Sistemas Operativos Distribuidos: Conceptos, Arquitectura y Protocolos de Comunicación

¿Qué es un Sistema Operativo Distribuido (SOD)?

Un SOD es un conjunto de procesadores sin memoria común, conectados entre sí mediante una red de comunicaciones.

Ventajas

• Economía: Mejor relación precio/rendimiento.
• Alto rendimiento: Capacidad de procesamiento distribuido.
• Escalabilidad: Soporte para el crecimiento de la infraestructura.
• Fiabilidad y disponibilidad: Tolerancia a fallos.
• Compartición de recursos: Acceso eficiente a datos y hardware.

Desventajas

• Necesidad de software complejo.
• Dependencia de la red de interconexión.
• Nuevos desafíos en seguridad y confidencialidad.

Aplicaciones

Se utilizan en entornos empresariales, redes corporativas, intranets, sistemas de gestión de bases de datos distribuidas y aplicaciones multimedia, siendo una alternativa eficiente a las costosas supercomputadoras.

Nuevos Paradigmas

• Cluster Computing: Nodos dedicados a tareas específicas con alta disponibilidad.
• Sistemas Homogéneos: Basados en nodos PC conectados mediante LAN.
• Grid Computing: Aprovechamiento de recursos distribuidos para tareas específicas en diversos ámbitos.

Objetivos de un SOD

• Transparencia: Acceso y posición.
• Fiabilidad: Seguridad garantizada.
• Rendimiento: Optimización para servicios multiusuario.
• Escalabilidad: Eliminación de cuellos de botella.

Modelo Cliente-Servidor

Se basa en un protocolo de solicitud-respuesta. Es un modelo sencillo, sin conexión, que evita la complejidad de protocolos orientados a la conexión como OSI o TCP/IP.

Comunicación

• Sincrónica: Con bloqueo o sin bloqueo.
• Asincrónica: Generalmente sin bloqueo (no se suspende el proceso).

Protocolos y Sistemas Abiertos

La comunicación en sistemas distribuidos se rige por protocolos (reglas de intercambio). Debido a la ausencia de memoria compartida, la comunicación se basa en la transferencia de mensajes.

Un sistema abierto está preparado para comunicarse con otros mediante estándares que gobiernan el formato, contenido y significado de los mensajes.

Capas del Modelo de Comunicación

1. Físico: Medios tangibles (cables, conectores, pines), transmisión de bits (0 y 1) y señalización.
2. Enlace de datos: Direccionamiento físico (MAC Address) y verificación de tramas.
3. Red: Direccionamiento lógico (ruteo) y gestión de redes.
4. Transporte: Gestión de canales y conexiones confiables (sobre X.25 o IP).
5. Sesión: Apertura y cierre de sesiones de comunicación.
6. Presentación: Estructuración de datos (nombres, registros) para facilitar la comunicación entre máquinas con distintas representaciones internas.
7. Aplicación: Protocolos para actividades comunes como correo electrónico (X.400) y directorios (X.500).

En conclusión, los sistemas distribuidos ofrecen una excelente proporción precio/desempeño, adaptándose a aplicaciones modernas con alta confiabilidad y capacidad de crecimiento gradual.