Sistemas distribuidos

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Definición
Características
Evolución
Cliente-Servidor
Protocolo
Middleware
Objetos
distribuidos
Base de datos
distribuida
Desarrollo
WEB
Tecnologías
Inalámbricas
Ventajas de los Sistemas
Distribuidos
Desventajas de los Sistemas
Distribuidos
Desafíos
Aplicaciones
Conclusiones
Referencias

La computación desde sus inicios ha sufrido
muchos cambios, desde los grandes ordenadores que
permitían realizar tareas en forma limitada y de uso un
tanto exclusivo de organizaciones
muy selectas, hasta los actuales ordenadores ya sean personales o
portátiles que tienen las mismas e incluso mayores
capacidades que los primeros y que están cada vez
más introducidos en el quehacer cotidiano de una persona.

Los mayores cambios se atribuyen principalmente a dos
causas, que se dieron desde las décadas de los
setenta:

El desarrollo
de los microprocesadores, que permitieron reducir en
tamaño y costo a los
ordenadores y aumentar en gran medida las capacidades de los
mismos y su acceso a más personas.
El desarrollo de las redes de área local
y de las comunicaciones que permitieron conectar
ordenadores con posibilidad de transferencia de datos a alta
velocidad.

Es en este contexto que aparece el concepto de
"Sistemas
Distribuidos" que se ha popularizado tanto en la actualidad y
que tiene como ámbito de estudio las redes como por
ejemplo: Internet, redes de
teléfonos móviles, redes corporativas, redes de
empresas,
etc.

En consecuencia, el presente trabajo que
lleva el título de "Sistemas
Distribuidos", tiene como principal objetivo:
"describir panorámicamente los aspectos relevantes que
están involucrados en los Sistemas
Distribuidos".

Para lograr el objetivo planteado se ha estructurado
el trabajo de
la siguiente manera:

Introducción.- Donde especificamos el
preámbulo del tema, el objetivo del trabajo y el
contenido del mismo.
Desarrollo.- Donde se describen los aspectos
involucrados en los sistemas distribuidos.
Referencias.- Donde especificamos las fuentes que
fueron consultadas para el presente estudio.

DESARROLLO

Sistemas Distribuidos

Definición:

"Sistemas cuyos componentes hardware y software, que están
en ordenadores conectados en red, se comunican y
coordinan sus acciones
mediante el paso de mensajes, para el logro de un objetivo. Se
establece la
comunicación mediante un protocolo
prefijado por un esquema cliente–servidor".

Características:

Concurrencia.- Esta
característica de los sistemas distribuidos permite que
los recursos
disponibles en la red puedan ser utilizados
simultáneamente por los usuarios y/o agentes que
interactúan en la red.
Carencia de reloj global.- Las coordinaciones
para la transferencia de mensajes entre los diferentes
componentes para la realización de una tarea, no tienen
una temporización general, esta más bien
distribuida a los componentes.
Fallos independientes de los componentes.-
Cada componente del sistema puede
fallar independientemente, con lo cual los demás pueden
continuar ejecutando sus acciones. Esto permite el logro de las
tareas con mayor efectividad, pues el sistema en su conjunto
continua trabajando.

Evolución:

Procesamiento central
(Host).- Uno de los primeros modelos de
ordenadores interconectados, llamados centralizados, donde todo
el procesamiento de la
organización se llevaba a cabo en una sola computadora,
normalmente un Mainframe, y los usuarios empleaban sencillos
ordenadores personales.

Los problemas de
este modelo
son:

Cuando la carga de procesamiento aumentaba se
tenía que cambiar el hardware del Mainframe, lo cual es
más costoso que añadir más computadores
personales clientes o
servidores
que aumenten las capacidades.
El otro problema que surgió son las modernas
interfases gráficas de usuario, las cuales
podían conllevar a un gran aumento de tráfico en
los medios de
comunicación y por consiguiente podían
colapsar.

Grupo de Servidores.- Otro modelo que
entró a competir con el anterior, también un tanto
centralizado, son un grupo de
ordenadores actuando como servidores, normalmente de archivos o de
impresión, poco inteligentes para un número de
Minicomputadores que hacen el procesamiento conectados a una red de área
local.

Los problemas de este modelo son:

Podría generarse una saturación de los
medios de
comunicación entre los servidores poco inteligentes
y los minicomputadores, por ejemplo cuando se solicitan
archivos grades por varios clientes a la vez, podían
disminuir en gran medida la velocidad de transmisión de
información.

