S.E.P
S.N.E.S.T
D.G.E.S.T
INSTITUTO TECNOLÓGICO Del Istmo ING. EN SISTEMAS SISTEMAS COMPUTACIONALES. COMPUTACIONALES.
CATEDRATICO:
Ing. José Antonio López Posada
MATERIA:
Arquitectura de de sistemas distribuidos distribuidos
TEMA:
FUNDAMENTOS DE ARQUITECTURA DISTRIBUIDA SUBTEMAS:
1.1. Qué es una Arquitectura Distribuida 1.2. Prerrequisitos de una Arquitectura Distribuida 1.3. Estilos Arquitectónicos 1.4. Arquitecturas en capas 1.5. Arquitecturas Centraliadas 1.!. "#ple#entación de aplicaciones en capas 1.$. Arquitecturas Descentraliadas 1.%. Arquitecturas &ibridas 1.'. Arquitectura (s )iddle*are. EQUIPO: Antonio Cruz Flor Dennis
11!"#$
Antonio López José Francisco 11!"
Índice
Cruz %endoza Anselmo &nrique 11!" SEMESTRE: “ 8”
GRUPO: “o”
"ntroducción 1.1. Qué es una Arquitectura Distribuida 1.2. Prerrequisitos de una Arquitectura Distribuida 1.3. Estilos Arquitectónicos 1.4. Arquitecturas en capas 1.5. Arquitecturas Centraliadas 1.!. "#ple#entación de aplicaciones en capas 1.$. Arquitecturas Descentraliadas 1.%. Arquitecturas &ibridas 1.'. Arquitectura (s )iddle*are
"+,-D/CC"0+
En la actualidad los randes siste#as de inor#ación son siste#as distribuidos es aqu donde se procesa inor#ación sobre (arias co#putadoras. a ineniera de siste#as distribuidos tiene #uc6o en co#7n con la ineniera de cualquier otro sot*are pero e8isten cuestiones especicas que deben tenerse en cuenta cuando se dise9a este tipo de siste#as. /n siste#a distribuido es una colección de ordenadores autóno#os enlaados por una red de ordenadores : soportados por un sot*are que 6ace que la colección act7e co#o un ser(icio interado. Para ello ta#bién e8isten di(ersos estilos de arquitectura que #;s adelante estar;n 6aciendo presencia en el desarrollo as co#o cuales son los prerrequisitos para lle(ar a cabo dic6a distribución de inor#ación.
1.- Fundamentos de Arquitecturas Distribuidas
1.1.-Que es la arquitectura distribuida
Arquitectura distribuida 2?12@. &a: siste#as que son de arquitectura distribuida en cuanto a la capacidad de proceso pero no lo son en cuanto a la ubicación sica de los dierentes ele#entos de control : (ice(ersa. os siste#as que son de arquitectura distribuida en cuanto a su capacidad para ubicar ele#entos de control sica#ente distribuidos no tienen la capacidad de ubicar los procesos de control que son eecutados en uno o (arios procesadores sica#ente centraliados. >Arquitectura distribuida 2?12@. En los siste#as de arquitectura distribuida que utilian co#o #edio de trans#isión el cable e8iste un concepto a tener en cuenta que es la topoloa de la red de co#unicaciones. a topoloa de la red se deine co#o la distribución sica de los ele#entos de control respecto al #edio de co#unicación >cable@. >Arquitectura distribuida 2?12@. a arquitectura distribuida o inor#;tica en #alla es un nue(o #odelo para resol(er proble#as de co#putación #asi(a utiliando un ran n7#ero de ordenadores oraniadas en racis#os incrustados en una inraestructura de ,eleco#unicaciones distribuidas. Cuando 6ace #;s de 1? a9os se creó el concepto de redes de ;rea local >A+@ Que la #a:ora de las e#presas utilian 6o: en da no se contaba con los poderosos equipos de có#puto que e8isten actual#ente por esta raón : para no saturar la capacidad de los equipos ser(idores las aplicaciones de bases de datos no solo las que utilian arc6i(os DB utiliaban el CP/ de los PC ,er#inales para procesar la inor#ación este #odelo lla#ado arquitectura distribuida no 6a ca#biado desde que se i#ple#entaron las pri#eras A+< : se #antiene sin ca#bios a la ec6a sin i#portar situ -ed es +o(ell +,2???2??3 o indo*s '8)EFP punto a punto.
