Introducció
Els sistemes distribuïts són una col·lecció d'ordinadors independents que apareixen als usuaris del sistema com una única entitat coherent. Aquests sistemes permeten la compartició de recursos i la coordinació de tasques entre múltiples màquines, oferint avantatges com la tolerància a fallades, l'escalabilitat i la flexibilitat.
Objectius d'Aprenentatge
En aquesta secció, aprendràs:
- Què és un sistema distribuït.
- Les característiques clau dels sistemes distribuïts.
- Els components principals d'un sistema distribuït.
- Els avantatges i desavantatges dels sistemes distribuïts.
Què és un Sistema Distribuït?
Un sistema distribuït és un conjunt de computadors independents que treballen junts per semblar un únic sistema coherent als usuaris. Aquests sistemes poden estar geogràficament dispersos i connectats a través d'una xarxa.
Característiques Clau
- Transparència: Els usuaris i les aplicacions no necessiten conèixer la ubicació física dels recursos.
- Escalabilitat: Capacitat per augmentar el rendiment afegint més nodes al sistema.
- Tolerància a Fallades: Capacitat per continuar operant correctament en cas de fallada d'algun component.
- Coherència: Manteniment de dades consistents a través de múltiples nodes.
Components Principals
- Nodes: Ordinadors independents que formen part del sistema distribuït.
- Xarxa de Comunicació: Infraestructura que permet la comunicació entre els nodes.
- Middleware: Programari que proporciona serveis comuns i facilita la comunicació i gestió de dades entre nodes.
Avantatges dels Sistemes Distribuïts
- Fiabilitat: La fallada d'un node no afecta el sistema complet.
- Escalabilitat: Es poden afegir més nodes per augmentar la capacitat de processament.
- Flexibilitat: Facilitat per adaptar-se a diferents necessitats i entorns.
- Compartició de Recursos: Permet la compartició eficient de recursos com fitxers, dades i serveis.
Desavantatges dels Sistemes Distribuïts
- Complexitat: La gestió i coordinació de múltiples nodes pot ser complexa.
- Seguretat: Major superfície d'atac degut a la distribució dels nodes.
- Latència: Retards en la comunicació entre nodes poden afectar el rendiment.
- Consistència: Mantenir dades consistents a través de múltiples nodes pot ser un repte.
Exemples de Sistemes Distribuïts
- World Wide Web: Una xarxa global de servidors que proporcionen informació i serveis.
- Sistemes de Fitxers Distribuïts: Com NFS (Network File System) i HDFS (Hadoop Distributed File System).
- Bases de Dades Distribuïdes: Com Cassandra i MongoDB.
- Computació en Núvol: Serveis com Amazon Web Services (AWS) i Google Cloud Platform (GCP).
Exercicis Pràctics
Exercici 1: Identificació de Components
Pregunta: Identifica els components principals d'un sistema distribuït en el següent escenari: Una aplicació web que utilitza múltiples servidors per gestionar les sol·licituds dels usuaris i una base de dades distribuïda per emmagatzemar la informació.
Resposta:
- Nodes: Servidors web i servidors de bases de dades.
- Xarxa de Comunicació: La xarxa que connecta els servidors web amb els servidors de bases de dades.
- Middleware: Programari que gestiona la comunicació entre els servidors web i la base de dades distribuïda.
Exercici 2: Avantatges i Desavantatges
Pregunta: Enumera dos avantatges i dos desavantatges dels sistemes distribuïts en el context d'una aplicació de comerç electrònic.
Resposta:
- Avantatges:
- Fiabilitat: La fallada d'un servidor no interromp el servei complet.
- Escalabilitat: Es poden afegir més servidors per gestionar un augment en el tràfic de compres.
- Desavantatges:
- Complexitat: La coordinació de múltiples servidors pot ser complicada.
- Seguretat: Major risc de seguretat degut a la distribució dels servidors.
Resum
En aquesta secció, hem après els conceptes bàsics dels sistemes distribuïts, incloent-hi les seves característiques clau, components principals, avantatges i desavantatges. També hem vist alguns exemples pràctics de sistemes distribuïts i hem realitzat exercicis per reforçar els conceptes apresos. En el següent tema, explorarem els diferents models de sistemes distribuïts.
Curs d'Arquitectures Distribuïdes
Mòdul 1: Introducció als Sistemes Distribuïts
- Conceptes Bàsics de Sistemes Distribuïts
- Models de Sistemes Distribuïts
- Avantatges i Desafiaments dels Sistemes Distribuïts