La Computación Cliente Servidor.- Este
modelo, que predomina en la actualidad, permite descentralizar el
procesamiento y recursos, sobre todo, de cada uno de los servicios y de
la visualización de la Interfaz Gráfica de Usuario.
Esto hace que ciertos servidores estén dedicados solo a
una aplicación determinada y por lo tanto ejecutarla en
forma eficiente.

Cliente-Servidor

Definición:

Sistema donde el cliente es una máquina que
solicita un determinado servicio y se
denomina servidor a la máquina que lo proporciona. Los
servicios pueden ser:

Ejecución de un determinado programa.
Acceso a un determinado banco de
información.
Acceso a un dispositivo de hardware.

Es un elemento primordial, la presencia de un medio
físico de comunicación entre las máquinas,
y dependerá de la naturaleza de
este medio la viabilidad del sistema.

Categorías de Servidores:

A continuación se presenta una lista de los
servidores más comunes:

Servidores de archivos.- Proporciona archivos
para clientes. Si los archivos no fueran tan grandes y los
usuarios que comparten esos archivos no fueran muchos, esto
sería una gran opción de almacenamiento y procesamiento de archivos.
El cliente solicita los archivos y el servidor los ubica y
se los envía.
Servidores de Base de
Datos.- Son los que almacenan gran cantidad de datos
estructurados, se diferencian de los de archivos pues la
información que se envía está ya resumida
en la base de datos. Ejemplo: El Cliente hace una consulta,
el servidor recibe esa consulta (SQL) y
extrae solo la información pertinente y envía esa
respuesta al cliente.
Servidores de Software de Grupo.- El software
de grupo es aquel, que permite organizar el trabajo de un
grupo. El servidor gestiona los datos que dan soporte a estas
tareas. Por ejemplo: almacenar las listas de correo
electrónico. El Cliente puede indicarle, que se
ha terminado una tarea y el servidor se lo envía al
resto del grupo.
Servidores WEB.– Son
los que guardan y proporcionan Páginas HTML. El
cliente desde un browser o link hace un llamado de la
página y el servidor recibe el mensaje y envía la
página correspondiente.
Servidores de correo.- Gestiona el
envío y recepción de correo de un grupo de
usuarios (el servidor no necesita ser muy potente). El servidor
solo debe utilizar un protocolo de correo.
Servidor de objetos.- Permite almacenar
objetos que pueden ser activados a distancia. Los clientes
pueden ser capaces de activar los objetos que se encuentran en
el servidor.
Servidores de impresión.- Gestionan las
solicitudes de impresión de los clientes. El cliente
envía la solicitud de impresión, el servidor
recibe la solicitud y la ubica en la cola de impresión,
ordena a la impresora
que lleve a cabo las operaciones y
luego avisa a la
computadora cliente que ya acabo su respectiva
impresión.
Servidores de aplicación.- Se dedica a
una única aplicación. Es básicamente una
aplicación a la que pueden acceder los
clientes.

Componentes de Software:

Se distinguen tres componentes básicos de
software:

Presentación.- Tiene que ver con la
presentación al usuario de un conjunto de objetos
visuales y llevar a cabo el procesamiento de los datos
producidos por el mismo y los devueltos por el
servidor.
Lógica de aplicación.- Esta capa
es la responsable del procesamiento de la información
que tiene lugar en la aplicación.
Base de datos.- Esta compuesta de los archivos
que contienen los datos de la aplicación.

Arquitecturas Cliente / Servidor

A continuación mostramos las arquitecturas
cliente-servidor más populares:

Arquitectura Cliente-Servidor de Dos Capas.-
Consiste en una capa de presentación y lógica de la aplicación; y la otra
de la base de datos. Normalmente esta arquitectura se
utiliza en las siguientes situaciones:
- Cuando se requiera poco procesamiento de datos en la organización.
- Cuando se tiene una base de datos centralizada
  en un solo servidor.
- Cuando la base de datos es relativamente
  estática.
- Cuando se requiere un mantenimiento mínimo.

CLIENTE/SERVIDOR DE DOS
CAPAS

Arquitectura Cliente-Servidor de Tres Capas-
Consiste en una capa de la Presentación, otra capa de la
lógica de la aplicación y otra capa de la base de
datos. Normalmente esta arquitectura se utiliza en las
siguientes situaciones:
- Cuando se requiera mucho procesamiento de datos
  en la aplicación.
- En aplicaciones donde la funcionalidad este en
  constante cambio.
- Cuando los procesos no están relativamente muy
  relacionados con los datos.
- Cuando se requiera aislar la tecnología de la base de datos para
  que sea fácil de cambiar.
- Cuando se requiera separar el código del cliente para que se
  facilite el mantenimiento.
- Esta muy adecuada para utilizarla con la
  tecnología orientada a objetos.

