The document discusses operating systems in distributed environments, describing the characteristics and concepts of network operating systems and centralized operating systems. It also covers distributed operating systems, client-server systems, N-layer architectures, and clusters, which allow connecting computers together over a network to share resources and perform tasks as if they were a single computer.

1. Docente: Omar Betanzos
Sistemas operativos ll
Unidad 1
Sistemas operativos en ambientes distribuidos

2. 1.1 CONCEPTOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS
OPERATIVOS DE REDES Y SISTEMAS OPERATIVOS
CENTRALIZADOS
Sistemas operativos de red (Network System Operating):
Es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar
y manejar la comunicación y las actividades de los recursos compartidos del
ordenador en una red de equipos y proporciona la capacidad de proceso distribuido.
Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de
red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o
integrarse con el.
Es el ejemplo mas famoso de S.O. de red donde el software de red del
equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo.

3. CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS
OPERATIVOS DE RED
• Gestión centralizada de recursos y equipos de la red se realiza
por un servidor con sistema operativo en red.
• Optimiza la utilización de los recursos.
• Proporciona la seguridad controlando el acceso a los
datos y recursos.
• Coordina las funciones de los periféricos y recursos.
• Conecta todos los equipos y recursos de la red.
• Aparece la figura de administrador de red que gestiona
la infraestructura de la red (no presente en grupos de
trabajo).

4. SISTEMA OPERATIVOS CENTRALIZADO
Se trata de aquel que utiliza los recursos de una sola computadora, es decir, su
memoria, CPU, disco y periféricos.
Respecto al hardware podemos decir que se suele tratar de un computador caro y de
gran potencia, con terminales alfanuméricos directamente conectados. Suele tratarse
de una computadora de tipo desktop, en las cuales es común encontrar un monitor
grande con un teclado y un mouse, además de un case para albergar la unidad de
procesamiento y los demás componentes.

5. CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS
OPERATIVOS CENTRALIZADOS
Gestión de memoria
• Asignación de memoria
• Mapeo lógico y físico
• Memoria virtual
• Mecanismos de protección
Gestión de procesos
• Comunicación entre
procesos
• La sincronización
• La planificación
Gestión de dispositivos
• Drivers
• Buffering
• Spooling
Gestión de archivos
• Acceso a archivos
• Compartición
• Control de concurrencia
• Replicación de datos

6. SISTEMA OPERATIVO
DISTRIBUIDO

7. • Es la unión lógica de un grupo de sistemas operativos
sobre una colección de nodos computacionales
independientes, conectados en red, comunicándose y
físicamente separados.

8. • 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.
• 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.

9. • CONCURRENCIA
• ESCALABILIDAD
• TOLERANCIA A FALLOS
• TRANSPARENCIA: DE ACCESO, DE LOCALIZACION, DE CONCURRENCIA, DE
REPLICACION, DE FALLOS, DE MIGRACION, DE PRESTACIONES Y DE ESCALADO.

10. • Cuando existen varios procesos en una única maquina decimos que se están
ejecutando concurrentemente. Si el ordenador esta equipado con un único
procesador central, la concurrencia tiene lugar entrelazando la ejecución de los
distintos procesos. Si la computadora tiene N procesadores, entonces se pueden
estar ejecutando estrictamente a la vez hasta N procesos.
•
En los sistemas distribuidos hay muchas maquinas, cada una con uno o mas
procesadores centrales. Es decir, si hay M ordenadores en un sistema distribuido con
un procesador central cada una entonces hasta M procesos estar ejecutándose en
paralelo.

11. • Los sistemas distribuidos operan de manera efectiva y eficiente a muchas escalas
diferentes. La escala más pequeña consiste en dos estaciones de trabajo y un
servidor de ficheros, mientras que un sistema distribuido construido alrededor de
una red de área local simple podría contener varios cientos de estaciones de
trabajo, varios servidores de ficheros, servidores de impresión y otros servidores de
propósito especifico. A menudo se conectan varias redes de área local para formar
internetworks, y éstas podrían contener muchos miles de ordenadores que forman
un único sistema distribuido, permitiendo que los recursos sean compartidos entre
todos ellos.

12. TOLERANCIA A FALLOS
• Los sistemas informáticos a veces fallan. Cuando se producen fallos en el
software o en el hardware, los programas podrían producir resultados
incorrectos o podrían pararse antes de terminar la computación que estaban
realizando. El diseño de sistemas tolerantes a fallos se basa en dos
cuestiones, complementarias entre sí: Redundancia hardware (uso de
componentes redundantes) y recuperación del software (diseño de
programas que sean capaces de recuperarse de los fallos).

