Sistema Operativos Distribuidos

Sistemas Operativos

             Es un conjunto de sistemas y procedimientos que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware de un computador y su propósito es proporcionar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas. El objetivo principal de un sistema operativo es lograr que el sistema de computación se use de manera cómoda, y el objetivo secundario es que el hardware del computador se emplee de manera eficiente.

Sistemas Operativos Distribuidos

           Los sistemas operativos distribuidos desempeñan las mismas funciones que un sistema operativo normal, pero con la diferencia de trabajar en un entorno distribuido. Su Misión principal consiste en facilitar el acceso y la gestión de los recursos distribuidos en la red.
En un sistema operativo distribuido los usuarios pueden acceder a recursos remotos de la misma manera en que lo hacen para los recursos locales. Permiten 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.
Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables y estables ya que si un componente del sistema se descompone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo inmediatamente y no afectar los procesos del sistema.
Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.



Características básicas

Los sistemas operativos distribuidos están basados en las ideas básicas:
• Transparencia
• Eficiencia
• Flexibilidad
• Escalabilidad
Existen dos esquemas básicos: Los Fuertemente Acoplados y los débiles. Un sistema fuertemente acoplado es aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.



Aspectos De Diseño

Transparencia
            El concepto de transparencia de un Sistema operativo distribuido va ligado a la idea de que todo el sistema funcione de forma similar en todos los puntos de la red, debido a esto queda como labor del sistema operativo coordinar el mecanismo que logre la unificación de todos los sistemas y recursos totalmente transparente para el usuario o aplicación.
El que el sistema disponga de varios procesadores debe lograr un mayor rendimiento del sistema, pero el sistema operativo debe controlar que tanto los usuarios como los programadores vean el núcleo del sistema distribuido como un único procesador, Es decir que la programación y la ejecución de los programas y tareas sean exactamente iguales que las de los sistemas operativos normales en aspectos visuales y de programación, pero mas rápidos y eficientes por la distribución de la tareas.

Eficiencia
             La idea base de los sistemas operativos distribuido es la de obtener sistemas mucho mas rápidos que los utilizados de procesador único, Y para lograr esto tenemos que olvidar la idea antigua de ejecutar los programas en estos procesadores y pensar en distribuir las tareas a los procesadores libres mas rápidos en cada momento.
El concepto global de que un procesador haga todas las tareas y la desarrolle rápido depende de muchos factores concretos: Velocidad, Memoria y tipo de procesamiento, Pero para un sistema operativo distribuido esto es mucho mas fácil y eficiente, solo buscara un procesador mas rápido y mas libre para que desarrolle las tareas y hará un display de los resultados obtenidos.

Flexibilidad
            La Flexibilidad dentro de sistema operativo distribuido, describe su capacidad para soportar cambios, actualizaciones y mejoras que le permitan irse desarrollando al mismo ritmo de la evolución tecnológica.
Dicha capacidad es una virtud y un conflicto. Una Virtud debido a las grandes necesidades de los sistemas operativos de mejorar después de las primeras versiones y un conflicto que surge entre los sistemas de con Núcleo Monolítico y los sistemas con Micro núcleo las cuales son dos arquitecturas distintas del núcleo del sistema operativo.

Núcleo Monolítico
                Como ejemplo de sistema operativo de núcleo monolítico esta UNIX, estos sistemas tienen en núcleo grande y complejo, que engloba todos los servicios del sistema. Esta programado de forma no modular, y tiene un rendimiento mayor que un micro núcleo. Sin embargo, cualquier cambio a realzar en cualquiera de los servicios, requiere de hacer un STOP a todos los servicios y la recopilación del núcleo.

Micro Núcleo.
         La arquitectura ofrece la alternativa al núcleo monolítico, se basa en una programación altamente modular y tiene un tamaño mucho menor que el núcleo monolítico. Como consecuencia, el refinamiento y el control de errores son mas rápidos y sencillos. Además, la actualización de los servicios es más sencilla y ágil. Ya que solo es necesario la recopilación del servicio y no de todo el núcleo. Como desventaja, El rendimiento se ve afectado negativamente.
En la actualidad la mayoría de los sistemas operativos distribuidos en desarrollo tienden a un diseño de micro núcleo el cual aun siendo un poco mas lento, garantiza una estabilidad mayor y un aumento de la flexibilidad del sistema.

