tiene un gestor de réplicas local, el cual está encargado de mantener copias en caché para
objetos. En la mayor parte de las implementaciones, los datos se leen desde las réplicas locales por
cuestiones de eficiencia, pero las actualizaciones deben propagarse al resto de gestores de réplica.
 Memoria Compartida Distribuida con base en páginas
El esquema de DSM propone un espacio de direcciones de memoria virtual que integra la memoria
todas las computadoras del sistema, y su uso se realiza mediante paginación. Las páginas quedan
restringidas a estar necesariamente en un único nodo. Cuando un programa intenta acceder a una
posición virtual de memoria, se comprueba si esa página se encuentra de forma local. Si no se
encuentra, se provoca un fallo de página, y el sistema operativo solicita la página al resto de nodos.
sistema funciona de forma análoga al sistema de memoria virtual tradicional, pero en este caso los
fallos de página se propagan al resto de ordenadores, hasta que la petición llega al nodo que tiene la
página virtual solicitada en su memoria local. A primera vista este sistema parece más eficiente que el
acceso a la memoria virtual en disco, pero en la realidad ha mostrado ser un sistema demasiado
en ciertas aplicaciones, ya que provoca un tráfico de páginas excesivo.

12.  Memoria Compartida Distribuida Con Variables
Un método más estructurado que la DSM con base a páginas consiste en compartir
sólo ciertas variables y estructuras de datos necesarias para más de un proceso.
el problema pasa a ser la forma de mantener una base de datos distribuida, en
potencia duplicada, consistente en las variables compartidas.
 Memoria Compartida Distribuida basada en objetos
Una alternativa al uso de páginas es tomar el objeto como base de la transferencia
memoria. Aunque el control de la memoria resulta más complejo, el resultado es al
mismo tiempo modular y flexible, y la sincronización y el acceso se pueden integrar
limpiamente. Otra de las restricciones de este modelo es que todos los accesos a los
objetos compartidos han de realizarse mediante llamadas a los métodos de los
objetos, con lo que no se admiten programas no modulares y se consideran
incompatibles.

13.  Casos de estudio
La memoria compartida distribuida se implementa utilizando uno de los siguientes
métodos o bien una combinación de ellos, hardware especializado, memoria virtual
paginada convencional o middleware:
Hardware: las arquitecturas multiprocesador de memoria compartida basadas en
una arquitectura NUMA (por ejemplo, Dash [Lenoski y otros 1992] y PLUS [Bisiani y
Ravishankar 1990] se basan en hardware especializado para proporcionar a los
procesadores una visión consistente de la memoria compartida. Gestionan las
instrucciones de acceso a memoria LOAD y STORE de forma que se comuniquen
la memoria remota y los módulos de caché según sea necesario para almacenar y
obtener datos. Esta comunicación se realiza sobre sistemas de interconexión de alta
velocidad similares a una red. El prototipo del multiprocesador Dash tiene 64 no-
conectados mediante una arquitectura NUMA.

14.  Memoria virtual paginada: muchos sistemas, incluyendo Ivy [Li y Hudak 1989], Munin
[Carter y otros 1991], Mirage [Fleisch y Popek 1989], Clouds [Dasgupta y otros 1991],
Choices [Sane y otros 1990], COOL (Lea y otros 1993] y Mether [Minnich y Farber 1989],
implementan DSM como una región de memoria virtual que ocupa el mismo rango de
direcciones en el espacio de direcciones de cada proceso participante. Este tipo de
implementación normalmente sólo es factible sobre una colección de computadores
homogéneos con formatos de datos y de paginación comunes.
 Middleware: algunos lenguajes del tipo de Orca [Bal y otros 1990] y middleware como
Linda [Carriero y Gelernter 1989] junto con sus derivados JavaSpaces y TSpaces
y otros 1998] proporcionan DSM sin necesidad de soporte hardware o de paginación,
una forma independiente de la plataforma. En este tipo de implementación, la
computación se implementa mediante la comunicación entre instancias del nivel de
soporte de usuario en los clientes y los servidores. Los procesos realizan llamadas a
nivel cuando acceden a datos en DSM. Las instancias de este nivel en los diferentes
computadores acceden a los datos locales y se intercambian información siempre que
sea necesario para el mantenimiento de la consistencia.

15. Ventajas y Desventajas de los Sistemas
Operativos Distribuidos.
 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Con respecto a Sistemas Centralizados:

Una de las ventajas de los sistemas distribuidos es la economía, pues es mucho más barato, añadir servidores y
clientes cuando se requiere aumentar la potencia de procesamiento.
 El trabajo en conjunto. Por ejemplo: en una fábrica de ensamblado, los robots tienen sus CPUs diferentes y realizan
acciones en conjunto, dirigidos por un sistema distribuido.
 Tienen una mayor confiabilidad. Al estar distribuida la carga de trabajo en muchas máquinas la falla de una de ellas
no afecta a las demás, el sistema sobrevive como un todo.
 Capacidad de crecimiento incremental. Se puede añadir procesadores al sistema incrementando su potencia en
forma gradual según sus necesidades. Con respecto a PCs Independientes:
 Se pueden compartir recursos, como programas y periféricos, muy costosos. Ejemplo: Impresora Láser, dispositivos
de almacenamiento masivo, etc. 1. Al compartir recursos, satisfacen las necesidades de muchos usuarios a la vez.
Ejemplo: Sistemas de reservas de aerolíneas.
 Se logra una mejor comunicación entre las personas. Ejemplo: el correo electrónico.
 Tienen mayor flexibilidad, la carga de trabajo se puede distribuir entre diferentes ordenadores.