13. • La transparencia se define como la ocultación al usuario y al
programador de aplicaciones de la separación de los
componentes de un sistema distribuido, de manera que el
sistema se percibe como un todo, en vez de una colección de
componentes independientes. La transparencia ejerce una
gran influencia en el diseño del software de sistema.

14. SISTEMAS OPERATIVOS
DISTRIBUIDOS
Ing. Informática
Janeth Martinez Cruz
Sistemas Operativos II

15. Es aquel que consiste en facilitar el acceso y la gestión de los
recursos distribuidos en la red. Es donde los usuarios pueden
acceder a recursos remotos de la misma manera en que lo hacen
para los recursos locales Permitiendo distribuir trabajos, tareas o
procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este
conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, lo cual
es transparente para el usuario.
Un sistema distribuido se define como una colección de
computadores autónomos conectados por una red, y con el
software distribuido adecuado para que el sistema sea visto por los
usuarios como una única entidad capaz de proporcionar facilidades
de computación.

16. Ventajas Desventajas
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
- Aumenta la confiabilidad al sistema. Esta arquitectura tiene
redundancia, al fallar uno de los sistemas, las demás siguen funcionando.
- Crecimiento de la empresa es soportable. Se realiza tantas copias del
sistema en diferentes nuevos lugares geográficos.
- Tomas de decisiones locales. La lógica de negocio y las tomas de
decisiones en cada lugar es independiente uno del otro.
- Distribución de datos. No está centralizada los datos de la empresa. Si
la lógica de negocio en tener datos locales en las tomas de decisiones es
factible, si no, irse a un sistema centralizado.
- Uso de ancho de banda local. Permite tener interfaz muy amigable o
vistosa. Solo se consume el ancho de la banda de una red local.
- Velocidad de respuesta rápida, si los datos están en la red local.
- Soporte local de la tecnología. Cada lugar geográfico debe tener su
personal que soporte tecnológicamente esta arquitectura.
- Una mala distribución de los datos, es peor que un sistema
centralizado, uso en exceso de la red amplia.
- Costo y complejidad del SW.
- Costo en llevar los cambios del SW a cada lugar, en caso de
mantenimiento.
- Integridad de los datos es más difícil de controlar.
- Uso de otra área de la tecnología, SW de seguridad, protección y de
redes.
SISTEMAS CENTRALIZADOS
- Un punto de control. Mayor control de seguridad y protección de la
información en un solo punto.
- Fácil de mantener. Empresa con muchos cambios de requerimientos. - -
Fácil despliegue de los cambios. Soporte en un solo punto.
- Tomas de decisiones. Esta arquitectura es primordial en las tomas de
decisiones centralizadas, en otro punto llamado de lógica de negocio de
la empresa centralizada.
- Interfaz de usuario poco llamativo. Por el uso de la red amplia, se evita
tener pantalla con imágenes. Debe controlar el uso de ancho de banda
de la red.
- Velocidad de repuestas lenta, dependiendo la conexión de la red a la
central.
- Debe haber mecanismo de respaldo o copia del sistema centralizada en
caso de contingencia muy estricta, muere el sistema central, muere el
sistema a nivel general.
- Crecimiento depende de los equipos que lo soporta. Si la empresa crece
en forma exponencial por ejemplo, el equipo debe ser cambiado al no
tener estos estudios de crecimiento o la actualización de equipo debe ser
constante.

17. SISTEMAS OPERATIVOS PARA REDESUn sistema operativo de red, también llamado NOS (del inglés,
Network Operating System), es un software que permite la
interconexión de ordenadores para poder acceder a los servicios y
recursos, hardware y software, creando redes de computadoras. Al
igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo,
una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de
red. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un
sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red.

18. CLIENTE - SERVIDOR
TCP es un protocolo orientado a conexión. No hay relaciones maestro/esclavo. Las
aplicaciones, sin embargo, utilizan un modelo cliente/servidor en las comunicaciones. Un
servidor es una aplicación que ofrece un servicio a usuarios de Internet; un cliente es el que
pide ese servicio. Una aplicación consta de una parte de servidor y una de cliente, que se
pueden ejecutar en el mismo o en diferentes sistemas.
Los usuarios invocan la parte cliente de la aplicación, que construye una solicitud para ese
servicio y se la envía al servidor de la aplicación que usa TCP/IP como transporte.
El servidor es un programa que recibe una solicitud, realiza el servicio requerido y devuelve
los resultados en forma de una respuesta. Generalmente un servidor puede tratar múltiples
peticiones(múltiples clientes) al mismo tiempo.

