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Sistemas Distribuídos - Aula 02

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Information about Sistemas Distribuídos - Aula 02
Technology

Published on February 27, 2014

Author: ArthurEmanuel

Source: slideshare.net

Description

Modelos de sistemas distribuídos
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SISTEMAS DISTRIBUÍDOS MODELOS DE SISTEMA 1 ARTHUR EMANUEL DE OLIVEIRA CAROSIA

2 INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO Um modelo de arquitetura de um sistema distribuído: • Define a forma pelo qual os componentes do sistema: 3 • interagem;

INTRODUÇÃO Um modelo de arquitetura de um sistema distribuído: • Define a forma pelo qual os componentes do sistema: 4 • interagem; • são mapeados em uma rede de computadores.

INTRODUÇÃO Um modelo de arquitetura de um sistema distribuído: • Define a forma pelo qual os componentes do sistema: • interagem; • são mapeados em uma rede de computadores. Exemplos incluem: 5 cliente-servidor

INTRODUÇÃO Um modelo de arquitetura de um sistema distribuído: • Define a forma pelo qual os componentes do sistema: • interagem; • são mapeados em uma rede de computadores. Exemplos incluem: cliente-servidor 6 peer-to-peer.

CONSIDERAÇÕES Em um sistema distribuído: • Não existe a noção de relógio global. Toda comunicação entre processos pode sofrer: • atrasos; • variedade de falhas; e 7 • ser vulnerável a ataques de segurança.

8 MODELOS DE ARQUITETURAS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS

MODELOS DE ARQUITETURAS DE SISTEMAS DISTRIBUÍDOS Deve-se considerar: • O posicionamento dos componentes em uma rede de computadores. 9 • Os inter-relacionamentos entre componentes.

10 CAMADAS DE SOFTWARE

11 CAMADAS DE SOFTWARE

CAMADAS DE SOFTWARE Plataforma • Camadas de hardware e software de mais baixo nível. 12 • Oferecem uma interface de programação do sistema a um nível que facilita a comunicação e coordenação entre processos.

CAMADAS DE SOFTWARE 13 Middleware • Camada de software cujo objetivo é mascarar a heterogeneidade e fornecer um modelo de programação conveniente. • Implementa a comunicação e oferecendo suporte para compartilhamento de recursos a aplicativos distribuídos. • Ex: CORBA, JAVA RMI e Web Services.

14 ARQUITETURAS DISTRIBUÍDAS

ARQUITETURAS DISTRIBUÍDAS • Arquitetura cliente-servidor 15 • Arquitetura peer-to-peer

16 ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR

ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR • Arquitetura mais estudada e amplamente empregada. • Processos clientes interagem com processos servidores para acessar os recursos compartilhados que estes gerenciam. 17 • Existe a possibilidade de um servidor pode ser cliente de outro servidor.

18 ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR

19 ARQUITETURA PEER-TO-PEER

ARQUITETURA PEER-TO-PEER • O modelo cliente-servidor não é flexível em termos de escalabilidade: • centraliza o fornecimento de serviços Peer-to-peer • processos desempenham funções semelhantes, interagindo cooperativamente como pares (peers) • sem distinção entre processos clientes e servidores. 20 O padrão de comunicação entre os peers depende do que do objetivo da aplicação.

21 ARQUITETURA PEER-TO-PEER

22 REQUISITOS DE PROJETOS PARA ARQUITETURAS DISTRIBUÍDAS

REQUISITOS DE PROJETOS PARA ARQUITETURAS DISTRIBUÍDAS • O compartilhamento eficiente de dados em larga escala é um importante desafio. 23 • Com a alteração dos dados, a possibilidade de atualizações concorrentes e conflitantes aumenta.

REQUISITOS DE PROJETOS PARA ARQUITETURAS DISTRIBUÍDAS Problemas de desempenho 24 • São os desafios advindos da distribuição de recursos.

PROBLEMAS DE DESEMPENHO Reatividade: os usuários exigem resposta rápida e consistente, mas os programas clientes acessam recursos compartilhados, o que introduz atraso de processamento. Taxa de rendimento (throughput): velocidade com que o trabalho computacional é feito. Balanceamento de carga computacional: 25 aplicativos e processos de serviço devem prosseguir concomitantemente, sem disputar os mesmos recursos.

