Anastacio Antolino HernándezE-mail: antolino@itmorelia.edu.mx

http://www.itmorelia.edu.mx/~antolino

Sistemas Distribuidos

Clase 1

“Introducción”

Sistemas Distribuidos

Avances Tecnológicos

Evolución de las Comunicaciones

Máquina Analítica

Bulbo

Primer Transistor

Eniac

Miniaturización

Apple II

Pentium

Según la lista de Top500 del mes de noviembre del 2003 la computadora mas rápida del planeta es la que se encuentra en el “Earth Simulator Center” en Japón.

Características:

640 nodos cada uno con 8 procesadores conectados en un red de alta velocidad.

Desempeño máximo: 40 Tera FLOPS

Tera FLOPS: 1x1012 operaciones de punto flotante por segundo

Memoria Total Principal: 10 Tera bytes

Tera bytes: 1x1012 bytes

Se utiliza para simular fenómenos meteorológicos como “El niño”.

• Top500 Supercomputer Sites http://www.top500.org/list/2003/11/ noviembre 2003

Earth SimulatorEarth Simulator

Earth SimulatorEarth Simulator

• Develoment of Earth Simulator http://www.es.jamstec.go.jp/esc/eng/outline/outline07.html Noviembre 2002

Earth SimulatorEarth Simulator

• Earth Simulator Building http://www.es.jamstec.go.jp/esc/gallary/index_e.html Noviembre 2002

Earth SimulatorEarth Simulator

• Earth Simulator Building http://www.es.jamstec.go.jp/esc/gallary/index_e.html Noviembre 2002

Gordon Moore, cofundador de Intel, en 1965 (4 años después de haberse creado el primer circuito integrado) observó un crecimiento exponencial en el número de transistores por circuito integrado y predijo que ese crecimiento seguiría con la misma tendencia por lo menos hasta finales de los años 90’s.

Asi se crea la “Ley de Moore”, que dice que cada 18 meses se duplica la cantidad de transistores en un circuito integrado.

Ley de Moore

• Intel - http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm - noviembre 2002

Micro Año de Introducción Transistores

4004 1971 2,250

8008 1972 2,500

8080 1974 5,000

8086 1978 29,000

286 1982 120,000

386 1985 275,000

486 19891,180,000

Pentium 1993 3,100,000

Pentium II 1997 7,500,000

Pentium III 1999 24,000,000

Pentium 4 2000 42,000,000

Ley de Moore

• Intel - http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm - noviembre 2002

Ley de Moore

• Intel - http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm - noviembre 2003

La compañía AGIP (Houston,Texas) anunció la creación de una base de datos de 2 Petabytes (1 Petabyte =1024 Terabytes) la cual será creada por IBM y la compañía Seitel de Houston Texas.

Incluirá información de 400 compañías durante 20 años de perforación petrolera.

Esta base le denominan SAN (massive Storage Area Network) y estará disponible vía Web.

Bases de Datos Distribuidas

• IBM, Seismic Data Provider Building petabyte-Plus SAN – Lucas Mearian – Computerworld

Data Mining:

Combinación de tecnologías y técnicas que permiten la extracción de la información de grandes bases de datos con la finalidad de convertirla en conocimiento que será utilizado para la toma de decisiones.

Data Mining – Minería de Datos

• Red – Conozca a sus clientes con Data Warehouse y Data Mining – Ivan Cid –

Situación Mundial

Sistemas DistribuidosSistemas Distribuidos

El objetivo es realizar investigación de alto Nivel (al El objetivo es realizar investigación de alto Nivel (al Estado del Arte).Estado del Arte).

Aplicarlos en problemas prácticos.Aplicarlos en problemas prácticos.

El área de “Sistemas Distribuidos” tiene la El área de “Sistemas Distribuidos” tiene la particularidad de ser una de las áreas donde se puede particularidad de ser una de las áreas donde se puede aplicar gran parte de lo que se investiga.aplicar gran parte de lo que se investiga.

Esto le permite tener una importancia a nivel Esto le permite tener una importancia a nivel científico y tecnológico, donde se mezcla la industria científico y tecnológico, donde se mezcla la industria privada, las instituciones públicas y la parte académica privada, las instituciones públicas y la parte académica de nivel superior (o sea todos).de nivel superior (o sea todos).

Tendencias MundialesTendencias Mundiales

“En la sociedad del conocimiento, los gerentes tienen que estar preparados para abandonar todo lo que saben”

Peter F. Drucker

Tendencias MundialesTendencias Mundiales

“En los próximos diez años las empresas van a cambiar más que en los últimos cincuenta”.

