La distribución de una computadora se refiere al diseño y organización de las diferentes partes y componentes que componen un sistema informático. Esto incluye la disposición física de los elementos, así como la forma en que se comunican y colaboran entre sí para lograr un objetivo común. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de arquitecturas distribuidas en la computación y cómo se utilizan en la práctica.
Qué es un sistema distribuido de computadoras
En la computación distribuida, se diseñan aplicaciones que pueden ejecutarse en varias computadoras en lugar de en una sola. Esto se logra al diseñar el software de manera que las diferentes computadoras realicen diferentes funciones y se comuniquen entre sí para desarrollar la solución final. Existen cuatro tipos principales de arquitecturas distribuidas:
Arquitectura cliente-servidor
El método cliente-servidor es el más común para la organización del software en un sistema distribuido. Las funciones se dividen en dos categorías: clientes y servidores.
Los clientes tienen una información y una capacidad de procesamiento limitadas. En su lugar, realizan peticiones a los servidores, que administran la mayoría de los datos y otros recursos. Los clientes pueden enviar solicitudes al servidor y este se comunica con el servidor en su nombre.
Los servidores sincronizan y administran el acceso a los recursos. Responden a las solicitudes de los clientes con datos o información de estado. Normalmente, un servidor puede administrar las solicitudes de varias máquinas.
La arquitectura cliente-servidor ofrece ventajas en términos de seguridad y facilidad de gestión continua. Solo es necesario centrarse en la seguridad de los servidores y cualquier cambio en los sistemas de bases de datos solo requiere cambios en el servidor. Sin embargo, una limitación de esta arquitectura es que los servidores pueden provocar cuellos de botella en las comunicaciones, especialmente cuando varias máquinas realizan peticiones simultáneamente.
Arquitectura de tres niveles
Los sistemas distribuidos de tres niveles se dividen en máquinas cliente, servidores de aplicaciones y servidores de bases de datos. Las máquinas cliente son el primer nivel al que se accede y los servidores de aplicaciones actúan como nivel intermedio para la comunicación. Los servidores de bases de datos actúan como el tercer nivel para almacenar y administrar los datos. Esta arquitectura reduce los cuellos de botella en las comunicaciones y mejora el rendimiento de la computación distribuida.
Arquitectura de nivel N
Los modelos de nivel N incluyen varios sistemas cliente-servidor diferentes que se comunican entre sí para resolver el mismo problema. La mayoría de los sistemas distribuidos modernos utilizan una arquitectura de nivel N con diferentes aplicaciones empresariales que trabajan juntas como un solo sistema en segundo plano.
Arquitectura entre pares
Los sistemas distribuidos entre pares asignan responsabilidades iguales a todas las computadoras conectadas a la red. No hay separación entre las computadoras cliente y servidores, y cualquier computadora puede desempeñar todas las responsabilidades. Esta arquitectura se ha vuelto popular para el intercambio de contenidos, la transmisión de archivos y las redes blockchain.
Qué es un sistema distribuido y ejemplos
Los sistemas de computación distribuida tienen las siguientes características:
- Recursos compartidos: los sistemas distribuidos pueden compartir hardware, software o datos.
- Procesamiento simultáneo: varias máquinas pueden procesar la misma función al mismo tiempo.
- Escalabilidad: la capacidad computacional y de procesamiento puede escalarse según sea necesario agregando máquinas adicionales.
- Detección de errores: los errores se pueden detectar más fácilmente en un sistema distribuido.
- Transparencia: un nodo puede acceder y comunicarse con otros nodos del sistema.
Un sistema distribuido es un conjunto de programas informáticos que utilizan recursos computacionales en varios nodos de cálculo distintos para lograr un objetivo compartido común. Estos sistemas son utilizados en una amplia gama de aplicaciones, como:
- Aplicaciones web y móviles con alto tráfico.
- Sistemas de criptomonedas como Bitcoin y Ethereum.
- Servidores web modernos que utilizan equilibradores de carga y sistemas de cola de mensajes.
- Sistemas de contenedores administrados por herramientas como Kubernetes.
Ventajas, inconvenientes y riesgos de los sistemas distribuidos
Los sistemas distribuidos ofrecen varias ventajas, como una mayor fiabilidad y rendimiento. Al eliminar los puntos de error centrales y los cuellos de botella, estos sistemas son más robustos y escalables. Sin embargo, también presentan desafíos, como la complejidad de desarrollo y la dificultad de organización y gestión. Tener en cuenta los riesgos asociados con los sistemas distribuidos y utilizar herramientas adecuadas para su gestión y supervisión.
La distribución de una computadora implica el diseño y la organización de los componentes de un sistema informático para lograr un objetivo común. Existen diferentes tipos de arquitecturas distribuidas, como cliente-servidor, de tres niveles, de nivel N y entre pares. Los sistemas distribuidos ofrecen ventajas en términos de fiabilidad y rendimiento, pero también presentan desafíos en términos de complejidad y gestión. Es importante comprender los riesgos asociados con los sistemas distribuidos y utilizar herramientas adecuadas para su implementación y supervisión.
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