19. N CAPASLas capas dentro de una arquitectura son un conjunto de servicios especializados que pueden ser accesibles por
múltiples clientes y que deben ser fácilmente reutilizables.
Lo que se conoce como arquitectura en capas es en realidad un estilo de programación donde el objetivo principal es
separar los diferentes aspectos del desarrollo, tales como las cuestiones de presentación, lógica de negocio,
mecanismos de almacenamiento, etc.
Una razón importante por la que surge este concepto, es debido a que en la evolución del desarrollo de software, se
ha identificado la necesidad de crear nuevas capas, especializadas en funciones específicas, diferentes a las 3
identificadas previamente. Tal es el caso de la seguridad, el control de excepciones, el transporte de datos entre
capas, la generación de trazas de errores, entre otros.
Ventajas Desventajas
 Desarrollos paralelos (en cada capa)
 Aplibustas debido al encapsulamiento
 Mantenimiento y soporte más sencillo (es más
sencillo cambiar un componente que
modificar una aplicación monolítica)
 Mayse pueden añadir nuevos módulos para
dotar al sistema de nueva funcionalida
 Pone más carga en la red, debido a una mayor
cantidad de tráfico de la red.
 Es mucho más difícil programar y probar el
software que en arquitectura de dos niveles
porque tienen que comunicarse más
dispositivos para terminar la transacción de un
usuario.

20. En una aplicación distribuida en n-
capas los diferentes procesos
están distribuidos en diferentes
capas no sólo lógicas, sino
también físicas. Los procesos se
ejecutan en diferentes equipos,
que pueden incluso residir en
plataformas o sistemas operativos
completamente distintos. Cada
equipo posee una configuración
distinta y está optimizado para
realizar el papel que le ha sido
asignado dentro de la estructura
de la aplicación, de modo que
tanto los recursos como la
eficiencia global del sistema se
optimicen.
Este por ejemplo es la propuesta de Microsoft
para una aplicación distribuida y que como
vemos tiene más de 3 capas.

21. HTTP://TRAJANO.US.ES/DOCENCIA/ARQ
UITECTURADECOMPUTADORES/ARCHIV
OS/TEMA10_0203_ARQ_COMP.PDF

22. PRESENTA:
LORENA DANIELA TRUJILLO CASTILLO
5° A DOCENTE:
SISTEMAS OPERATIVOS II

23. Un cluster es un conjunto de ordenadores que
están conectados entre sí por medio de una red,
para compartir recursos con el objetivo de realizar
tareas y funciones como si fuesen un único
ordenador (memoria distribuida).
Sirve para cuando queramos realizar tareas que
necesiten grandes requerimientos de memoria y
CPU y para ahorrarnos horas de trabajo en tareas
y operaciones.

24. Hay 3 tipos de cluster:
 Alto rendimiento
 Alta Disponibilidad
 Alta Confiabilidad

25. El objetivo es mejorar el rendimiento, de tiempo o
precisión, para la solución de un problema.
Este tipo suele estar ligado a solucionar los siguientes
problemas:
 Cálculos matemáticos
 Mejora de gráficos
 Compilación de programas
 Descifrado de códigos
 Rendimiento del sistema operativo

26. Los clusters de alta disponibilidad están destinados a
mejorar los servicios que ofrecen las empresas de cara a
los clientes de una red, ya sea local o de internet.
Fundamentalmente tienen dos características :
1. Fiabilidad
2. Disponibilidad

27. Con alta confiabilidad se trata de aportar la máxima
confianza es un entorno en el cual se necesita saber
que el sistema siempre se va a comportar de una forma
determinada, como por ejemplo sistemas de respuesta
a tiempo real.

28.  Dos o más nodos (ordenadores) compuestos al
menos por un microprocesador, una memoia y una
interfaz para que se puedan comunicar con la red
del cluster.
 Hardware apropiado al tipo de cluster que vamos a
utilizar.
 Tarjeta de red.
 Un medio de transmisión entre ellos como por
ejemplo RJ-45.
 Software de sistema y un software de aplicación.

29. Podemos usar distintos sistemas operativos para
conseguir el funcionamiento del cluster, como son:
 Ubuntu server
 Windows Server
 OpenMosix
 ParallelKnoppix
 Pelican

30. Dependiendo del sistema operativo que vayamos a utilizar
necesitaremos unos paquetes o programas:
HeartBeat: ejecuta los servicios en los nodos.
HeartBeat-Stonith: es una técnica HeartBeat que se encarga de
controlar que cuando un servidor esté caído no interfiera en el
funcionamiento del cluster.
A partir de windows 2003 server los servidores ya viene
preparado con el software necesario. Para mejorar el
rendimiento en windows server 2008 podemos usar Failover
Cluster.
http://sistemasoperativosii-itm.blogspot.mx/2012/09/sistemas-operativos-en-ambientes.html