“La década del 2000 será la de la velocidad”

Bill GatesLos negocios en la Era Digital - 1999

Tendencias MundialesTendencias Mundiales

Posición estratégica Mayor cantidad y velocidad de comunicación Menores Distancias Mayor intercambio Global Mayor investigación en comunicaciones Mayor adelanto tecnológico Mas cantidad de recursos humanos Mayor competitividad

Tendencias MundialesTendencias Mundiales

• “They Might Be Giants” – Harry Goldstein – IEEE Spectrum – September 2002

Las 10 compañías que más invirtieron en investigación en el 2001

1 Ford 7,4002 General Motors 6,2003 Siemens 6,0284 DaimlerChrysler 5,3125 IBM 5,2906 Bristol Myers Squibb 5,00357 Pfizer 4,8478 Cisco 4,7779 Toyota 4,74510 Matshushita 4,529

Datos en miles de millones de dólares americanos

Estimaciones de Mercado - 2002Estimaciones de Mercado - 2002

Materiales avanzados 150Semiconductores 75Computación avanzada 50Almacenamiento de información 15Biotecnología 15Instrumentación médica 8Superconductores 5Inteligencia artificial 5Tecnología de sensores 5Digitalización de imágenes 4Optoelectrónica 4

Citado de Academia Mexicana de Ingeniería (1991)Datos en miles de millones de dólares americanos

Situación en México

La Era de las CertificacionesLa Era de las Certificaciones

Debido al fenómeno de la “Aldea Global”, para poder competir se requieren producir estándares que nos permitan comparar entre varias opciones a escoger.

Las compañías, se pelean por imponer sus estándares.

Se empiezan a imponer certificaciones a todos los niveles y en todas las áreas.

Microsoft y Cisco son de las primeras en promover las certificaciones en el área de cómputo.

La Era de las CertificacionesLa Era de las Certificaciones

Para competir en el TLC se requiere estandarizar todas las áreas y procesos entre Canadá, Estados Unidos y México.

Al mismo tiempo se requiere hacer lo mismo con los países de la comunidad Económica Europea.

Para competir en el ámbito mundial, el gobierno actual de México ha anunciado que en el área educativa, tendrán recursos financieros (para el año 2003 por 1000 millones de pesos) aquellas instituciones que se certifiquen adecuadamente, de lo contrario no se les otorgará apoyo adicional.

Investigación en MéxicoInvestigación en México

• Franciso Patiño Cardona – Diputado Federal – LVIII Legislatura – 8° Encuentro Nacional de Vinculación – ITM – Octubre 2002

En México existen 8,000 científicos reconocidos por el SNI (Sistema Nacional de Investigadores). El 52 % está ubicado en el D.F. En México existen 0.8 investigadores por cada 10,000 habitantes (en USA hay 80 por cada 10,000).En el año 2001 México aportó 0.67% de los artículos arbitrados a nivel mundial en todas las áreas (USA 34.07%, Brasil 1.44% y Corea 1.99%). México gasta en Investigación el 0.4% del PIB (USA 2.8% y Brasil 1%). México gradúa 1000 Doctores por año mientras Brasil 6,000 y USA 34,000

Situación ITM

Indice de Crecimiento AnualIndice de Crecimiento Anual

• _

Bioquímica 12.10%Industrial 14.50%Mecánica 5.20%Materiales 38.30%Electrónica 10.30%Sistemas Comp. 10.50%Contaduría 7.90%Administración 6.20%

Promedio Anual 1995 - 2001ITM - Departamento dePlaneación, Programación y Presupuesto

Profesores por años de Servicio en DSCProfesores por años de Servicio en DSC

• _

Años No. de Profesores 0 - 5 9 5 - 10 910 - 15 215 - 20 720 - 25 325 - 30 230 o más 1Total 33

ITM - Departamento dePlaneación, Programación y Presupuesto 2001

ITM vs. Tec´sITM vs. Tec´s

• _

El ITM tiene 37 profesores estudiando Maestría y Doctorado (Diciembre 2000).

El ITM es el tecnológico con mayor cantidad de profesores estudiando del sistema de Institutos Tecnológicos.

El Departamento de Sistemas y Computación es el Departamento del ITM con mayor número de profesores estudiando actualmente.

ITM - Departamento dePlaneación, Programación y Presupuesto

ITM vs. Tec´sITM vs. Tec´s

• _

La Maestría en Ciencias en Ciencias de la Computación del ITM que inició su operación en Febrero del 2001, es de las pocas maestrías que ofrecen el Módulo de Sistemas Distribuidos en todo México.

Características de los Sistemas Distribuidos

Definición

“Un sistema Distribuido es una colección de computadoras independientes o autónomas que aparecen ante los usuarios del sistema como una única computadora”.

