La Comunicación en los Sistemas Distribuidos

En un sistema de un solo procesador la comunicación supone implícitamente la existencia de la memoria compartida:

• Ej.: problema de los productores y los consumidores, donde un proceso escribe en un buffer compartido y otro proceso lee de él.

En un sistema distribuido no existe la memoria compartida y por ello toda la naturaleza de la comunicación entre procesos debe replantearse. Los procesos, para comunicarse, deben acogerse a reglas conocidas como protocolos.

•  Para los sistemas distribuidos en un área amplia, estos protocolos toman frecuentemente la forma de varias capas y cada capa tiene sus propias metas y reglas.
•  Los mensajes se intercambian de diversas formas, existiendo muchas opciones de diseño al respecto; una importante opción es la “llamada a un procedimiento remoto”.
• También es importante considerar las posibilidades de comunicación entre grupos de procesos, no solo entre dos procesos.

Protocolos con capas

Capas conceptuales de un protocolo software

 

Capas de protocolos. OSI

 

Modelo OSI                        

• El “modelo OSI” está diseñado para permitir la comunicación de los sistemas abiertos:
• Son aquellos preparados para comunicarse con cualquier otro sistema abierto mediante reglas estándar:

Establecen el formato, contenido y significado de los mensajes recibidos y enviados.

Constituyen los protocolos, que son acuerdos en la forma en que debe desarrollarse la comunicación

 

El “modelo OSI” distingue entre dos tipos generales de protocolos:

·         Orientados hacia las conexiones:

o   Antes de intercambiar los datos, el emisor y el receptor:

Establecen en forma explícita una conexión.

Probablemente negocien el protocolo a utilizar.

Al finalizar, deben terminar la conexión.

El teléfono es un sistema de comunicación orientado hacia la conexión.

·         Sin conexión:

o   No es necesaria una configuración de antemano.

o   El emisor transmite el primer mensaje cuando está listo.

o   El depósito de una carta en un buzón es una comunicación sin conexión.

Encapsulado de un mensaje vía TCP

 

Estructura de direcciones Internet

 

Representación decimal de direcciones Internet

 

Paquete IP. Cabecerea IPv6

 

REDES ATM

A finales del siglo XX los computadores habían avanzado.


Las redes no tanto:
                  Red Arpanet:                      Enlaces de 56 Kbps
                  Red Internet años 90:          Enlaces de 64 Kbps

En la actualidad disponemos de: ATM y ADSL
                  ATM :  155 Mbps y 1 Gbps
                  ADSL: de 1 Mbps de subida y 10 Mbps de bajada por PC


Finales de los 80: Las operadoras de Telecomunicaciones redescubren la transmisión de datos
Se dispone de:
                     X25: 64 Kbps o 56 Kbps (Tecnología inmadura)
                     Internet: Curiosidad académica

Solución: Modelo híbrido ATM

          1.La comunicación requiere establecer un circuito virtual entre los extremos
          2.La información de encaminamiento se almacena en los nodos de conmutación
          3.El adaptador ATM trocea los paquetes IP, XNS, etc., en celdas
                 •Pequeñas
                 •De tamaño fijo

 

Ventajas:
         1.Una única red para datos, voz, televisión por cable
         2.Rapidez
                 •Celdas de tamaño fijo ⇒No es preciso almacenarlas en disco duro
                 •No hay control de flujo ni comprobación de errores.

El nivel físico

        a)      Modo nativo Velocidad de 1 Gbps o superior.

         

 

        b)      Sobre B-ISDN Velocidades de 155 Mbps y 622 Mbps.

 

El nivel ATM

Define el formato de la celda y el protocolo de transmisión

Tamaño de la celda:

 

Formato de la cabecera:

 

Latencia de un conmutador: 25 µs  Cliente-servidor transcontinental con prestaciones de Red local (10 conmutadores entre extremos)

 

Problema:

– Pocas UCP soportan tal tasa de interrupciones

Solución:

        

      

MODELO CLIENTE SERVIDOR 

El “modelo cliente - servidor” se basa en un “protocolo solicitud / Respuesta”:

• Es sencillo y sin conexión.
• No es complejo y orientado a la conexión como OSI o TCP / IP.
• El cliente envía un mensaje de solicitud al servidor pidiendo cierto servicio.
• El servidor:

·         Ejecuta el requerimiento.

