Sistemas Operacionais

Aula 22: Sistemas Operacionais Distribuídos

Referências:

Capítulo 15

SOs Distribuídos

O que é ?

Uma coleção de computadores conectados ``frouxamente'' através de uma rede que compartilham recursos.

Exemplo:

A Sun do CENAPAD ?
Dois 486 lilgados via cabo serial ?

Compartilhar ?

Arquivos;
Impressora;
Dados;

SOs Distribuídos

Porque ?

Compartilhar recursos;
Speedup: Resolver problemas mais depressa
- Exemplo: quebra de senha DES
Reliability: Quando alguns computadores caem o sistema permanece no ar.

Transparência: Os usuários sabem que o SO é distribuído ?

Sim: SO de rede: /../b/usr/campos
Não: SO distribuido: /afs/cs/user/campos

Modo de comunicação: mensagens

Porque ?

Topologia

Como conectar os computadores ?

Custo ($$$): Quanto custa a conexão ?
Custo da comunicação: Quanto tempo gasta para mandar mensagens de A para B ?
Confiabilidade: Se um computador cair os outros continuam interligados ?

Conexão:

Completa: todos se comunicam diretamente;
Parcial: comunicação tem que passar por nós intermediários.

Tipos de Conexão

Barramento

Tipos de Redes

Local Area Network
Metropolitan Area Network
Wide Area Network

Como Comunicar ?

Diversas questões se colocam:

Naming: qual o endereço do destinatário da mensagem ?
Routing: Como chegar la' ?
Conexão: por circuito ? pacote ? mensagem ?
Contenção: e os engarrafamentos ?

Naming

Alice quer se comunicar com Bob. Como ?

Alice quer mandar uma mensagem para `bob.dcc.ufmg.br'
Mas seu computador só manda mensagens para `150.164.11.54'

Alguém tem que ter um catalogo de `interfones'...

Inicialmente todos computadores tinham uma cópia do catalogo: /etc/hosts.
Mas isto mostrou-se muito ineficiente quando a internet cresceu muito.

Domain Name Service

Diversos servidores de nomes existem:

Um para .br
Outro para .ufmg
Outro para .dcc

Então diversas perguntas são feitas: o servidor .br informa o endereço do servidor .ufmg; e etc. Até que se descubra um servidor que mapeie bob a 150.164.11.54.

Caches são usados para diminuir o tempo de acesso: diversos níveis podem ser `cached'.
Problema: e a carga no servidor .br (ou .com) ? E se ele cair ?
- Solução: replicar servidores de nome

OBS: Servidores de nome não tem nada há ver com livros
`12426 nomes de bebês e seus significados'.

Routing

E como chegar lá ? Em geral podem haver vários caminhos.

Cada computador tem uma tabela de roteamento que define para onde mandar mensagens recebidas. Esta tabela pode incluir:

Os diversos caminhos para o destino;
A velocidade de comunicação;
etc.

Esta tabela pode ser usada para definir o roteamento de várias maneiras:

Roteamento estático: fixo a priori
Circuito virtual: o mesmo caminho é usado durante uma sessão (ftp, telnet, envio de msg).
Roteamento dinâmico: complicado, mas flexível.

Conexão

E como conectar dois computadores ? Diversas opções existem:

Circuitos:

Conexão

Mensagens:
- Um circuito temporário é estabelecido durante a troca de uma mensagem.
- Mais eficiente para mensagens grandes.
Pacotes:

Contenção

E se todo mundo resolver enviar dados ao mesmo tempo ? Diversas técnicas para evitar colisões existem:

CSMA/CD: funciona em redes tipo barramento

Contenção

Passagem de ``fichas'':
``Ranhura'' de mensagens: