Sisteme Distribuite în Internet

Sisteme distribuite în internet

În general(gr. systema- ansamblu/ total; din synestemi- a aşeza împreună).

sistemul este un (n.a.) ansamblu de elemente aflate în interacţiune şi care

formează împreună un tot unitar. Orice sistem acţionează pentru realizarea

unei funcţionalităţi, pentru atingerea unui scop; acestea se realizează printr-un

process în care sunt angrenate elementele care determină atât conţinutul, cât şi

procesele specifice sistemului. Sistemele sânt organizate în structuri ierarhice ;

în acest sens putem spune că un sistem poate fi constituit din subsisteme,

fiecare urmărind un scop subordonat scopului general al sistemului; sistemele

se încadrează la rândul lor în suprasisteme, pe care le slujesc. Pentru a fi

mereu adecvat suprasistemului, sistemul se reglează. Reglarea are loc prin

analiza produselor sistemului (outputlui), prin compararea lor cu parametrii

obiectivelor propuse (scopului) şi introducerea schimbărilor necesare în

sistem.

Sistemele distribuite se regasesc pretutindeni, fac parte din viata noastra.

1 Introducere

Pentru noţiunea de sistem distribuit există diferite definiţii în literatura de specialitate.

O prima definiţie[1] afirmă că un sistem distribuit este o colecţie de noduri

( calculatoare, procesoare) interconectate Fiecare nod dispune în cadrul sistemului de câte o memorie proprie, privată. Aceste noduri sunt capabile sa-şi coordoneze acţiunile şi să comunice prin transmiterea de mesaje.

O altă definiţie[2] Prin sistem distribuit Înţelegem un sistem informatic

implementat pe o reţea de calculatoare în care componentele soft si hard

situate în calculatoarele din reţea comunică si îşi coordonează acţiunile numai

prin intermediul transmiterii unor mesaje.

O definiţie mai restrictivă [3], consideră că un sistem este distribuit numai dacă existentă nodurilor autonome este transparentă pentru utilizatorul obijnuit.

Din punctul de vedere al tipului de conexiune care poate exista între noduri avem :

- sisteme strâns conectate : în care mai multe procesoare partajează aceeaşi memorie internă şi consultă acelaşi ceas

- sisteme slab conectate : în care fiecare procesor are propria memorie şi propriul ceas

Sistemele distribuite sunt considerate astfel ca fiind sisteme slab conectate.

Din acest mod de definire a sistemelor distribuite rezultă cîteva consecinţe importante :

- concurenţa – se poate lucra simultan pe diferite computere din reţea, eventual partajindu-se aceleaşi resurse(pagini web, fişiere, etc)

- inexistenta unui ceas global – există limite în ceea ce priveşte capacitatea computerelor din reţea de a-şi sincroniza ceasurile.

- Rezistenţă la erori – un defect într-o retea poate fi considerat izolarea unor computere, însă acestea vor funcţiona în continuare. În mare parte, programele care vor rula pe aceste computere nu vor detecta că a fost întreruptă conexiunea sau aceasta a devenit neobisnuit de înceată. Mai mult nici celelalte noduri din sistem cu care nodul care a cazut comunică nu vor fi înştiinţate imediat de acest lucru.

Motivaţia pentru construiea şi utilizarea sistemelor distribuite vine din dorinţa de a partaja resurse.

2Structuri de reţele pentru sisteme distribuite (SD)

În ceea ce priveşte topologiile de reţele ce le folosesc sistemele distribuite

(SD) şi care se referă la dispunerea geometrică a nodurilor şi a legăturilor care

există, pentru un sistem distribuit, putem pune în evidenţă următoarele structuri:

1. structuri de tip centralizat sau stea

Topologia reţelei SD de tip „stea”

Există un nod central cu funcţii de control în reţeaua de calculatoare

asociată sistemului distribuit; celelalte noduri pot comunica între ele numai prin

intermediul nodului central.

2. structura ierarhică – sub forma unei arborescenţe, cu un nod rădăcină

a structurii; celelalte conectate într-o anumită ierarhie, pe nivele. E specifică

utilizatorilor dintr-o societate comercială, de regulă organizată într-o anumită

ierarhie între diverse sectoare şi compartimente ale societăţii.

Topologia reţelei SD de tip ierarhic (arbore)

3. structura de inel sau buclă, mult folosită în practică, se utilizează

atunci când calculatoarele nu sunt la distanţe mari unele de altele.

O astfel de structură se caracterizează prin aceea că fiecare nod are 2 vecini.

Topologia reţelei SD de tip inel (buclă)

4. structura de multistea sau distribuită – există mai multe noduri cu

funcţii de control (de exemplu: mai multe arhitecturi stea conectate între ele)

Topologia reţelei SD de tip multistea (distribuită)

5. structura complet distribuită

- cea mai generală formă de structură a unei reţele; reprezentarea unei astfel de

topologii făcându-se cu un graf complet; între orice două noduri ale sistemului

există o linie de comunicaţie.

Topologia reţelei SD complet distribuită

Există şi alte structuri de reţele importante, particulare, în practică. Vom

Prezenta în continuare câteva dintre acestea.

3 Rutajul în reţele de comunicaţii

Comunicarea între nodurile unei reţele se face prin intermediul unor

mesaje pe care le considerăm,în general, de lungime fixă.Întotdeauna avem un

nod sursă, de unde pleacă un mesaj şi un nod destinaţie, unde trebuie să ajungă

mesajul transmis pe o anumită cale de comunicaţie sau altfel spus pe o anumită

rută. Problema rutajului ne cere să determinăm căile de comunicaţii între un

nod sursă şi un altul destinaţie. Atunci când se lansează dintr-un nod sursă Ps

un mesaj m care trebuie să ajungă la un nod destinaţie Pd , de regulă sub forma

msg(m,d), rutajul trebuie să indice întâi succesorul lui Ps , adică vecinul

acestuia Pv la care trebuie să ajungă mesajul m. Apoi, se continuă acest

procedeu din aproape în aproape, până se ajunge la destinaţie. Informaţiile

relative la rutaj se păstrează de regulă în nişte tabele locale (în fiecare nod).

Scopul în determinarea unui rutaj este de a stabili căi de comunicaţii (rute)

convenabile din punctul de vedere al unor criterii de optim (de exemplu, cel

mai scurt drum, etc.). Aceste rute se pot determina de o manieră centralizată sau

distribuit (din aproape în aproape).În general pentru rezolvarea problemei de

rutaj se folosesc anumiţi algoritmi în acest scop. Dacă un nod rezolvă numai

probleme de rutaj, pe acesta îl numim rutăr (ruter). Pentru structuri particulare

de reţele, rutajul poate fi o problemă foarte simplă.