Sistema de processamento distribuído
Um sistema de processamento distribuído ou paralelo é um sistema que interliga vários nós de processamento de maneira que um processo de grande consumo seja executado no nó "mais disponível", ou mesmo subdividido por vários nós. Conseguindo-se, portanto, ganhos óbvios nestas soluções: uma tarefa qualquer, se divisível em várias subtarefas pode ser realizada em paralelo.
Este é um assunto muito vasto e, embora com alguma idade, só em 2001 se começou a falar em padrões para estas soluções, que são utilizadas (em larga escala) geralmente nos meios científicos e outros de cálculo intensivo pela sua extensibilidade. São bastante flexíveis, já que permitem a coexistência de sistemas desenhados especificamente para isso (por exemplo, a arquitectura NUMA), de sistemas desktop, e mesmo de sistemas considerados obsoletos, mas não o suficiente para permitir a coexistência de soluções semelhantes. Antes de avançar, será necessário distinguir um sistema de multiprocessamento paralelo (SMP) de um sistema distribuído. Para um sistema ser de processamento distribuído, uma ou várias unidades de processamento (CPU) estará separada fisicamente da(s) outra(s), enquanto que num sistema SMP todas as unidades de processamento se encontram na mesma máquina. Ambos sistemas são capazes de processamento paralelo, e qualquer um deles pode ser visto como elemento de um sistema distribuído!
A Figura 1 ilustra as várias camadas de interoperabilidade de um sistema distribuído. Através do gateway a rede pública tem acesso a um supercomputador, sem ter conhecimento disso, dado que só conhece o gateway. Qualquer aplicação executada no gateway (preparada para ser paralelizada) pode ser distribuída por vários nós, entregando os resultados mais rápido do que se fosse processada por apenas um nó.
De acordo com TANENBAUM, “Um sistema distribuído é um conjunto de computadores independentes que se apresenta a seus usuários como um sistema único e coerente” Já para COULORIS, “Definimos um sistema distribuído como sendo aquele no qual os componentes de hardware ou software, localizados em computadores interligados em rede, se comunicam e coordenam ações apenas enviando mensagens entre si.” Assim, a computação distribuída consiste em adicionar o poder computacional de diversos computadores interligados por uma rede de computadores. A união desses diversos computadores com o objetivo de compartilhar a execução de tarefas, é conhecida como sistema distribuído.
Abaixo características de um sistema distribuído. Conforme definição de COULORIS : Segurança: A criptografia pode ser usada para proporcionar proteção adequada para os recursos compartilhados e para manter informações sigilosas em segredo, quando transmitidas em mensagens de uma rede. Os ataques de negação de serviço ainda são um problema. Escalabilidade: um sistema distribuído é considerado escalável se o custo de adição de um usuário for um valor constante, em termos dos recursos que devem ser adicionados. Os algoritmos usados para acessar os dados compartilhados devem evitar gargalos de desempenho, e os dados devem ser estruturados hierarquicamente para se obter os melhores tempos de acesso. Os dados acessados frequentemente podem ser replicados. Tratamento de falhas: qualquer processo, computador ou rede pode falhar, independentemente dos outros. Portanto, cada componente precisa conhecer as maneiras possíveis pela quais os componentes de que depende podem falhar e ser projetado de forma a tratar cada uma dessas falhas apropriadamente.
Organizar a interação entre cada computador é essencial. Visando poder usar o maior número possível de máquinas e tipos de computadores, o protocolo ou canal de comunicação não pode conter ou usar nenhuma informação que possa não ser entendida por certas máquinas. Cuidados especiais também devem ser tomados para que as mensagens sejam entregues corretamente e que as mensagens inválidas sejam rejeitadas, caso contrário, levaria o sistema a cair ou até o resto da rede. Outro fator de importância, é a habilidade de mandar softwares para outros computadores de uma maneira portável de tal forma que ele possa executar e interagir com a rede existente. Isso pode não ser possível ou prático quando usando hardware e recursos diferentes, onde cada caso deve ser tratado separadamente com cross-compiling ou reescrevendo software.
Peer-to-peer (P2P)
É uma arquitetura de sistemas distribuídos caracterizada pela descentralização das funções na rede, onde cada nó realiza tanto funções de servidor quanto de cliente.
Objetos distribuídos
Semelhante ao peer-to-peer (do inglês peer-to-peer, que significa ponto-a-ponto) é um formato de rede de computadores em que a principal característica é descentralização das funções convencionais de rede, onde o computador de cada usuário conectado acaba por realizar funções de servidor e de cliente ao mesmo tempo. Seu principal objetivo é a transmissão de arquivos e seu surgimento possibilitou o compartilhamento em massa de músicas e filmes. Com a crescente utilização da rede P2P para este fim, cada vez mais surgem programas para este fim, porém nem sempre eles atendem às expectativas do usuário. Diversas redes operam hoje em dia nestes moldes de compartilhamento, entre elas Kademlia, Gnutela, Kad Network e SoulSeek. Alguns programas valem a pena ser citados quando o assunto é compartilhamento P2P: μTorrent, BitTorrent, SoulSeek, Ares Galaxy, Shareaza, DreaMule, iMesh e Morpheus. Caso prefira, acesse a categoria de Compartilhadores P2P do Baixaki e conheça mais programas que operam deste modo.
A organização do hardware em sistemas com várias UCPs se dá por:
Sistemas fortemente acoplados Neste sistema existe vários processadores compartilhando uma memória, e gerenciado por apenas um S.O. Múltiplos processadores permitem que vários programas sejam executados ao mesmo tempo e em tempo real.Com isso será possível aumentar a capacidade de computação adicionando apenas processadores.
