Sistema Distribuito

Un sistema distribuito è un sistema i cui componenti, localizzati in computer connessi in rete, comunicano e coordinano le loro azioni solo attraverso scambio di messaggi

• Caratteristiche:
  • Concorrenza: Accesso simultaneo alle risorse
  • Autonomia: Ogni componente ha hardware/software indipendenti
  • Assenza di un clock globale: Sincronizzazione e interazione via scambio messaggi
  • Guasti indipendenti: Un guasto in un nodo non influisce sugli altri
• Fattori di complessità:
  • Eterogeneità: Differenze hardware/software
  • Apertura: Interoperabilità tramite interfacce standard
  • Sicurezza: Confidenzialità, integrità, disponibilità
  • Trasparenza: L'utente percepisce il sistema come un'unica entità (trasparenza di accesso, locazione, migrazione, duplicazione, fallimenti, persistenza)
  • Scalabilità: Gestione di utenti e risorse in crescita
  • Tolleranza ai guasti: Gestione di fallimenti parziali

Modelli di Sistemi Distribuiti

Un modello descrive tutte e sole le caratteristiche essenziali di un sistema distribuito che è necessario considerare per specificare o analizzare i suoi aspetti strutturali e di funzionamento

Per la specifica, l’analisi e lo sviluppo di sistemi distribuiti servono:

• Modelli architetturali: Descrivono l’organizzazione del sistema distribuito nelle sue parti componenti, le relazioni tra esse e la loro allocazione sui nodi del sistema di elaborazione
  • Client-Server, Peer-to-Peer, Service-Oriented Architecture
• Modelli fondamentali: Astrazione delle caratteristiche essenziali di un sistema, allo scopo di rendere esplicite le ipotesi rilevanti sul sistema e consentire di studiare comportamenti possibili o non possibili date le ipotesi
  • Interazione: Comunicazione tra processi (sincrona, asincrona, parzialmente sincrona)
  • Fallimenti: Classificazione dei guasti (crash, omissione, bizantini)
  • Sicurezza: Protezione da attacchi (intercettazione, alterazione, fabbricazione)

Processi e Algoritmi Distribuiti

• Processo: Unità operativa autonoma con stato locale
• Algoritmo distribuito: Eseguito da più processi per raggiungere un obiettivo
• Complessità: Dipende da numero di nodi, messaggi, guasti

Sincrono vs Asincrono

• Sincrono: Limiti noti su tempi di esecuzione, ritardo messaggi, drift clock
  • Vantaggio: Rilevamento guasti con timeout
  • Svantaggio: Sistemi piccoli e controllati
• Asincrono: Nessun limite noto → problemi di consenso non sempre risolvibili

Modello dei Fallimenti

• Failure (fallimento): Scostamento da un comportamento considerato corretto o desiderabile
• Fault (guasto): Causa del failure
• Error: stato dopo l’attivazione del fault