Sistemas Distribuidos P1 Filtrado

aula 1

explique o que desafio de transparência e seus tipos.

visa esconder os detalhes específicos do sistema (visão de sistema único).

de acesso:
permite que recursos locais e remotos sejam acessados por operações iguais e esconde diferenças de representação de dados.

de localização:
esconde detalhes de onde o recurso está.

de concorrência:
permite o compartilhamento de um recurso concorrido por diversos usuários sem que haja interferência.

de replicação:
permite duplicação de informação para aumentar a disponibilidade e desempenho, o desafio é manter o sincronismo.

de falha:
esconde a ocorrência de falhas.

de mobilidade:
permite que um recurso seja movido para outro local durante o uso.

de desempenho:
permite a reconfiguração do sistema para melhorar o desempenho à medida que cargas variam.

de escalabilidade:
permite aplicativos se expandir sem alterar suas estrutra ou algoritmos.

explique interoperabilidade e portabilidade.

interoperabilidade é a capacidade de sistemas diferentes (fornecedores diferentes) trabalharem juntos e trocarem informações (funcionar em conjunto).

portabilidade é a capacidade do software ser executado em diferentes plataformas (SO e hardware) ou com mínimas modificações (software para A roda em B com interfaces de A).

aula 2

conceitue o middleware (o que é e ordem cornológica).

implementam uma camada adicional de software que esconde parte da heterogeneidade das plataformas dos computadores e também oferece transparência de distribuição.
colocado acima do SO e abaixo das aplicações.

ordem cornológica:
	baseado em sistemas de arquivos:
	todos os recursos do sistema eram representados em arquivos.
	
	baseado em chamadas remotas:
	esconde a complexidade de comunicação através de rede, chamada a procedimento stub que é trocada por procedimento remoto.
	
	baseado em objetos distribuidos:
	cada objeto remoto implementa uma interface que esconde os detalhes dos usuários, as mensagens são interceptadas pelo middleware e transmitidas pela rede localmente até o objeto que implementa.
	
	baseado em documentos/serviços distribuidos:
	cada recurso possui uma referência única (web - URL).

defina multiprocessadores e multicomputadores, qual é fortemente ou fracamente acoplado e o que significa.

multicomputadores:
múltiplos computadores autônomos e cada um possui seu próprio processador, memória e SO, conectados por uma rede de forma independente.
fracamente acoplado pois há uma baixa interdpendência entre os componentes e pouca ou nenhuma necessidade de coordenação contínua.

multiprocessadores:
múltiplos processadores que compartilham um pedaço da memória em comum e utilizam o mesmo SO.
fortemente acoplado pois há alto nível de interdependência entre os componentes e necessidade de coordenação contínua.

liste os serviços oferecidos pelo middleware.

facilidades de comunicação:
transparência de acesso aos serviços de comunicação da rede.

serviço de nome:
nome é uma referência independente do endereço de rede e provê transparência de localização, permitindo escalabilidade e replicação.

persistência:
serviço transparente de armazenamento de dados integrados ao SGBDs.

transações distribuidas:
levam o sistema a um estado consistente, tanto commit quando rollback.

segurança:
provê facilidades para autenticação de usuários, controle de acesso, encriptação e assinatura de mensagens.

explique persistência X transiência. sincronismo X assincronismo.

comunicação persistente:
mensagens são armazenadas pelo serviço de comunicação mesmo que um dos comunicantes esteja indisponível, permitindo que emissor e receptor operem em tempos distintos.

comunicação transiente:
mensagens mantidas na memória das partes comunicantes e para haver comunicação o emissor e receptor devem estar operantes. após concluído e confirmado, o emissor pode apagar a mensagem memória.

explique troca de mensagem.

mensagens são unidades básicas de comunicação (carregam dados e comunicam eventos).
formas de estabelecer sincronismo:
	bloqueio do emissor até o buffer estiver disponível.
	bloqueio do emissor até a mensagem ser enviada.
	bloqueio do emissor até a mensagem ser recebida.
	bloqueio do emissor até a mensagem ser respondida.

aula 3

conceitue cliente-servidor

cliente: mestre - solicita conexão e serviço ao servidor.