PROBLEMAS DE DESEMPENHO Uso de cache: melhorar o desempenho em sistemas distribuídos no instante em que o cliente faz uma requisição a um servidor. Tolerância a falhas: desejável que as aplicações continuem a funcionar corretamente na presença de falhas no hardware, software e comunicação. Segurança: 26 armazenamento de dados sigilosos em sistemas distribuídos está intimamente ligado com a necessidade de segurança contra ataques.

MODELOS FUNDAMENTAIS Um modelo deve responder ás seguintes questões: • Como são as principais entidades do sistema? • Como elas interagem? 27 • Quais as características que afetam seu comportamento individual e coletivo?

MODELOS FUNDAMENTAIS • Modelo de interação; • Modelo de falha; 28 • Modelo de segurança;

MODELO DE INTERAÇÃO Interação entre processos ocorre com o uso de troca de mensagens. O modelo de interação deve considerar que ocorrem atrasos e isso pode limitar a coordenação dos processos. 29 Envio de mensagens Síncrono vs Assíncrono

MODELO DE INTERAÇÃO Sistema Distribuído Síncrono • Tempo de cada etapa de um processo tem valores conhecidos; • Mensagens: são recebidas dentro de um tempo limitado, conhecido; • Relógio local: taxa de desvio do tempo real conhecido. Sistema cujas restrições são difíceis de atingir. : 30 Serve para simplificar a modelagem de um sistema real.

MODELO DE INTERAÇÃO Sistema Distribuído Assíncrono: Não possui considerações sobre: • Velocidades de execução dos processos. • Atrasos na transmissão das mensagens. • Taxas de desvio do relógio. 31 Difícil determinar a ordenação dos eventos em um sistema real.

MODELO DE INTERAÇÃO Sistema Distribuído Assíncrono 32 Exemplo: sistema de troca de mensagens

MODELO DE INTERAÇÃO Sistema Distribuído Assíncrono 33 Exemplo: sistema de troca de mensagens

MODELO DE FALHAS A operação correta de um sistema distribuído é ameaçada quando ocorre uma falha em qualquer um dos computadores que ele é executado ou na rede que os interliga. O modelo de falhas define e classifica as falhas para que os sistemas projetados sejam capazes de: 34 • tolerar certos tipos de falhas e • continuar funcionando corretamente.

MODELO DE FALHAS É possível construir serviços componentes que exibem falhas. confiáveis a partir de 35 O conhecimento das características da falha de um componente pode permitir que um novo serviço seja projetado de forma a mascarar a falha dos componentes dos quais depende.

MODELO DE FALHAS Falha por omissão de processo: Acontece quando o processo entra em colapso, parando e não executando o outro passo de seu programa. Indicador: 36 Timeout

MODELO DE FALHAS Falha por omissão de processo Sistema assíncrono: • o processo pode ter entrado em colapso; • estar lento; • as mensagens podem não ter chegado; Sistema síncrono 37 • processos deixaram de responder a mensagens sabidamente entregues.

MODELO DE FALHAS Na falha de omissão por comunicação Canal de comunicação não concretiza a transferência de uma mensagem do buffer de envio de para o buffer de recepção. • Falta de espaço no buffer de recepção 38 • Perda de mensagens

MODELO DE SEGURANÇA A natureza modular dos sistemas distribuídos os expõe a ataques de agentes externos e internos. 39 O modelo de segurança define e classifica as formas que os ataques podem assumir, dando uma base para a análise de possíveis ameaças a um sistema e guiar o desenvolvimento de sistemas capazes de resistir a eles.

MODELO DE SEGURANÇA Precisam de segurança: Processos • • Canais usados para envio de mensagens • • Vulnerabilidades Sniffers Objetos que podem ser acessados remotamente • Uso não autorizado 40 •

41 MODELO DE SEGURANÇA

MODELO DE SEGURANÇA Processos interagem trocando mensagens • as mensagens ficam expostas a ataques na rede. Invasor 42 • atacante capaz de enviar mensagem para qualquer processo e ler ou copiar qualquer mensagem entre dois processos.

MODELO DE SEGURANÇA 43 Os ataques podem ser realizados por um computador conectado a uma rede para executar um programa que lê as mensagens ou por programas que gerem mensagens que façam falsos pedidos para serviços e deem a entender que sejam provenientes de usuários autorizados.

SISTEMAS DISTRIBUÍDOS MODELOS DE SISTEMA 44 ARTHUR EMANUEL DE OLIVEIRA CAROSIA

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