Diseño de Sistemas Distribuidos Modelos y algoritmos distribuidos

177 Pages·2016·1.97 MB·Spanish

Diseño de Sistemas Distribuidos
Máster en Ciencia y Tecnología Informática
Curso 2016-2017
Modelos y algoritmos distribuidos
Félix García Carballeira
Grupo de Arquitectura de Computadores
[email protected]
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •1
Principales características de un sistema
distribuido
§ Múltiples procesos
§ Comunicación y sincronización entre procesos mediante paso
de mensajes
§ Espacio de direcciones de memoria disjuntos
§ Ausencia de reloj global
§ Procesos deben interactuar y cooperar para alcanzar un
objetivo común
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •2
Ejemplos
§ World Wide Web
§ Servidores de ficheros en red / distribuidos
§ Aplicaciones bancarias
§ Redes peer to peer
§ Sistemas de control de procesos
§ Redes de sensores
§ Grid computing
§ …
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •3
Motivación: ZooKeeper
§ Servicio de coordinación de alto rendimiento para construir
aplicaciones distribuidas
§ Forma parte del proyecto Apache Hadoop que desarrolla SW
abierto para construir aplicaciones distribuidas, escalables y
fiables
§ ZooKeeper se puede utilizar para:
Implementar consenso distribuido
q
Elección de líder
q
Barreras de sincronización
q
Cerrojos distribuidos
q
Configuración dinámica
q
Servicios de gestión de grupos de procesos
q
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •4
ZooKeeper en Hadoop
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •5
¿Por qué es difícil la coordinación en
sistemas distribuidos?
§ El emisor no puede saber:
Si el mensaje fue recibido
q
Si el receptor fallo antes o después de procesar el mensaje
q
Impossibility of distributed consensus with one faulty
process
Michael J. Fischer, Nancy A. Lynch, Michael S. Paterson
Journal of the ACM (JACM)
Volume 32 , Issue 2 (April 1985) , Pages: 374 – 382
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •6
Funcionamiento
§ Datos organizados de forma jerárquica en memoria
§ Los clientes establcecen una sesión cuando se conectan a
ZooKeerper
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •7
Modelo de datos
§ Znode
Almacenado en memoria
q
Espacio de nombres
q
jerárquicos
No están pensados para
q
almacenamiento general
(varios KB)
§ Tipos:
Normales
q
Efímeros
q
Secuenciales
q
§ Los clientes pueden manipular los
zonodes a través del API de
ZooKeeper
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •8
Tipos de znodes
§ Efímeros: los znodes creados por un cliente son borrados al
final de la sesión del cliente (o fallo del cliente)
§ Secuenciales: incrementan un contador añadido al nombre del
znode
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •9
Protocolo de pertenencia a un grupo de
procesos
•Félix García Carballeira •Sistemas Distribuidos (2016-2017) •10