CLIENTE/SERVIDOR DE TRES
CAPAS

Clasificación de los sistemas cliente
servidor:

A continuación mostramos la clasificación
de de los sistemas cliente/servidor de acuerdo al nivel de
abstracción del servicio que ofrecen:

Representación distribuida.- La interacción con el usuario se realiza
en el servidor, el cliente hace de pasarela entre el usuario
y el servidor.
Representación Remota.-La
lógica de la aplicación y la base de datos se
encuentran en el servidor. El cliente recibe y formatea los
datos para interactuar con el usuario.
Lógica Distribuida.- El
cliente se encarga de la interacción con el usuario y
de algunas funciones
triviales de la aplicación. Por ejemplo controles de
rango de campos, campos obligatorios, etc. Mientras que el
resto de la aplicación, junto con la base de datos,
están en el servidor.
Gestión Remota de Datos.- El
cliente realiza la interacción con el usuario y
ejecuta la aplicación y el servidor es quien maneja
los datos.
Base de Datos Distribuidas.- El
cliente realiza la interacción con el usuario, ejecuta
la aplicación, debe conocer la topología de la red, así como la
disposición y ubicación de los datos. Se delega
parte de la gestión de la base de datos al
cliente.
Cliente servidor a tres niveles.-
El cliente se encarga de la interacción con el
usuario, el servidor de la lógica de aplicación y
la base de datos puede estar en otro servidor.

PROTOCOLO

Definición:

Es un conjunto bien conocido de reglas y formatos que se
utilizan para la comunicación entre procesos que realizan
una determinada tarea. Se requieren dos partes:

Especificación de la secuencia de mensajes que se
han de intercambiar.
Especificación del formato de los datos en los
mensajes.

Un protocolo permite que componentes heterogéneos de
sistemas distribuidos puedan desarrollarse independientemente, y
por medio de módulos de software que componen el
protocolo, haya una comunicación transparente entre ambos
componentes. Es conveniente mencionar que estos componentes del
protocolo deben estar tanto en el receptor como en el
emisor.

Ejemplos de protocolos usados
en los sistemas distribuidos:

IP: Protocolo de Internet.- Protocolo de la capa de
Red, que permite definir la unidad básica de
transferencia de datos y se encarga del direccionamiento de la
información, para que llegue a su destino en la
red.
TCP: Protocolo de Control de
Transmisión.- Protocolo de la capa de Transporte,
que permite dividir y ordenar la información a
transportar en paquetes de menor tamaño para su
transporte y recepción.
HTTP: Protocolo de Transferencia de Hipertexto.-
Protocolo de la capa de aplicación, que permite el
servicio de transferencia de páginas de hipertexto entre
el cliente WEB y los servidores.
SMTP: Protocolo de Transferencia de Correo Simple.-
Protocolo de la capa de aplicación, que permite el
envío de correo electrónico por la red.
POP3: Protocolo de Oficina de
Correo.- Protocolo de la capa de aplicación,
que permite la gestión de correos en Internet, es decir,
le permite a una estación de trabajo recuperar los
correos que están almacenados en el servidor.

MIDDLEWARE

Definición:

Capa de software intermedio entre el cliente y el servidor. Es
la capa de software que nos permiten gestionar los mecanismos de
comunicaciones. Ejemplo si se hace la petición de una
página
web desde un browser en el cliente, el middleware determina
la ubicación y envía una petición para dicha
página. El servidor Web, interpreta la petición y
envía la página al software intermedio, quien la
dirige al navegador de la máquina cliente que la
solicitó.

Existen dos tipos:

Software intermedio general. Servicios generales que
requieren todos los clientes y servidores, por ejemplo:
software para las comunicaciones usando el TCP/IP,
software parte del sistema
operativo que, por ejemplo, almacena los archivos
distribuidos, software de autenticación, el software
intermedio de mensajes de clientes a servidores y
viceversa.
Software intermedio de servicios. Software asociado
a un servicio en particular, por ejemplo: software que permite
a dos BD conectarse a una red cliente/servidor (ODBC:
Conectividad abierta de BD), software de objetos distribuidos,
por ejemplo la tecnología CORBA permite que objetos
distribuidos creados en distintos lenguajes coexistan en una
misma red (intercambien mensajes), software intermedio para
software de grupo, software intermedio asociado a productos de
seguridad
específicas (Conexiones Seguras: Sockets), etc.