Escalabilidad
      Un sistema operativo distribuido debería funcionar tanto para una docena de computadoras como para mil en una sola red, el tipo de red utilizada no debe de ser un problema ni su topología (LAN o WAN) (TOKEN RING o ETHERNET) y mucho menos la distancia entre los equipos. Sin embargo todo esto influye, Aunque estos puntos serian muy deseables, pude que la solución valida para unas cuantas computadoras no sean aplicables como para mil. Del mismo modo el tipo de red condiciona grandemente el rendimiento del sistema y puede que lo funcione para un tipo de red requiera modificaciones para otro.

Sincronización
          La sincronización es un punto clave para los sistemas operativos distribuidos. Para computadores únicos no es nada importante, pero en el caso de los recursos compartidos de la red, la sincronización es sumamente importante. Los sistemas operativos distribuidos tienen un reloj por cada ordenador del sistema, con lo que es fundamental una coordinación entre todos los relojes para mostrar una hora única. Los osciladores de cada ordenador son ligeramente diferentes, y como consecuencia todo los relojes sufren un desfase y deben ser sincronizados continuamente. La sincronización no es trivial, porque se realiza a través de mensajes por la red. Cuyo tiempo de envió pude ser variable y depender de muchos factores como la distancia, la velocidad de transmisión y la propia estructura de la red.

El Reloj.
     La sincronización del reloj no tiene que ser exacta y bastara con que sea aproximadamente igual en todos los ordenadores. Hay que tener en cuenta eso si. El modo de actualizar la hora de un reloj es particular. Es fundamenta no retrasar nunca la hora, aunque el reloj adelante. En vez de eso, hay que atrasar la actualizaron del reloj. Frenarlo. Hasta que alcance la hora aproximada. Existen diferentes algoritmos de actualizan de la hora.
El Reloj es únicamente uno de los tantos problemas de sincronización que existen en los sistemas operativos distribuidos.




Sistema Operativo Distribuido vs Sistema Distribuido

            Existe una diferencia vital entre los sistemas operativos distribuidos y los sistemas distribuidos. Podríamos llamar a un Sistema Distribuido una capacidad del Sistema operativo Distribuido, es decir: Un sistema distribuido es la relación que existe entre una computadora independiente y un servidor de archivos o dispositivos compartidos. Cada computadora ejecuta sus programas en su memoria propia haciendo uso de su único microprocesador y memoria, este no comparte memoria ni asigna tareas a otros procesadores de la red.
Sin embargo, un Sistema operativo distribuido tiene acceso a todos los dispositivos compartidos de la red incluyendo procesadores y memoria RAM.



Ventajas de los Sistemas Operativos Distribuido

Economía: es la razón numero 1 de la tendencia hacia los sistemas distribuidos ya que estos sistemas tienen en potencia una proporción precio/desempeño mucho mejor de la de un sistema centralizado.
Velocidad: un sistemas distribuido puede tener un mayor poder de computo que un mainframe.
Distribución Inherente: otra razón para la construcción de un sistema distribuido es que ciertas aplicaciones son distribuidas en forma inherente; es decir, algunas aplicaciones utilizan maquinas que están separadas a ciertas distancia.
Confiabilidad: un sistema distribuido ofrece mayor confiabilidad, al distribuir la carga de trabajo en muchas maquinas, la falla de un circuito descompondrá a lo mas una maquina y el resto seguirá intacto.



Desventajas de los  Sistemas Operativos Distribuido

Por muy maravillosos que nos puedan pareces los sistemas operativos distribuidos, también tienen sus desventajas. La sincronización del sistema es una tarea Árdea de la cual nunca se descansa y la estandarización del sistema es un tanto complicada y limitante.
Debido a que no todos los sistemas operativos son de de carácter distribuido enlazar los distintos tipos de sistemas operativos es un poco complicado.


El interés de hacer el SOD lo mas transparente posible lo hace muy complicado en su programación y el lograr que el sistema operativo no tenga problemas para que no cause problemas a otros equipos que le asignaron tareas es un poco dificultoso. 



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