Aula 10 - Sistema operacional distribuído

salve galera tudo bem com vocês sejam bem-vindos a mais uma aula de sistemas operacionais e na aula de hoje a gente vai estar falando sobre sistema operacional distribuído vamos trazer os principais conceitos vamos primeiramente também trazer uma contextualização para vocês entenderem do que que se trata um sistema de distribuído e depois a gente vai trazer o porquê né do uso de um sistema distribuído e quais são os desafios desse tipo de sistema beleza vamos começar então trazendo aqui a contextualização é para começo de conversa é todas as nossas aplicações todos os nossos aplicativos os sistemas

que nós utilizamos seja no computador no notebook ou smartphone todos eles praticamente 100% são baseados em redes de computadores o que isso significa que precisam de ter acesso a uma rede local que a gente chama de lã de local área Network que é uma rede lã né uma rede wi-fi ali da sua casa do seu trabalho da loja que você trabalha né do de qualquer local que você acessa todo e qualquer estabelecimento hoje em dia tem uma rede local e a partir dali esses aplicativos se comunicam trocam informações envio e recebe informações então a gente

parte desse pressuposto para explicar o que que é o sistema distribuído tá então a princípio a gente toma como nota que todo e qualquer aplicação hoje elas são baseadas em redes de computadores a gente chega a dizer até comento com os alunos que um aplicativo hoje sem acesso à internet ele é praticamente inútil né dificilmente você consegue fazer um bom uso de um aplicativo de uma aplicação se ele não tiver conectado à internet não é verdade OK seguindo aqui então as redes elas são projetadas de forma suportar uma ampla Gama de serviços e aplicações as

nossas redes de computadores o acesso à internet constantemente está passando por atualizações né Para aguentar cada vez mais o envio e recebimento de dados é por isso que a gente já tem a era do 4G agora já estamos entrando na era do 5g e daqui a pouco isso vai avançando cada vez mais para suportar o quantitativo de dados que é trafegado na rede certo e aí é que trago para vocês ó nenhuma aplicação ou serviço funciona de forma isolada então raramente você vai encontrar uma aplicação que funciona offline A não ser que ela tenha sido

Projetada para isso A não ser que seja uma situação específica que justifique né a criação de um aplicativo e trabalho de forma isolada perfeito então a gente trouxe esse contexto Inicial aqui para vocês mas então o que que é o sod sistema operacional distribuído tá nesse primeiro momento a gente pode dizer que o nosso sódio aqui de sod sistema operação distribuído ele consiste em ter uma infraestrutura que possui componentes localizados em computadores que estão interligados através da rede de computadores certinho e que se comunicam e coordenam as suas ações através da troca de mensagens entre

os componentes certo então essa imagemzinha que ilustra bastante o que a gente tá vendo aqui sobre essa infraestrutura ou seja nós temos aqui diversos tipos de servidores de computadores que estão distribuídos em locais geograficamente diferentes e que estão conectados interligados através de uma rede a gente pode dizer que quer a internet né onde ele se comunicando essas ações de troca de mensagem entre os recursos que eles têm para oferecer certo então a gente chama também essa questão dos Servidores desses computadores que estão conectados como sendo nós tá então essa coleção de nós computacionais cada um

desses pontos aqui que vocês estão vendo cada um desses servers esse servidores são chamados de nós de nós computacionais eles são independentes ou seja esse que funciona independentemente desse outro esse aqui também funciona independentemente desse terceiro servidor aqui e assim por diante então é uma coleção de nós computacionais a gente já sabe agora que nós são os computadores né são esses servidores aqui de forma independente eles estão separados fisicamente mas conectados entre si Beleza então esse aqui é a primeira definição do que se trata um sistema operacional distribuído ou seja agora eu estou saindo daquele

modelo tradicional que era Centralizado em um único computador isso claro cabe dentro de uma empresa onde numa ele distribui os recursos computacionais em diversas máquinas e aí essas máquinas devem estar conectadas para poder complementar todo esse pacto tecnológico e complementar as informações que cada servidor tem perfeito ok Seguindo aqui em complementando aí um pouquinho mais sobre essa questão do sistema distribuído né Cada nó individual possuem um subconjunto de sócio então a gente imagina que dentro de cada computador tem o seu conjunto de programas que ali estão instalados que são diferentes em cada um deles né