·         Regresa los datos solicitados o un código de error si no pudo ejecutarlo correctamente.

• No se tiene que establecer una conexión sino hasta que ésta se utilice.
• La pila del protocolo es más corta y por lo tanto más eficiente.
• Si todas las máquinas fuesen idénticas solo se necesitarían tres niveles de protocolos.

Paso de Mensajes

Los modelos de comunicación basados en cliente-servidor con paso de mensajes responden al esqueleto:

 

Cada pareja send-receive transmite un mensaje entre cliente y servidor. Por lo general de forma asíncrona.

Habitualmente:

• Send no bloqueante.
• Receive bloqueante (pude hacerse no bloqueante).

Los mensajes intercambiados pueden ser:

• Mensajes de texto (por ejemplo: HTTP).
• Mensajes con formato (binarios).

Las aplicaciones definen el protocolo de comunicación: Petición, respuesta, recepción, explícita, sin/con confirmación...

Mensajes de Texto

Estructura del Mensaje:

• Cadenas de caracteres.
• Por ejemplo HTTP: “GET //www.fi.upm.es HTTP/1.1”

Envío del Mensaje:

            Send (“GET //www.fi.upm.es HTTP/1.1”);

El emisor debe hacer un análisis de la cadena de caracteres transmitida.

Formatos de Representación

Para la transmisión de formatos binarios tanto emisor y receptor deben coincidir en la interpretación de los bytes transmitidos.

Problemática:

• Tamaño de los datos numéricos.
• Ordenación de bytes.
• Formatos de texto: ASCII vs EBCDIC.

  

 

Llamadas a un procedimientos remoto

Remote Procedure Call: RPC.
Evolución:

• Propuesto por Birrel y Nelson en 1985.
•  Sun RPC es la base para varios servicios actuales (NFS o NIS).
•   Llegaron a su culminación en 1990 con DCE (Distributed Computing Environment) de OSF.
•  Han evolucionado hacia orientación a objetos: invocación de métodos remotos (CORBA, RMI).

Funcionamiento general del RPC


Cliente:
– El proceso que realiza una la llamada a una función.
– Dicha llamada empaqueta los argumentos en un mensaje y se los envía a otro
proceso.
– Queda la espera del resultado.
Servidor:
– Se recibe un mensaje consistente en varios argumentos.
– Los argumentos son usados para llamar una función en el servidor.
– El resultado de la función se empaqueta en un mensaje que se retransmite al
cliente.
Objetivo: acercar la semántica de las llamadas a procedimiento
convencional a un entorno distribuido (transparencia).

 

Elementos necesarios

• Código cliente.
• Código del servidor.
• Formato de representación.
• Definición del interfaz.
• Localización del servidor.
• Semánticas de fallo.

MISIÓN

Capacitar de forma continua a su cuerpo docente y estudiantes, con la finalidad de formar profesionales de manera integral, que lideren la labor tecnológica-científica en la provincia de Manabí y en el Ecuador entero,  convirtiéndose  en constructores del desarrollo de su comunidad con proyección mundial en el ámbito científico, técnico, humanístico, social, político y económico. Ofreciendo consultoría, asesoría y capacitación a empresarios, organizaciones y público en general.

VISIÓN

La Carrera de Ingeniería en Computación y Redes se proyecta para ser una de las mejores carreras de la universidad y del país, con docentes y estudiantes en permanente capacitación, alta preparación investigativa, aplicando proyectos innovadores, que permitan entregar a la sociedad profesionales reconocidos por su alto nivel de conocimientos, capacidades de innovación e investigación, firmeza en sus valores éticos y morales, con visión de futuro, globalización y competitividad.

Direccion del Blog:

                                 http://vqdscott.blogspot.com/

Datos Personales

Universidad Estatal Del Sur de Manabí

Ing. Computación y Redes

Sexto Semestre Nocturno

Alumno: Quimis Garces Victor Daniel

Correo Electrónico:      devon1@hotmail.es