Características:

Independiza el servicio de su implantación, del
sistema operativo y de los protocolos de comunicaciones.
Permite la convivencia de distintos servicios en un mismo
sistema.
Permite la transparencia en el sistema.
Modelo tradicional: Monitor de
teleproceso o CICS, Tuxedo, Encina.
Modelo OO: CORBA.

OBJETOS
DISTRIBUIDOS

Definición:

En los sistemas Cliente/Servidor, un objeto distribuido es
aquel que esta gestionado por un servidor y sus clientes invocan
sus métodos
utilizando un "método de
invocación remota". El cliente invoca el método
mediante un mensaje al servidor que gestiona el objeto, se
ejecuta el método del objeto en el servidor y el resultado
se devuelve al cliente en otro mensaje.

Tecnologías orientadas a los objetos
distribuidos:

Las tres tecnologías importantes y más usadas en
este ámbito son:

RMI.- Remote Invocation Method.- Fue el primer
fremework para crear sistemas distribuidos de Java. El
sistema de Invocación Remota de Métodos (RMI) de
Java permite, a un objeto que se está ejecutando en una
Máquina Virtual Java (VM), llamar a métodos de
otro objeto que está en otra VM diferente. Esta
tecnología está asociada al lenguaje de
programación Java, es decir, que permite la
comunicación entre objetos creados en este lenguaje.
DCOM.– Distributed Component Object Model.- El
Modelo de Objeto Componente Distribuido, esta incluido en los
sistemas
operativos de Microsoft.
Es un juego de
conceptos e interfaces de programa, en el cual los objetos de
programa del cliente, pueden solicitar servicios de objetos de
programa servidores en otros ordenadores dentro de una red.
Esta tecnología esta asociada a la plataforma de
productos Microsoft.
CORBA.- Common Object Request Broker Architecture.-
Tecnología introducida por el Grupo de Administración de Objetos OMG, creada
para establecer una plataforma para la gestión de
objetos remotos independiente del lenguaje de programación.

BASE DE DATOS
DISTRIBUIDA

Definición:

Es una colección de datos (base de datos) construida
sobre una red y que pertenecen, lógicamente, a un solo
sistema distribuido, la cual cumple las siguientes
condiciones:

La información de la base de datos esta almacenada
físicamente en diferentes sitios de la red.
En cada sitio de la red, la parte de la
información, se constituye como una base de datos en
sí misma.
Las bases de
datos locales tienen sus propios usuarios locales, sus
propios DBMS y programas
para la
administración de transacciones, y su propio
administrador
local de comunicación de datos.
Estas base de datos locales deben de tener una
extensión, que gestione las funciones de sociedad
necesarias; la combinación de estos componentes con
los sistemas de administración de base de datos
locales, es lo que se conoce como Sistema Administrador de
Base de Datos Distribuidas.
Este gestor global permite que usuarios puedan acceder a
los datos desde cualquier punto de la red, como si lo
hicieran con los datos de su base de datos local, es decir,
para el usuario, no debe existir diferencia en trabajar con
datos locales o datos de otros sitios de la red.

En consecuencia, la base de datos distribuida, es como una
unidad virtual, cuyas partes se almacenan físicamente en
varias bases de datos "reales" distintas, ubicadas en diferentes
sitios.

Ejemplo de base de datos distribuida:

Considere un banco que tiene tres sucursales, en cada
sucursal, un ordenador controla las terminales de la misma y el
sistema de cuentas. Cada
computador con
su sistema de cuentas local en cada sucursal constituye un
"sitio" de la BDD; las computadoras
están conectadas por la red. Durante las operaciones
normales, las aplicaciones en las terminales de la sucursal
necesitan sólo acceder la base de datos de la misma. Como
sólo acceden a la misma red local, se les llaman
aplicaciones locales.

Desde el punto de vista tecnológico, aparentemente lo
importante es la existencia de algunas transacciones que acceden
a información en más de una sucursal. Estas
transacciones son llamadas transacciones globales o transacciones
distribuidas.

La existencia de transacciones globales será
considerada como una característica que nos ayude a
discriminar entre las BDD y un conjunto de base de datos
locales.

Una típica transacción global sería una
transferencia de fondos de una sucursal a otra. Esta
aplicación requiere de actualizar datos en dos diferentes
sucursales y asegurarse de la real actualización en ambos
sitios o en ninguno. Asegurar el buen funcionamiento de
aplicaciones globales es una tarea difícil.

