Modelos Físicos

Los modelos físicos son la forma más explícita de describir un sistema; ellos capturar la composición de hardware de un sistema en términos de las computadoras, dispositivos, y sus redes de interconexión. Bajo esta óptica se puede identificar útilmente tres generaciones de distribuido sistemas [1].

Sistemas distribuidos tempranos.

Los Sistemas distribuidos tempranos son sistemas individuales, en gran medida homogéneos y donde la apertura no era la característica relevante. Las metas de diseño se enfocaban en la calidad del servicio [1]

Surgieron entre 1970 y principios de 1980 en respuesta a la aparición de la tecnología de redes de área local, generalmente Ethernet. Estos sistemas constaban de entre 10 y 100 nodos interconectado por una red de área local, con conectividad a internet limitada y compatible una pequeña gama de servicios, como impresoras locales compartidas y servidores de archivos, correo electrónico y transferencia de archivos a través de Internet.

Ejemplo de este tipo de sistema es la arquitectura cliente-servidor que tenía una red LAN y un solo cliente conectado a un servidor. El cliente solicita algún requerimiento al servidor, que era atendido y luego se enviaba la respuesta a cliente. En la figura 1 se ilustra esta arquitectura

1. Arquitectura Cliente Servidor en red LAN

Sistemas distribuidos a escala de internet.

Los sistemas distribuidos a escala de internet son sistemas heterogéneos en términos de redes, arquitectura de computadoras, sistemas operativos, idiomas empleados y equipos de desarrollo involucrados.

Los nodos pueden ser nodos estáticos, nodos discretos y nodos autónomos. Comenzaron a surgir en 1990 en respuesta al crecimiento de Internet. En estos sistemas la infraestructura física subyacente consiste en un modelo físico como un conjunto extensible de nodos interconectados por una red de redes (Internet). Incorporan grandes cantidades de nodos y proporcionar servicios de sistema distribuido para organizaciones globales y en toda la organización.

Ejemplos de modelos físicos de esta época están en: 

• Arquitectura cliente-servidor. Puede presentar varios clientes conectados a un servidor, como el de la figura 2 varios clientes y servidores conectados a internet y conversando entre ellos.

Figure 2: Arquitectura Cliente Servidor

• Arquitectura P2P. Constituido por un grupo de máquinas o nodos conectados entre sí, ver figura 3. Cada nodo cumple las mismas funciones y tiene las mismas responsabilidades que el resto de los nodos. Algunas aplicaciones con esta arquitectura: Ares, bitcoin, eDonkey.

Figure 3: Arquitectura Punto a Punto

Sistemas distribuidos contemporáneos Las tendencias claves, interoperabilidad y sistemas abiertos, han dado como resultado importantes desarrollos como:

• Informática móvil. Donde los nodos, tales como las computadoras portátiles o los teléfonos inteligentes, pueden moverse de una ubicación a otra en un  sistema, lo que lleva a la necesidad de capacidades adicionales como el descubrimiento de servicios y apoyo a la interoperación espontánea. 
• Computación ubicua. La computación ubicua ha llevado a pasar de nodos discretos a arquitecturas donde las computadoras están incrustadas en objetos cotidianos.  
• Computación en la Nube. En computación en la nube. y, en particular, las arquitecturas de clúster ha llevado a un movimiento que va desde nodos autónomos que realizan un rol determinado a grupos de nodos que juntos brindan un servicio específico. Algunas empresas que prestan este servicio: Google y Amazon.

Sistemas de Sistemas Distribuidos. 

Los Sistemas de Sistemas Distribuidos son sistemas distribuidos complejos y a gran escala

(arquitecturas físicas y redes de redes). Un sistema de sistemas se puede definir

como un sistema complejo que consiste en una serie de subsistemas que son sistemas

por derecho propio y que se unen para realizar una tarea o tareas particulares.

Ejemplos son los sistemas que usan bases de datos distribuidas en tiempo real, como en

[2] donde se relaciona las publicaciones que hacen las personas en Twitter (tweets)

relacionadas con un terremoto, lo que permite detectar rápidamente la ocurrencia de

un terremoto y proponen un algoritmo para monitorear tweets y detectar un evento

objetivo.

Y en [3] presentan un sistema basado en redes de sensores ambientales predictivos

donde se presenta una aplicación para predecir de inundaciones de ríos.

Bibliografia

1.  George Coulouris et al. Distributed Systems: Concepts and Design. 5th. USA: Addison-Wesley Publishing Company, 2011. ISBN: 0132143011. 
2. Takeshi Sakaki, Makoto Okazaki, and Yutaka Matsuo. “Earthquake shakes Twitter users: real-time event detection by social sensors”. 2010. 
3. Elizabeth A. Basha, Sai Ravela, and Daniela Rus. “Model-Based Monitoring for EarlyWarning Flood Detection”. In: SenSys ’08 (2008). https://doi.org/10.1145/1460412.1460442, pages 295–308. DOI: 10.1145/1460412.1460442