É ou seja um subconjunto de software do sistema operacional que está ali agregado tudo bem até aqui né para um usuário o sistema operacional distribuído ele funciona como se fosse um sistema computacional Centralizado e aquele diz assim que para o usuário ele não percebe essa diferença então se você perguntar para o usuário ele Tá acessando um sistema operacional né Centralizado em uma única máquina e ou se ele tá acessando o sistema operacional distribuído dentro da empresa dele ele pode muito bem não perceber isso A não ser que Claro ele conheça né a infraestrutura que está

instalada ali mas a princípio para o isso é imperceptível certo então para o usuário é isso que ele tá dizendo aqui ó o seu próximo distribuído ele funciona exatamente como um sistema com um único nó e esse único nó Entenda como sendo um sistema operacional tradicional Centralizado beleza e mais que tem aqui Um sódio esse nosso sistema profissional distribuído é uma coleção de dispositivos autônomos a gente já falou disso né esse é um dispositivos Independentes conectados por uma rede de comunicação e é percebida pelos usuários como um único dispositivo provendo serviços ou resolvendo algum tipo

de problema então tudo bem até aqui acho que foi bem claro essa definição né complementamos aqui as informações do sistema distribuído como sendo ele possui um conjunto de software que tá instalado em cada uma dessas máquinas para o usuário é imperceptível né E esse assim essas máquinas esses computadores eles trabalham de forma autônoma porém estão conectados através de uma rede de Comunicação tá E para o usuário é como se fosse um único dispositivo que está provendo os serviços para ele ou resolvendo algum problema tudo bem tome nota diz que é bem importante essa definição inicial

do nosso sistema operacional distribuído Mas aí você poderia perguntar por que esse sistema de distribuídos né eu já trouxe alguns benefícios né já falei um pouquinho dei um spoiler de porque desse tipo de investimento Mas vamos detalhar aqui então Digamos que o principal motivo de implementar um sistema de distribuir é como eu disse não é na sua casa que você vai fazer isso né é dentro de empresas Então dentro de uma empresa o principal motivo de sim investir em Sistemas distribuídos é por conta do compartilhamento de recursos tá então por isso que eu coloquei em

aqui compartilhamento de recurso é a principal motivação para implementar o sistema de computação distribuída tudo bem E aí você poderia me perguntar compartilhamento de recursos mas o que que é o que que são esses recursos então eles podem ser compartilhados por diferentes servidores esse recursos e eles são acessados pelos clientes e aí eu digo aqui para vocês o recurso pode ser um componente de hardware um acesso ao disco né um acesso uma impressora dentro da empresa um acesso a um software específico software especialista um serviço que é oferecido através de um portal de intranet um

arquivo compartilhado através também dentro da empresa através do sistema de arquivos né e objetos de dados e esses objetos são áudios vídeos arquivos né que são ali acessados por aquelas pessoas que têm a permissão né E a gente vai fechar na sala de hoje falando dos Desafios do sistema distribuído então percebam que tudo isso aqui pessoal são então agora a gente entende que a principal motivação do sistema distribuído é o compartilhamento de recursos e agora a gente já sabe que os recursos eles são compartilhados por diferentes servidores nessa imagem Ela é bem ilustrativa porque ela

traz aqui ó aqui nós temos um primeiro servidor Aqui nós temos o segundo um terceiro servidor e a máquina do cliente ele está acessando através de um notebook ele Tá acessando as informações nesses servidores né E para ele isso em perceptível ele Tá acessando somente a telinha dele aqui dos sistemas né dos serviços dos softwares que ele precisa mas quem tá oferecendo tudo isso são esses sistemas que estão distribuídos aqui em cada uma dessas máquinas Beleza então acho que deu fizemos um fechamento bem legal aqui sobre esse entendimento do sistema distribuído e qual é a

principal motivação que é o compartilhamento desses recursos que nós vimos aqui nesse nesse post-it aqui no nosso beleza vamos Seguindo aqui quais são os desafios então dos sistemas distribuídos E aí já tá pulando aí na tela para vocês né Essa imagemzinha é antes de explicar essa imagem vamos fazer a leitura aqui ó o maior desafio dos sistemas distribuídos está em seus componentes aí eu sabia que Muito provavelmente vocês vão ficar se perguntando componentes tal o que que é isso né então para a gente tentar entender nessa imagem Aqui nós temos um exemplo né uma ilustração

é através de graça né de um sistema Centralizado onde a bolinha azul é o usuário então eu percebo que eu tenho vários usuários aqui nesse tipo de sistema Centralizado eles estão acessando através de algum tipo de dispositivo né um Tá acessando através do computador o outro está acessando através de notebook um terceiro usuário da Santa tablet um quarto usuário está através de um smartphone enfim qualquer tipo de dispositivo estão conectados aqui e acessando um único sistema acessando um sistema Centralizado que ele tá bem Aqui no centro tá então representado aqui por essa bolinha vermelha porque

a todos os componentes do sistema Centralizado tá aqui ele é o único componente tá então todo e qualquer usuário tem que acessar diretamente ele e o componente está Centralizado ali certo quando a gente olha para o lado direito aqui da tela temos aqui o sistema distribuídos onde esse componente não é mais único ele não vai estar aqui Centralizado ele vai estar onde ele vai estar aqui ó distribuir em diversos pontos então perceba que eu posso ter um servidor aqui muito próximo do usuário né eu posso ter um outro componente aqui né nessa parte do da