cliente en tal or#a que se pueda distribuir inor#ación en or#a recproca. >Arquitectura distribuida 2?12@. 1.1.1.- Arquitectura distribuida Cliente/Servidor
a arquitectura clienteGser(idor es un #odelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los pro(eedores de recursos o ser(icios lla#ados ser(idores : los de#andantes lla#ados clientes. /n cliente realia peticiones a otro prora#a el ser(idor quien le da respuesta. Esta idea ta#bién se puede aplicar a prora#as que se eecutan sobre una sola co#putadora aunque es #;s (entaosa en un siste#a operati(o #ultiusuario distribuido a tra(és de una red de co#putadoras. >Arquitectura clienteG ser(idor 2?11@. Alunos ee#plos de aplicaciones co#putacionales que usen el #odelo clienteG ser(idor son el Correo electrónico un Arquitectura clienteG ser(idor 2?11@. Desde el punto de (ista uncional se puede deinir la co#putación ClienteArquitectura clienteG ser(idor 2?11@. /n siste#a Cliente
G
los utilia. -ecursos co#partidos= )uc6os clientes utilian los #is#os ser(idores : a
G
tra(és de ellos co#parten tanto recursos lóicos co#o sicos. Protocolos asi#étricos= os clientes inician Hcon(ersacionesI. os ser(idores esperan su estableci#iento pasi(a#ente.
G
,ransparencia de localiación sica de los ser(idores : clientes= El cliente no tiene por qué saber dónde se encuentra situado el recurso que desea
G G G
utiliar. "ndependencia de la plataor#a & : < que se e#plee.
G
ser(icio son transparentes al cliente. Escalabilidad 6oriontal >a9adir clientes@ : (ertical >a#pliar potencia de los
G
ser(idores@. "nteridad= Datos : prora#as centraliados en ser(idore s acilitan su interidad : #anteni#iento.
En el #odelo usual Clientedae#on en la ter#inoloa saona basada en siste#as /+"F"+/F traducido co#o Jde#onioJ@ se acti(a : espera las solicitudes de los clientes. &abitual#ente prora#as cliente #7ltiples co#parten los ser(icios de un prora#a ser(idor co#7n. ,anto los prora#as cliente co#o los ser(idores son con recuencia parte de un prora#a o aplicación #a:ores. >Arquitectura clienteG ser(idor 2?11@. El Esque#a de unciona#iento de un
El cliente solicita una inor#ación al ser(idor. El ser(idor recibe la petición del cliente. El ser(idor procesa dic6a solicitud. El ser(idor en(a el resultado obtenido al cliente. El cliente recibe el resultado : lo procesa.
1.2.- Prerrequisitos de una Arquitectura Distribuida
Prerrequisitos de una Arquitectura Distribuida Cliente
/n siste#a #ultitarea= Capa de eecutar sobre una #is#a #;quina #;s
G
de un prora#a a la (e. /n siste#a con #;s de un ordenador= Donde cliente : ser(idor se eecutan
G
sobre #;quinas : posible#ente siste#as operati(os dierentes. a plataor#a "nternet= Donde el ser(icio se pide a tra(és de la red : se su#inistra desde plataor#as desconocidas para el cliente.
G
/n siste#a de co#unicación : de interca#bio de #ensaes entre prora#as=
G
plataor#a ,CP"P. Potencia de proceso en los clientes en las aplicaciones basadas en siste#a operati(o. >siste#as distribuidos 2?1?@.
/na arquitectura basada en <A tiene que cu#plir los siuientes prerrequisitos= G
os ser(icios tienen que ser reutiliables= con esto se anan Hcostes de tie#poI al no tener que recodiicar todo para una actualiación o corrección
G
sot*are. os ser(icios deben proporcionar un contrato or#al= en todo #o#ento se deben tener claro el no#bre del ser(icio al que se accede unciones que
G
procura : datos de entrada : salida orece el ser(icio. os ser(icios deben de estar débil#ente acoplados. Es de lóica el
G
proporcionar independencia entre los ser(icios que se orecen. os ser(icios deben de procurar Hco#posiciónI. Esto se obtiene de la
G
orquestación : le coreoraa. os ser(icios no pueden tener un estado. /n ser(icio no puede uardar inor#ación dado que si lo 6iciera no sera independiente : no se podra
G
aseurar su reutiliación. os ser(icios deben ser descubiertos para poder ser utiliados o consu#idos. Para poder conseuir tal in se usara /DD" >que publica las interaces de los ser(icios en dic6o #ecanis#o@. >Desarrollo de aplicaciones distribuidas 2?14@.