16.  DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS
El principal problema es el software, es el diseño, implantación y uso del software
distribuido, pues presenta numerosos inconvenientes. Los principales interrogantes son
los siguientes: - ¿Qué tipo de S. O., lenguaje de programación y aplicaciones son
adecuados para estos sistemas?. - ¿Cuánto deben saber los usuarios de la distribución?.
- ¿Qué tanto debe hacer el sistema y qué tanto deben hacer los usuarios?. La respuesta
a estos interrogantes no es uniforme entre los especialistas, pues existe una gran
diversidad de criterios y de interpretaciones al respecto.
 Otro problema tiene que ver con las redes de comunicación. Por ejemplo: -Perdida de
mensajes, saturación en el tráfico, etc.
 Un problema que puede surgir al compartir datos es la seguridad de los mismos. En
general se considera que las ventajas superan a las desventajas, si estas últimas se
administran seriamente.

17. Sistemas operativos de red, sistemas operativos distribuidos, robustez,
aspectos de diseño. (Compararlo con los Sistemas Operativos
Distribuidos)
 Diferencias entre Sistemas
La diferencia fundamental entre un sistema en red y uno distribuido se puede explicar a través del análisis de la
localización del módulo de comunicaciones entre procesos.
Un sistema en red típico es una colección de sistemas operativos locales, acompañado de servidores de impresión y de
archivos, conectados por medio de una red. Los usuarios están enterados de la multiplicidad de máquinas y para el
acceso a los recursos necesitan conectarse a la máquina remota o transferir datos de la máquina remota a la propia.
Podemos decir que todos los sistemas en red se ejecutan como funciones locales autónomas a la administración de
dispositivos, de procesos, de entradas y salidas, de archivos y recursos en general.
Estas funciones deben interactuar, pero tomando decisiones locales sin tener en cuenta procesos y recursos remotos.
Las decisiones y el control orientado a operaciones remotas, son tomadas solo a nivel de la comunicación de la red.
Por otro lado podemos decir que un sistema distribuido es solo un sistema expandido en toda la red, pero visto como
un solo sistema para todos los elementos que existen en la red.Los usuarios no necesitan saber de la multiplicidad de
máquinas y pueden acceder a los recursos remotos de la misma manera que lo hacen para los recursos locales. La
tolerancia a fallas es más alta, pero también podemos decir que el control y las decisiones son tomadas globalmente,
los recursos conectados a la red son administrados de una forma global usando mecanismos distribuidos en lugar de
mecanismos locales.

18. Acceso a archivos remotos, métodos de acceso
remoto, atomicidad, control de concurrencia.
Consideremos un usuario que solicita el acceso a un archivo remoto. Suponiendo que se localizó al
servidor que contiene al archivo mediante el esquema de nominación apropiada, debe efectuarse la
transferencia de datos para satisfacer la solicitud de acceso remoto del usuario.
Una manera de lograr esta transferencia es a través del método de servicio remoto, con el cual se
entregan al servidor las solicitudes de acceso, la maquina servidora lleva a cabo dichos accesos y los
usuarios se devuelven al usuario
Existe una coherencia directa entre los accesos y el trafico que va y viene del servidor. De notar que se
presenta una analogía directa entre los métodos de acceso a disco en los sistemas de archivos
convencionales y el método de servicio remoto en un SAD. El método de servicio análogo efectúa un
acceso al disco para cada solicitud de acceso.
Una de las formas más comunes de servicio remoto es el paradigma de llamada a procedimiento
remoto, RPC fue diseñado como una forma de abstraer el mecanismo de llamadas a procedimientos
para usarse entre sistemas con conexiones de red.

19. Conclusión
El futuro de los sistemas operativos Distribuidos esta en la formación de un nuevo
kernel universal que soporte distribución para que este pueda ser aplicado a todos los
sistemas operativos sin importar su plataforma. O por lo menos que los sistemas
puedan ser distribuidos entre las computadoras que corran este mismo sistema dentro
de la misma red y unificado por un servidor de sistemas operativos distribuidos. El
sistema operativo distribuido es usado a menudo como sub sistemas operativos
utilizando sus ventajas como por ejemplo el sistema de clusters para almacenamiento.
Creemos que si podemos encontrar sub soluciones a la distribución que sean
ventajosas, deberíamos de incursionar el futuro de la informática a la distribución total.