Ventajas de las Base de Datos Distribuidas

Descentralización.- En un sistema
centralizado/distribuido, existe un administrador que controla
toda la base de datos, por el contrario en un sistema
distribuido existe un administrador global que lleva una
política
general y delega algunas funciones a administradores de cada
localidad para que establezcan políticas locales y así un trabajo
eficiente.
Economía: Existen dos aspectos a tener en
cuenta.
- El primero son los costes de comunicación; si
  las bases de datos están muy dispersas y las
  aplicaciones hacen amplio uso de los datos puede resultar
  más económico dividir la aplicación y
  realizarla localmente.
- El segundo aspecto es que cuesta menos crear un sistema
  de pequeños ordenadores con la misma potencia
  que un único ordenador.
Mejora de rendimiento: Pues los datos serán
almacenados y usados donde son generados, lo cual
permitirá distribuir la complejidad del sistema en los
diferentes sitios de la red, optimizando la labor.
Mejora de fiabilidad y disponibilidad: La falla de
uno o varios lugares o el de un enlace de comunicación
no implica la inoperatividad total del sistema, incluso si
tenemos datos duplicados puede que exista una disponibilidad
total de los servicios.
Crecimiento: Es más fácil acomodar el
incremento del tamaño en un sistema distribuido, por que
la expansión se lleva a cabo añadiendo poder de
procesamiento y almacenamiento en la red, al añadir un
nuevo nodo.
Flexibilidad: Permite acceso local y remoto de forma
transparente.
Disponibilidad: Pueden estar los datos duplicados
con lo que varias personas pueden acceder
simultáneamente de forma eficiente. El inconveniente, el
sistema administrador de base de datos debe preocuparse de la
consistencia de los mismos.
Control de Concurrencia: El sistema administrador de
base de datos local se encarga de manejar la concurrencia de
manera eficiente.

Inconvenientes de las base de datos distribuidas.

El rendimiento que es una ventaja podría verse
contradicho, por la naturaleza de la carga de trabajo, pues un
nodo puede verse abrumado, por las estrategias
utilizadas de concurrencia y de fallos, y el acceso local a los
datos. Se puede dar esta situación cuando la carga de
trabajo requiere un gran número de actualizaciones
concurrentes sobre datos duplicados y que deben estar
distribuidos.
La confiabilidad de los sistemas distribuidos, esta entre
dicha, puesto que, en este tipo de base de datos existen muchos
factores a tomar en cuanta como: La confiabilidad de los
ordenadores, de la red, del sistema de gestión de base
de datos distribuida, de las transacciones y de las tazas de
error de la carga de trabajo.
La mayor complejidad, juega en contra de este tipo de
sistemas, pues muchas veces se traduce en altos gastos de
construcción y mantenimiento. Esto se da
por la gran cantidad de componentes Hardware, muchas cosas que
aprender, y muchas aplicaciones susceptibles de fallar. Por
ejemplo, el control de concurrencia y recuperación de
fallos, requiere de personal muy
especializado y por tal costoso.
El procesamiento de base de datos distribuida es
difícil de controlar, pues estos procesos muchas veces
se llevan a cabo en las áreas de trabajo de los
usuarios, e incluso el acceso físico no es controlado,
lo que genera una falta de seguridad de los datos.

Desarrollo
WEB

Caso particular de los sistemas Cliente-Servidor con
representación remota. En donde se dispone de un protocolo
estándar: HTTP y un
Middleware denominado WebServer. En la actualidad la
aplicación de sistemas informáticos basados en
Internet, es una herramienta fundamental para las organizaciones
que desean tener cierta presencia competitiva.

Tecnologías de la lógica de la
aplicación en el servidor web:

