SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS

Sistemas Operativos Distribuidos

Definición:

     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.

Características:

 

  Transparencia

         El concepto de Transparencia de un Sistema Distribuido va ligado a la idea de que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de la red, independientemente de la posición del usuario. Queda como labor del Sistema Operativo el establecer los mecanismos que oculten la naturaleza distribuida del sistema y que permitan trabajar a los usuarios como si de un único equipo se tratara.

Eficiencia

         La idea base de los Sistemas Distribuidos es la de obtener sistemas mucho más rápidos que los ordenadores actuales. Es en este punto cuando nos encontramos de nuevo con el paralelismo.

         Para lograr un sistema eficiente hay que descartar la idea de ejecutar un programa en un único procesador de todo el sistema, y pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres más rápidos en cada momento.

 Flexibilidad

         Un proyecto en desarrollo como el diseño de un Sistema Operativo Distribuido debe estar abierto a cambios y actualizaciones que mejoren el funcionamiento del sistema. Esta necesidad ha provocado una diferenciación entre las dos diferentes arquitecturas del núcleo del Sistema Operativo: El Núcleo Monolítico y El Micronúcleo. Las diferencias entre ambos son los servicios que ofrece el núcleo del Sistema Operativo. Mientras el Núcleo Monolítico ofrece todas las funciones básicas del sistema integradas en el núcleo, el Micronúcleo incorpora solamente las fundamentales, que incluyen únicamente el control de los procesos y la comunicación entre ellos y la memoria. El resto de servicios se cargan dinámicamente a partir de servidores en el nivel de usuario.

 

 Escalabilidad o Apertura

        Un Sistema Operativo Distribuido debería funcionar tanto para una docena de ordenadores como varios millares. Igualmente, debería no ser determinante el tipo de red utilizada (LAN o WAN) ni las distancias entre los equipos, etc. Aunque este punto sería muy deseable, puede que las soluciones válidas para unos cuantos ordenadores no sean aplicables para varios miles. Del mismo modo el tipo de red condiciona tremendamente el rendimiento del sistema, y puede que lo que funcione para un tipo de red, para otro requiera un nuevo diseño.

  Fiabilidad

        La forma más evidente de lograr la Fiabilidad de todo el sistema está en la redundancia. La información no debe estar almacenada en un solo servidor de archivos, sino en por lo menos dos máquinas. Mediante la redundancia de los principales archivos o de todos evitamos el caso de que el fallo de un servidor bloquee todo el sistema, al tener una copia idéntica de los archivos en otro equipo.

    Comunicación

        La Comunicación entre procesos en sistemas con un único procesador se lleva a cabo mediante el uso de memoria compartida entre los procesos. En los Sistemas Distribuidos, al no haber conexión física entre las distintas memorias de los equipos, la comunicación se realiza mediante la transferencia de mensajes.

 

Diferencia entre Sistema Operativo Distribuido y Sistemas Operativos de Red.

     La diferencia entre estos dos tipos de sistemas operativos es que el de red opera sus computadoras independientemente, cada máquina usa sus propios recursos, disco duro, memoria ram, procesador, los archivos tienen su propio directorio en cada una. En cambio los LOS SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS usan todos los recursos de todas las computadoras como si fueran una sola, tienen un solo disco duro formado con el de todas, no importa donde este un archivo es la misma dirección para todas.

 

Ventajas de los Sistemas Operativos Distribuidos. ·         Procesadores más poderosos y a menos costos
·         Desarrollo de Estaciones con más capacidades
·         Las estaciones satisfacen las necesidades de los usuarios.
·         Uso de nuevas interfaces.
·         Avances en la Tecnología de Comunicaciones.
·         Disponibilidad de elementos de Comunicación.
·         Desarrollo de nuevas técnicas.
·         Compartición de Recursos.
·         Dispositivos (Hardware).
·         Programas (Software).
·         Eficiencia y Flexibilidad.
·         Respuesta Rápida.
·         Ejecución Concurrente de procesos (En varias computadoras).
·         Empleo de técnicas de procesamiento distribuido.
·         Disponibilidad y Confiabilidad.
·         Sistema poco propenso a fallas (Si un componente no afecta a la disponibilidad del sistema).
·         Mayores servicios que elevan la funcionalidad ( Monitoreo, Telecontrol, Correo Eléctrico, Etc.).
·         Crecimiento Modular.
·         Es inherente al crecimiento.
·         Inclusión rápida de nuevos recursos.
·         Los recursos actuales no afectan.

CASO DE ESTUDIO

Los SE constituyen un área dentro de un campo aún mayor llamado Inteligencia Artificial (IA),  sistemas que exhiben las características que asociamos a la inteligencia en el comportamiento humano que se refiere a la comprensión del lenguaje, el aprendizaje, el razonamiento, la resolución de problemas, etc.

La IA se propone combinar los métodos de búsqueda con grandes bases de conocimientos especializados, investigando cómo adquirir, representar, organizar y aplicar conocimiento a una gran variedad de problemas, es decir que la IA es la ciencia que estudia cómo realizar programas que utilicen cada vez más tipos de conocimiento.

Objetivo del Caso de Estudio

Los principales objetivos del caso de estudio desarrollado fueron los siguientes:

Utilización de un software para SE, el Expert System Builder (ESB), bajado de Internet, para generar un SE que permita obtener, dado un “perfil (patrón) ideal de página de memoria virtual para el desalojo (pageout)”, el grado cuantificado de ajuste de las páginas cargadas a ese “perfil”, es decir el nivel de “acercamiento” a ese ideal planteado, con lo que se obtendría la página que más se ajusta a los criterios fijados para la operación de selección de la página que habrá de desalojarse de memoria principal (pageout).

Desarrollo de un SE sencillo utilizando el software Mathematica, que evaluando una página de memoria virtual en particular, permita indicar bajo qué estrategias de reposición (desalojo) sería seleccionada dicha página para ser desalojada de la memoria principal.

Un objetivo mucho más ambicioso sería el de incorporar la utilización de SE en el núcleo de los Sistemas Operativos para que de manera más “inteligente” que la habitual, seleccionen en cada caso la mejor estrategia de paginación (desalojo o reposición de páginas), lo que conlleva a la elección de la página ideal para ser desalojada en cada ocasión en que esto sea requerido, optimizando así la utilización de los recursos computacionales, incluyendo no solo a la memoria principal sino también a las operaciones de entrada / salida que las operaciones de paginación implican y a los procesadores, que con esquemas “inteligentes” de paginación podrían dedicar mayor tiempo al código de los programas de aplicación y menor tiempo al código del Sistema Operativo, es decir a la gestión del cambio de contexto, la gestión de las operaciones de entrada / salida, etc.