rede Então imagina começa a rede está interligada e eu tenho aqui o meu sistema todo distribuído então os meus serviços representado aqui os meus componentes pela circunferência vermelha eles estão distribuídos pela rede tá então perceba que o usuário ele faz acesso a esses componentes que estão espalhados pela rede E aí você já começa a imaginar algumas problemáticas né E quanto que esse aqui é bem mais simples né o acesso único ali um componente único né que serve todos os usuários Aqui nós temos os componentes espalhados tá então esse bloco aqui é bem importante em sistema

centralizados como esse que a gente acabou de ver Há apenas um único componente que é o próprio sistema Centralizado ali recebendo os acesso Beleza já no sistema distribuído há diversos componentes espalhados ou distribuídos por diferentes servidores ou seja diferentes máquinas que servem dados e esses componentes normalmente são heterogêneos que que significa são servidores são computadores de marcas diferentes com capacidade de processamento diferente com processadores diferentes em quantitativo de memória de armazenamento diferente então chama de componentes heterogêneos são componentes Diferentes né que mais com diferentes sistemas operacionais então posso ter servidores um servidor Linux outro um

servidor Windows né então são diferentes pode pode haver diferentes sistemas operacionais com diferentes fabricantes e diferentes capacidades processamento Então olha só o desafio que é né a complexidade que é quando você tem um sistema distribuído porque são componentes heterogêneos né e que eles têm que se comunicar eles têm que né perceba que o usuário ele vai atrás da informação e sistemas distribuídos tem que estar funcionando perfeitamente certinho beleza então a gente trouxe essa visão aqui do desafio que a gente já começa a visualizar aqui nos sistemas distribuídos né só pela imagem a gente já vê

ele tá espalhado sim ok né enquanto que o sistema Centralizado ele é um sistema único ali servindo a todos vamos seguir aqui com os desafios dos sistemas distribuídos né E aí eu vou trazer para vocês agora esses cinco Desafios que eu quero que vocês tome nota para a gente fechar nossa aula de hoje né Desse modo Os desafios da Computação distribuída são com base naquela imagem a gente já começa a imaginar o primeiro ponto o primeiro desafio a questão da segurança certo e aí a pergunta que a gente faz como nós podemos assegurar né que

somente clientes e realizar o login e senha podem ter acesso ao serviço dos componentes do sistema né então a questão de segurança de acesso né de autenticação e de garantir que não vai ter nenhum indevido porque os sistemas estão espalhados né os componentes estão espalhados Então esse é um esse é um ponto que tem que ser observado tem que ser implementado uma política de segurança no sistema distribuído segundo ponto escalabilidade quando fala de escalabilidade como nós podemos garantir que o sistema distribuído ele suportará Esse aumento do número de clientes de usuários e a quantitativo de

requisições que ocorrem né então ele tem que ter uma capacidade de processamento de armazenamento grande e acompanhar o aumento desse tipo de acesso então a O sistema distribuído também tem esse desafio então na parte de desempenho é visa Assim como nós podemos garantir um desempenho aceitável em que o sistema distribuído é um dos componentes estão interligados né através de redes de computadores ele sempre possuam a mesma velocidade ou ainda como esses componentes nem sempre tem a mesma capacidade de processamento como é que ele vai fazer esse balanceamento de carga né sem que surja um gargalos

e comprometo esse desempenho né Então esse é um ponto também que tem que ser analisado e implementado na política da empresa o quarto ponto é sobre a comunicação entre os componentes né então como podemos garantir que todos os componentes possam né se comunicar é considerando os ambientes heterogêneos que nós comentamos né A questão de servidores de padrões de protocolos arquiteturas né Então essa comunicação esses componentes o que o gargalo maior a questão dos componentes serem heterogêneos diferentes e a gente tem que garantir essa comunicação e o último ponto é a tolerância falhas Como podemos garantir

que a tolerância falhas de um sistema com componente distribuídos em servidores conectados a redes em ambientes como é que a gente vai recuperar aquele servidor que por algum motivo o serviço dele caiu né então são desafios são pontos que devem ser observados é quando a gente fala de utilização do sistema de distribuição Beleza então percebam que essa temática é uma temática que a gente pode lidar quando a gente ingressar no mercado de trabalho numa instituição particular numa instituição pública Porque sim os sistemas Serão distribuídos por conta do acesso à internet que cada vez mais difundido

então aquele sistema Centralizado aquele sistema de único de único componente né ele tende a ficar para trás e sim o sistema distribuídos oferecem suporte e acesso aos usuários em diversos pontos da rede que esses componentes Estão compartilhados muitas vezes há uma importância né quando cai no servidor o outro assume né e trabalhando ali em Plus faz com que o sistema esteja disponível constantemente Beleza então esse era os pontos que eu queria trazer para vocês espero que vocês tenham gostado da nossa aula de hoje se inscreve no canal se você ainda não escreveu curte esse vídeo

aí para dar uma força para gente eu vou ficando por aqui e eu vejo vocês na nossa próxima aula até lá tchau