CGI: Common Gateware Interface..- Son programas
que se ejecutan en el servidor, pueden servir como pasarela
con una aplicación o base de datos o para generar
documentos
html de forma automática. Cada petición http
ejecuta un proceso,
el cual analiza la solicitud y genera un resultado. Son
independientes del SO, y presentan la ventaja de que, dado un
programa escrito en un lenguaje cualquiera, es fácil
adaptarlo a un CGI. Entre los lenguajes que se usan para
CGIs, el más popular es el Perl.
Servlets: Pequeños programas en Java que se
ejecutan de forma persistente en el servidor, y que, por lo
tanto, tienen una activación muy rápida, y
una forma más simple de hacerlo. Estos programas
procesan una petición y generan la página de
respuesta.
Al ser llamado por el navegador, el motor
ASP del IIS (Internet Information Server) se encarga
automáticamente de ejecutarlo como se suele hacer
con un programa cualquiera, pero cuya salida siempre
será a través del navegador que le invoca. Es
un entorno propietario de Microsoft y el
lenguaje de secuencia de comandos predeterminado del
IIS es el VBScript, aunque puede cambiarse.
ASP (Active Server Pages):
Una página ASP es un
fichero de sólo texto que contiene las
secuencias de comandos,
junto con el HTML necesario, y que se guarda con la
extensión ".asp".
JSP (Java Server Pages), que consisten en
pequeños trozos de código en Java que se
insertan dentro de páginas web, de forma análoga
a los ASPs. Ambas opciones, hoy en día, son muy
populares en sitios de comercio
electrónico. Frente a los ASPs, la ventaja que
presentan es que son independientes del sistema operativo y
del procesador de la máquina.
Consideraciones a tomar en el desarrollo de un
sistema WEB
PHP es un lenguaje cuyos programas se insertan
también dentro de las páginas web, al igual que
los ASPs y JSPs; es mucho más simple de usar, y el
acceso a bases de datos desde él es muy simple.
Es tremendamente popular en sitios de comercio
electrónico con poco tráfico, por su facilidad
de desarrollo y rapidez de implantación.
Separar la lógica de la
aplicación de la interfase de usuario.
Utilizar métodos estándar de
comunicación entre la lógica de
aplicación y la interfase de usuario.
Herramientas que permitan una fácil
adaptación de las aplicaciones a los nuevos
dispositivos que irán apareciendo.
Definir el coste en comunicaciones que debe asumir la
organización.
Tener en cuenta los procesos de réplica,
periodicidad y el ancho de banda que consuman.
Replantear la idoneidad de la ubicación de cada
proceso.
Extremar las pruebas al
diseñar e implementar los protocolos de
comunicación.

Tendencias Actuales de las arquitecturas de sistemas
WEB:

Variante de los fabricantes de Base de
Datos

Variante de los fabricantes de
pasarelas:

TECNOLOGÍAS
INALÁMBRICAS

Las tecnologías inalámbricas, en los
últimos años, están alcanzando la madurez
necesaria para permitir el acceso a una red, sin la necesidad de
la utilización de los cables tradicionales de
conexión.

A continuación mostramos un conjunto de
tecnologías que contribuyen al desarrollo de las
conexiones inalámbricas:

GSM (Global
System for Mobile
communications):

El sistema global para comunicaciones móviles, es
un estándar para comunicación utilizando
teléfonos móviles que incorpora tecnología
digital. Permite utilizar el sistema SMS (servicio de mensajes
cortos), para enviar y recibir mensajes de texto. Es la
evolución tecnológica de los
teléfonos móviles análogos.

GPRS (General Packet Radio
Service):

Es un sistema de transmisión que funciona en el
entorno de la telefonía móvil. En este sistema
cada llamada de voz o cada conexión de datos, ocupa de
manera exclusiva un canal mientras dure esa llamada o
conexión, por tanto, un usuario puede hacer uso de varios
canales y un mismo canal puede ser compartido por varios
usuarios. Esta basado en la conmutación de paquetes y
permite la transmisión de datos a alta velocidad para el
acceso a Internet.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System):

El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles,
permitirá disponer de banda ancha en
telefonía móvil y transmitir un volumen de datos
importante por la red. Con esta tecnología de tercera
generación serán posible las videoconferencias,
descargar videos, el intercambio de postales
electrónicas, paseos 'virtuales' por casas en venta, etc…
todo desde el móvil.

WAP (Wireless
Application Protocol)

El Protocolo de Aplicaciones Inalámbricas (WAP)
es un servicio de mensajes digital inteligente para
teléfonos celulares y otras terminales móviles que
te permitirán visualizar contenidos de Internet en un
formato de texto especial en un teléfono celular con tecnología
GSM.

WAP se ha convertido en el estándar global para
proveer información a las terminales
inalámbricas.

WAP utiliza un microbrowser con un nuevo estándar
llamado WML (similar al HTML) optimizado para terminales
móviles inalámbricas.

WAP esconde la complejidad del GSM en las aplicaciones,
así como la Web lo ha hecho para Internet. Expande una
variedad de opciones de transporte y dispositivos, incluyendo
SMS, 9.6 kbit/s GSM data y GPRS.

Bluetooth

Es la norma que define un estándar global de
comunicación inalámbrica a cortas distancias, que
posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes
equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. Los principales
objetivos que
se pretende conseguir con esta norma son:

Facilitar las comunicaciones entre equipos
móviles y fijos.
Eliminar cables y conectores entre
éstos.
Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas
redes
inalámbricas y facilitar la sincronización de
datos entre nuestros equipos personales.