Cap.1.2 iura 1. Estructura eneral de una arquitectura <A
1.3 Estilos modelos! arquitect"nicos
"nicia#os nuestra e8plicación sobre arquitecturas considerando pri#ero la oraniación lóica de los siste#as distribuidos en co#ponentes de sot*are ta#bién conocida co#o arquitectura de sot*are >Bass : cols. 2??3@. a in(estiación sobre arquitecturas de sot*are 6a #adurado considerable#ente : a6ora es co#7n aceptar que el dise9o o la adopción de una arquitectura resultan crucial para el desarrollo e8itoso de siste#as randes. Para nuestro estudio la idea de estilo arquitectónico es i#portante. ,al estilo se or#ula en tér#inos de co#ponentes la or#a en que los co#ponentes interact7an entre s el interca#bio de datos entre los co#ponentes : por 7lti#o en có#o es que estos ele#entos se coniuran untos en un siste#a. /n co#ponente es una unidad #odular con las interaces requeridas bien deinidasK dic6a unidad es ree#plaable dentro de su a#biente >)L 2??4b@. ,al co#o e8plicare#os #;s adelante la cuestión i#portante sobre un co#ponente para siste#as distribuidos es que pueda ser ree#plaado a condición de respetar sus interaces. /n concepto de cierta #anera #;s dicil de entender es el de conector el cual eneral#ente se describe co#o un #ecanis#o que #edia la co#unicación coordinación o cooperación entre co#ponentes >)e6ta : cols. 2???K : <6a* : Cle#ents 1''$@. Por ee#plo un conector puede or#arse por los #edios disponibles para 6acer lla#adas a procedi#ientos >re#otos@ paso de #ensaes o luo de datos. Por #edio de co#ponentes : conectores pode#os lorar (arias coniuraciones las cuales se 6an clasiicado en estilos arquitectónicos. Marios estilos :a est;n identiicados : los #;s i#portantes para siste#as distribuidos son= 1. Arquitecturas en capas. 2. Arquitecturas basadas en obetos. 3. Arquitecturas centradas en datos. 4. Arquitecturas basadas en e(entos.
a idea b;sica para el estilo en capas es sencilla= los co#ponentes se estructuran >oranian@ a #odo de capas donde al co#ponente de la capa i se le per#ite lla#ar a co#ponentes de la capa sub:acente i1 pero no del resto de capas co#o ilustra la iura 2G1>a@. Este estilo se 6a adoptaG do a#plia#ente en la co#unidad de redes : lo re(isare#os bre(e#ente en el captulo 4. /na obser(ación cla(e es que el control eneral#ente lu:e de capa a capa= las peticiones se #ue(en 6acia abao en la erarqua #ientras que los resultados se #ue(en 6acia arriba. /na oraniación bastante libre es la que siuen las arquitecturas basadas en obetos la cual aparece en la iura 2G1>b@. En esencia cada obeto corresponde a lo que 6e#os deinido co#o co#ponente : estos co#ponentes se conectan a tra(és de un #ecanis#o de lla#adas a procedi#ientos >re#otos@. Bass : cols. 2??3@.
Cap.1.3. iure 2. estilos arquitectónicos >a@ en capas : >b@ basado en obetos.
as arquitecturas centradas en datos e(olucionaron alrededor de la idea de que los procesos se co#unican a tra(és de un repositorio co#7n >acti(o o pasi(o@.