Andrew Tanenbaum

“Es aquel en el que los componentes de hardware y software se localizan en computadoras unidos mediante red, comunican y coordinan sus acciones sólo mediante paso de mensajes”.

George Coulouris

Sistemas Distribuidos - Definición

Un conjunto de unidades con memoria propia.

Sistemas globales (locales o remotos) para sincronizar y comunicar a todos los CPU´s

Algunos CPU´s pueden dejar de comunicarse con otros, pero el sistema distribuido no puede fallar en su totalidad.

En caso de existir alguna falla en algunos CPU´s, deben existir formas de recuperar la información y el sistema debe de continuar funcionando.

Debe existir sistemas de protección global del sistema.

Sistemas Distribuidos - Características

Compartir información entre más de un usuario en el mismo momento en que se genera.

Compartir dispositivos periféricos en forma transparente.

Distribución de la carga de trabajo entre las diferentes computadoras de la red.

Aún cuando alguno de los nodos falle, el sistema sigue funcionando.

Sistemas Distribuidos - Ventajas

Son demasiado complicados en su construcción.

Pérdida de información a través del conjunto de redes.

Saturación de información debido al volumen de mensajes.

Vulnerabilidad de la información al viajar por las diferentes redes.

Fallas en cada uno de los muchos componentes e interconexiones en un sistema distribuido.

Sistemas Distribuidos - Desventajas

Sistemas Distribuidos Actuales

Esquema básico de Arpanet en 1969

ARPANET

• Arpanet http://www.techweb.com/encyclopedia/ - septiembre 2002

Internet

Conexionesde

Internet

Iridium

Iridium http://www.iridium.com junio 2001

Motorola - Bluetooth

• Motorola http://www.motorola.com - noviembre 2002

DBMS

• DBMS http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconectividad - Lenguajes

• Java http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconec. - Cliente/Servidor - RPC´s

• Corba http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconectividad - Corba

• Corba http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconectividad - Java

• Java http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

• J2EE http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconectividad – J2EE

• Defining the Basics Elements of .NET http://www.microsoft.com/net/basics/whatis.asp octubre 2002

Interconectividad - .NET

• DeveloperWorks: Web services http://www-106.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-featuddi/ octubre 2002

Interconectividad – W3

• DeveloperWorks: Web services http://www-106.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-featuddi/ octubre 2002

Interconectividad – W3

Interconectividad - Web

• HTML http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

• HTML http://www.techweb.com/encyclopedia octubre 2002

Interconectividad - Web

Extensible Markup Language.

Sirve para intercambiar y desplegar información de internet.

El objetivo es crear un ambiente completo e independiente de sistemas y plataformas específicas para el intercambio de información vía internet.

En 1996, Sun y la World Wide Web Consortium definieron las primeras especificaciones.

No tiene un formato preestablecido como HTML.

Esta dieñado para permitir el SGML (Standard Generalized Markup Language).

Interconectividad - XML

• XML: El Lenguaje que llegó para quedarse - Ivan Cid - Revista Red - Marzo 2001

• IBM http://www.ibm.com noviembre 2002

Interconectividad - Grid

Investigación sobre Sistemas Distribuidos

en el Instituto Tecnológico de Morelia

1) Sistemas Distribuidos en el ITM

2) Sistemas Distribuidos en el ITM

3) Sistemas Distribuidos en el ITM

4) Sistemas Distribuidos en el ITM

5) Sistemas Distribuidos en el ITM

6) Sistemas Distribuidos en el ITM

7) Sistemas Distribuidos en el ITM

8) Sistemas Distribuidos en el ITM

9) Sistemas Distribuidos en el ITM

Trabajo Futuro

10) Sistemas Distribuidos en el ITM

Sistemas Distribuidos - ProyectoSistemas Distribuidos - Proyecto

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Puntos a Evaluar: 1) TEF´s.2) Instalación de Red.3) Sincronización de tiempo.4) Activación de DBMS´s en varias plataformas.5) Réplicas locales.6) Réplicas remotas.7) Algoritmo de Elección.8) Sincronización de DBMS´s.9) Transacciones Distribuidas.10) Sistema Interbloqueo.11) Cliente PHP.12) Cliente ASP.13) Cliente XML.14) Seguridad.

Conclusiones

ConclusionesConclusiones

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Area de mayor crecimiento?

Sistemas Distribuidos !!!

Area de mayor demanda?

Sistemas Distribuidos !!!

Area que ofrece mayores expectativas?

Sistemas Distribuidos !!!

Area que hay que estudiar?

Sistemas Distribuidos !!!

FinClase 1 - IntroducciónClase 1 - Introducción