La tecnología Bluetooth comprende hardware,
software y requerimientos de interoperatividad.

WIFI (Wireless Fidelity):

Es la tecnología utilizada en una red o
conexión inalámbrica, para la comunicación
de datos entre equipos situados dentro de una misma área
(interior o exterior) de cobertura.

Conceptualmente, no existe ninguna diferencia entre una
red con cables (cable coaxial,
fibra
óptica, etc.) y una inalámbrica. La diferencia
está en que las redes inalámbricas transmiten y
reciben datos a través de ondas
electromagnéticas, lo que supone la eliminación del
uso de cables y, por tanto, una total flexibilidad en las
comunicaciones.

WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave
Access):

Es el nombre con el que se conoce la norma 802.16a, un
estándar inalámbrico aprobado en enero del 2003 en
el WiMax
Forum, formado por un grupo de 67
compañías, que ofrece un mayor ancho de banda y
alcance que la familia de
estándares WiFi, compuesta
por el 802.11a, 802.11b y 802.11g.

Como decimos, la diferencia entre estas dos
tecnologías inalámbricas son su alcance y ancho de
banda. Mientras que WiFi está pensado para oficinas o dar
cobertura a zonas relativamente pequeñas, WiMax ofrece
tasas de transferencia de 70mbps a distancias de hasta 50
kilómetros de una estación base. Por
comparación, la tasa de transferencia de WiFi es de 11mbps
y la distancia de hasta 350 metros en zonas abiertas.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS
DISTRIBUIDOS

Con respecto a
Sistemas Centralizados:

Una de las ventajas de los sistemas distribuidos es
la economía, pues es mucho más barato,
añadir servidores y clientes cuando se requiere aumentar
la potencia de procesamiento.
El trabajo en conjunto. Por ejemplo: en una
fábrica de ensamblado, los robots tienen sus CPUs
diferentes y realizan acciones en conjunto, dirigidos por un
sistema distribuido.
Tienen una mayor confiabilidad. Al estar
distribuida la carga de trabajo en muchas máquinas la
falla de una de ellas no afecta a las demás, el sistema
sobrevive como un todo.
Capacidad de crecimiento incremental. Se puede
añadir procesadores al
sistema incrementando su potencia en forma gradual según
sus necesidades.

Con respecto a PCs Independientes:

Se pueden compartir recursos, como programas y
periféricos, muy costosos. Ejemplo:
Impresora Láser,
dispositivos de
almacenamiento masivo, etc.

Al compartir recursos, satisfacen las
necesidades de muchos usuarios a la vez. Ejemplo:
Sistemas de reservas de aerolíneas.

Se logra una mejor comunicación entre
las personas. Ejemplo: el correo
electrónico.
Tienen mayor flexibilidad, la carga de trabajo
se puede distribuir entre diferentes ordenadores.

DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS
DISTRIBUIDOS

El principal problema es el software, es el diseño, implantación y uso del
software distribuido, pues presenta numerosos inconvenientes.
Los principales interrogantes son los
siguientes:
- ¿Qué tipo de S. O., lenguaje de
  programación y aplicaciones son adecuados para
  estos sistemas?.
- ¿Cuánto deben saber los usuarios
  de la distribución?.
- ¿Qué tanto debe hacer el sistema
  y qué tanto deben hacer los usuarios?.

La respuesta a estos interrogantes no es
uniforme entre los especialistas, pues existe una gran
diversidad de criterios y de interpretaciones al
respecto.

Otro problema tiene que ver con las redes de
comunicación. Por ejemplo: -Perdida de mensajes,
saturación en el tráfico, etc.
Un problema que puede surgir al compartir datos es la
seguridad de los mismos.

En general se considera que las ventajas superan a las
desventajas, si estas últimas se administran
seriamente.

