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Un futuro embebido para las arquitecturas de Sistemas Distribuidos Recientes avances en arquitecturas de sistemas distribuidos, proveen soluciones a varios desafíos presentes en sistemas embebidos Introducción Unidades de procesamiento mas potentes y multipropósito Three symmetrical cores running at 3.2 GHz each Two hardware threads per core VMX-128 vector unit per core 1 MB L2 cache • Conversor D/A: 12 bits, 108 MHz • Optimización de la imagen: Escaneo progresivo, Sobremuestreo de video, Alta definición (720p,1080i, 1080p), Smart Picture, Realce visual • Conversor D/A: 24 bits, 192 kHz • Respuesta de frecuencia: 30-20000 Hz • Relación señal / ruido: 90 • Distorsión y ruido (1 kHz): 65 dB •Cruce (1kHz): 70 dB • Rango dinámico (1 kHz): 80 dB • Sistema de sonido: Dolby Digital Introducción Crecimiento en la interconexión de los sistemas Introducción Aunque las aplicaciones para los sistemas industriales y los consumidores comunes son muy diferentes, los requerimientos son muy similares. Sistemas operativos distribuidos SURGIMIENTO Ejecución paralela de procesos Transacciones confiables Comportamiento de Tiempo Real Sistema operativos distribuidos generales Tradicionalmente, formados por elementos homogéneos, sobre mecanismos de hardware y software especializados. Sistema operativos distribuidos generales Característica esencial: aparentar ser un solo sistema, al ser visto desde afuera. Sin embargo esta compuesto por varios elementos. Sistema operativos distribuidos de Tiempo Real Los sistemas en tiempo real enfatizan en la predictibilidad, confiabilidad y en los requerimientos de tiempo. Muchos de los sistemas en TR, están diseñados para trabajar como sistemas operativos distribuido, pero no se suele aprovechar esta característica. Sistema operativos distribuidos de Tiempo Real – Ej: QNX Es un sistema operativo de TR, que soporta comunicación por mensajes, sobre un protocolo que corre sobre Ethernet, puerto serie o una conexión TCP/IP. Sin embargo es necesario que todos los nodos corran QNX para implementarlo. Sistema operativos distribuidos de Tiempo Real Como generalmente no es posible o deseado que todos los nodos utilicen QNX se utilizan protocolos ya establecidos y abiertos como ser TCP/IP SOCKETS MIDDLEWARE Capa de abstracción entre las aplicaciones y el sistema operativo. Requerimientos del MIDDLEWARE Comunicaciones de red Coordinación Confiabilidad Escalabilidad Heterogeneidad COMIENZO Proveía servicios básicos como transacciones e intercambio de mensajes HOY EN DÍA Provee modelos avanzados de computación distribuida con orientación a objetos MIDDLEWARE EN USO CORBA COM/OPC INDUSTRIAL IT GRID Todos los recursos de un número indeterminado de computadoras son englobados para ser tratados como un único superordenador de manera transparente. Estas computadoras englobadas no están enlazadas firmemente, no tienen por qué estar en el mismo lugar geográfico. Se puede tomar como ejemplo el proyecto SETI@Home. GRID - SETI@HOME "Search for Extraterrestrial Intelligence“ Es un experimento científico que utiliza ordenadores conectados a Internet para la búsqueda de inteligencia extraterrestre. Los usuarios deben descargar un programa gratis y voluntario de la página de la Universidad de Berkeley que consiste en un salvapantallas que analiza las señales en los tiempos que el procesador no utiliza recursos. Uso de Sistemas Distribuidos Requerimientos de Procesamiento Los sistemas embebidos son implementados con la mínima cantidad de recursos posibles Middleware y los SO distribuidos requieren un procesamiento extra y comunicación. LOS MICROCONTROLADORES Y LAS COMPUTADORAS INDUSTRIALES SON CADA VEZ MÁS POTENTES. Hoy en día muchos μC tienen incluido un stack TCP/IP, soportan múltiples hilos y satisfacen los requerimientos necesarios para cómputo distribuido Uso de Sistemas Distribuidos Requerimientos de Tiempo Real FOCO DEL CÓMPUTO DISTRIBUIDO Y EN PARALELO Brindar el mejor servicio maximizando el rendimiento. FOCO DE SISTEMAS DE TIEMPO REAL Predictibilidad y determinismo, requerimientos de tiempo. Middleware no se ha focalizado en los requerimientos de los sist de TR. Recientemente se ha emprendido un esfuerzo para mejorar las propiedades de tiempo real y soporte de QoS en sistemas Middleware. Esta investigación es llevada a cabo por la necesidad de Streaming Multimedia, como por ejemplo Videoconferencias y aplicaciones VoIP. Uso de Sistemas Distribuidos Requerimientos de Seguridad Se hace más evidente en los años recientes Juega un rol fundamental en los SD Uso de Sistemas Distribuidos Requerimientos de Seguridad CONTROL DE ACCESO Basado en código • Permiso a nivel de código RBAC • Permisos según el usuario • Importante en grandes SD Son necesarios métodos generales y universales para proveer autorización y autentificación en todos los niveles de la arquitectura distribuida Uso de Sistemas Distribuidos Requerimientos de Seguridad Se suele confiar en una PKI Comunicación segura • Secure Socket Layer (SSL) • Transport Level Security (TSL) Seguridad en GRIDs • Globus ToolKit da soporte de seguridad basada en mensajes y en transporte Uso de Sistemas Distribuidos El futuro para los sistemas DRE Se utilizan diferentes tecnologías propietarias para construirlos Gran vida útil Se incrementa la dificultad para adaptar y mantener los DRE usando el diseño tradicional de software Uso de Sistemas Distribuidos El futuro para los sistemas DRE Model Driven Middleware (MDM) Es un paradigma de software Creada para ayudar a diseñar e integrar sistemas DRE CONCLUSIONES Los sistemas RE, cada vez son mas potentes, esto permite soportar arquitecturas distribuidas logrando: • Tolerancia a fallos • Distribución de cargas CONCLUSIONES Las seguridad debe ser manejada concretamente en todos los niveles e idealmente debería convenirse una plataforma en común. CONCLUSIONES El autor ve la necesidad de realizar investigaciones mas profundas hacia estándares adoptados mundialmente, para alcanzar la visión de sistemas distribuidos cooperativos. Actualmente no existen Middlewares o sistemas operativos distribuidos, con capacidad de que esto suceda. BIBLIOGRAFÍA “An Embedded Future for Distributed System Architectures” – Trygve Lunheim, Amund Skavhaug http://setiathome.ssl.berkeley.edu/