arc6i(os distribuidos co#partidos donde casi todas las co#unicaciones se realian a tra(és de arc6i(os. De #anera si#ilar los siste#as distribuidos basados en la *eb que e8plicare#os a#plia#ente en el captulo 12 se centran bastante en datos= los procesos se co#unican a tra(és de ser(icios de datos co#partidos basados en la *eb. >,anenbau# :
En las arquitecturas basadas en e(entos los procesos se co#unican b;sica#ente a tra(és de la propaación de e(entos los que opcional#ente transportan datos co#o ilustra la iura 2G2>a@. Para siste#as distribuidos la propaación de e(entos se 6a asociado con lo que se conoce co#o siste#as de publicaciónGsuscripción >Euster : cols. 2??3@. a idea b;sica es que los procesos publican e(entos después de los cuales el #iddle*are aseura que sólo aquellos procesos suscritos a tales e(entos los recibir;n. a principal (entaa de los siste#as basados en e(entos es que los procesos est;n libre#ente acoplados. En principio no necesitan reerirse uno a otro e8plcita#ente. A esto se le conoce ta#bién co#o desacoplado en el espacio o reerencial#ente desacoplado. >,anenbau# :
Cap. 1.3 iura 3. Estilo arquitectónico >a@ basado en e(entos : >b@ espacio de datos co#partidos
as arquitecturas basadas en e(entos pueden co#binarse con arquitecturas centradas en datos : arroan lo que conoce#os co#o espacios de datos co#partidos. a esencia de los espacios de datos co#partidos es que los procesos a6ora ta#bién est;n desacoplados en el tie#po= no es necesario que
a#bos estén acti(os cuando la co#unicación se lle(a a cabo. Ade#;s #uc6os espacios de datos co#partidos utilian una intera si#ilar a la a un ni(el raonable@ la transparencia de distribución. ,anenbau# :
NCu;ntos : cu;les son los estilosO En un estudio realiado por )ar: <6a* : Da(id Larlan >Larlan et al. 1''4@ proponen la siuiente ta8ono#a en la que se entre#eclan lo que antes se lla#aba HarquitecturasI con los H#odelos de dise9oI=
1.
,uberaGiltros
2.
raniación de abstracción de datos : orientación a obetos
3.
"n(ocación i#plcita basada en e(entos
4.
5.
-epositorios
!.
"ntérpretes orientados por tablas
$.
Procesos distribuidos. /na or#a particular de proceso distribuido es por
ee#plo la arquitectura clienteGser(idor.
%.
raniaciones prora#a principal subrutina.
'.
Arquitecturas de sot*are especicas de do#inio
1?.
11.
12.
Estilos 6eteroéneos
En Bass et al. 1''%@ se proporciona una siste#atiación de clases de estilo en cinco rupos=
luo de datos >#o(i#iento de datos sin control del receptor de lo que (iene
Hcorriente arribaI@ G G G
Proceso secuencial por lotes -ed de luo de datos ,uberaGiltros la#ado : retorno >estilo do#inado por orden de co#putación usual#ente
con un solo t6read de control@ Prora#a principal
,ipos de dato abstracto betos ClienteGser(idor basado en lla#adas
Co#ponentes independientes >do#inado por patrones de co#unicación
entre procesos independientes casi sie#pre concurrentes@ G G
Centrados en datos >do#inado por un al#acena#iento central co#pleo
#anipulado por co#putaciones independientes@ G G
-epositorio Piarra
);quina (irtual >caracteriado por la traducción de una instrucción en
aluna otra@ G
"ntérprete
os estilos a dierencia de patrones son unos pocos : se arupan en clases de estilos siendo la clasiicación #;s actual concisa : que se asu#e durante la in(estiación la siuiente >-e:noso 2??5@=
Estilos de luo de Datos G G G
Estilos de la#ada : -etorno G G G G
Arquitectura de );quinas Mirtuales
Estilos 6eteroéneos G G
)odelGMie*GController >)MC@ Arquitecturas en Capas Arquitecturas rientadas a betos Arquitecturas Basadas en Co#ponentes
Estilos de Códio )ó(il G
,ubera : iltros Estilos Centrados en Datos Arquitecturas de Piarra o -epositorio
Estilos PeerGtoGPeer G G G
Arquitecturas Basadas en E(entos Arquitecturas rientadas a <A@ Arquitecturas Basadas en -ecursos
/E+,E< C+
Biblioraa
Andre* <. ,anenbau# : )aarten Man 2??%@. Sistemas distribuidos principios y paradigma. >2R edición@. 5351' +aucalpan de Su;re Estado de
)é8ico. PEA-<+ ED/CAC"0+. "nternet
-
Arquitectura distribuida. >s.[email protected] el 2' de enero de 2?1! de
6ttp=***.buenastareas.co#ensa:osArquitecturaG Distribuida3!!3???.6t#l