DESAFÍOS

Heterogeneidad de los componentes.- La
interconexión, sobre todo cuando se usa Internet, se da
sobre una gran variedad de elementos hardware y software, por
lo cual necesitan de ciertos estándares que permitan
esta comunicación. Los Middleware, son elementos
software que permiten una abstracción de la
programación y el enmascaramiento de la heterogeneidad
subyacente sobre las redes. También el middleware
proporciona un modelo computacional uniforme.
Extensibilidad.– Determina si el sistema puede
extenderse y reimplementado en diversos aspectos (añadir
y quitar componentes). La integración de componentes escritos por
diferentes programadores es un autentico reto.
Seguridad.- Reviste gran importancia por el
valor
intrínseco para los usuarios. Tiene tres
componentes:
- Confidencialidad.- Protección contra
  individuos no autorizados.
- Integridad.- Protección contra la
  alteración o corrupción.
- Disponibilidad.- Protección contra la
  interferencia con los procedimientos de acceso a los
  recursos.
Escalabilidad.- El sistema es escalable si
conserva su efectividad al ocurrir un incremento considerable
en el número de recursos y en el número de
usuarios.
Tratamiento de Fallos.- La posibilidad que
tiene el sistema para seguir funcionando ante fallos de
algún componente en forma independiente, pero para esto
se tiene que tener alguna alternativa de solución.
Técnicas para tratar fallos:
- Detección de fallos. Algunos fallos
  son detectables, con comprobaciones por
  ejemplo.
- Enmascaramiento de fallos. Algunos fallos
  detectados pueden ocultarse o atenuarse.
- Tolerancia de fallos. Sobre todo en
  Internet se dan muchos fallos y no es muy conveniente
  ocultarlos, es mejor tolerarlos y continuar. Ej: Tiempo
  de vida de una búsqueda.
- Recuperación frente a fallos. Tras
  un fallo se deberá tener la capacidad de volver a un
  estado
  anterior.
- Redundancia. Se puede usar para tolerar
  ciertos fallos (DNS, BD,
  etc.)
Concurrencia. Compartir recursos por parte de
los clientes a la vez.
Transparencia. Es la ocultación al
usuario y al programador de aplicaciones de la
separación de los componentes en un sistema distribuido.
Se identifican 8 formas de transparencia:
- De Acceso. Se accede a recursos locales y
  remotos de forma idéntica.
- De ubicación. Permite acceder a los
  recursos sin conocer su ubicación.
- De concurrencia. Usar un recurso
  compartido sin interferencia.
- De replicación. Permite utilizar
  varios ejemplares de cada recurso.
- Frente a fallos. Permite ocultar los
  fallos.
- De movilidad. Permite la
  reubicación de recursos y clientes sin afectar al
  sistema.
- De prestaciones. Permite reconfigurar el
  sistema para mejorar las prestaciones según su
  carga.
- Al escalado. Permite al sistema y a las
  aplicaciones expandirse en tamaño sin cambiar la
  estructura del sistema o los algoritmos de aplicación.

APLICACIONES

Sistemas Comerciales.- Inicialmente fueron
construidos con hardware dedicado y entornos centralizados,
son, por sus características de distribución
geográfica y necesidad de acceso a sistemas distintos,
ideales para implementarse en sistemas distribuidos. Requieren
ciertas características de fiabilidad, seguridad y
protección. Algunos ejemplos son:
- Sistemas de reservas de líneas
  aéreas.
- Aplicaciones bancarias.
- Cajas y gestión de grandes almacenes.
Redes WAN.- Debido al gran crecimiento de este
tipo de redes (Internet), ha tomado gran importancia el
intercambio de información a través de la red. Y
para esto tenemos los siguientes ejemplos:
- Los servicios comunes que brinda Internet: Correo
  electrónico, servicio de noticias, transferencia de archivos, la Wrld
  Wide Web, etc.
Aplicaciones Multimedia.- Son las
últimas incorporaciones a los sistemas distribuidos.
Estas aplicaciones imponen ciertas necesidades de hardware para
poder tener una velocidad y regularidad de transferencia de una
gran cantidad de datos. Los ejemplos de estos sistemas
son:
- Videoconferencia.
- Televigilancia.
- Juegos multiusuarios.
- Enseñanza asistida por
  ordenador.
Áreas de la informática aplicada a los Sistemas
Distribuidos.- En este punto se tienen en cuenta toda la
variedad de aplicaciones de los sistemas distribuidos, pues su
diseño involucra a muchas áreas, por
ejemplo:
- Comunicaciones.
- Sistemas operativos distribuidos.
- Base de datos distribuidas.
- Servidores distribuidos de ficheros.
- Lenguajes de programación
  distribuidos.
- Sistemas de tolerancia
  de fallos.

CONCLUSIONES

Los sistemas distribuidos abarcan una cantidad de
aspectos considerables, por lo cual su desarrollo implica
mucha complejidad.
Existen ciertos aspectos que requieren extremo
cuidado al desarrollarse e implantarse como el manejo de
fallos, el control de la concurrencia, etc.
Existen muchos temas de investigación relacionados con los
sistemas distribuidos, por ejemplo los planteados en el
apartado de Desafíos.
Se nota también que muchas
tecnologías están en constante desarrollo y
maduración, lo cual implica un minucioso estudio
previo de muchos factores antes de apostar por alguna
tecnología en especial.