servidor: escravo - aguarda solicitações do cliente e devolve a resposta.

demonstre um exemplo de códigdo presente no cliente, no servidor, chamads bloqueantes, no tcp e udp

defina as principais primitivas

SOCK_STREAM
socket()			cria um descritor de socket no cliente e no servidor.
bind()				associa o socket a um IP.
listen()			coloca o servidor em modo de espera para conexões.
accept()			o servidor espera por uma conexão, BLOQUEANTE (até o cliente conectar).
connect()			inicia uma conexão com o servidor, BLOQUEANTE (até estabelecer conexão).
read()/write()		troca de dados no cliente e servidor, BLOQUEANTE (até dados serem lidos e escritos).
close()				fecha o socket.

SOCK_DGRAM
socket()			cria um descritor de socket no cliente e no servidor.
bind()				associa o socket a um IP.
sendto()			envia um pacote para um destino.
recvfrom()			recebe um pacote de um destino, BLOQUEANTE (até receber o pacote).
close()				fecha o socket.

liste as principais funções de sockets

Comum:
cria um descritor de socket
	int socket(int domain, int type, int protocol)

registra um socket a um número de porta
	int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen)

fecha e libera o socket
	int close(int sockfd)

aula 4

defina ‘relógios físicos’ e explique como relógios do computador são representados.

comente sobre sincronização ao tempo natural. existem problemas?

tempo pela humanidade (rotação determina o dia e translação determina o ano).
tempo por relógios atômicos (utilizam átomo de césio, informam ao BIH e este calcula os valores e produz o TAI - 100ns de erro por ano)

problemas: tempo de rotação da Terra aumentou e o referencial marcará horários incompatíveis para os períodos do dia.
solução: UTC (Universal Coordinated Time) e NIST (National Institute of Standard Time).

o que é UTC? onde é usado?

UTC é o padrão de tempo internacional usado para sincronizar relógios em todo o mundo. Combina o tempo atômico com correções baseadas na rotação da Terra, garantindo precisão e é usado para sincronização através do algoritmo de Cristian.

explique o ajuste de relógios nos algorimos de Cristian e Berkeley.

Cristian:
	receptor WWV.
	uma máquina X assumirá o papel de time server para as demais.
	as máquinas participantes pedem a hora atual para o servidor através de uma mensagem.
	o servidor responde com o valor C UTC
	
	problemas:
	o tempo de resposta (RTT - round trip time) da rede pode se alterar.
	um relógio só pode registrar o acréscimo do tempo.

Barkeley:
	não usa receptor WWV.
	usa servidor monitor que solicita o registro do tempo para cada máquina envolvida.
	o servidor computa a média de todos os registros e envias para as maquinas ajustarem seus relógios.

explique happens-before e seu usando em lamport timestamps.

happens-before define a ordem casual entre eventos: se A ocorre antes de B, então A -> B.
Lamport Timestamps garantem que se A -> B então o timestamp de A será menor que B e o inverso nem sempre é verdadeiro.

liste e explique os algoritmos de eleição do coordenador Bully e Anel.

Bully:
ideia que os processos estão querendo se tornar coordenadores.
quando um processo 'P' detecta que o coordenador não está operante, 'P' inicia uma eleição.
- 'P' encaminha uma mensagem 'ELECTION' a todos os processos com números maiores.
- Se ninguém responder, 'P' vence a eleição e se torna coordenador.
- Se um processo (com número maior) responder (mensagem OK) ele assume a dianteira e reinicia em 1 (enfrenta outro).
- O processo que vencer a eleição encaminha uma mensagem COORDINATOR a todos os processos e assume o papel de coordenador.
- Se um processo que estava parado retorna à execução inicia uma nova eleição.

Anel:
O anel representa a ordenação sequencial dos processos
- Quando um processo detecta que o coordenador está inoperante, ele encaminha uma mensagem 'ELECTION' ao seu sucessor contendo seu próprio número de processo.
- Cada processo na sequência insere seu número na lista e torna-se candidato.
- Quando a mensagem chegar novamente no emissor, verifica qual processo tem maior número.
- Constrói uma mensagem 'COORDINATOR' para informar a todos quem venceu a eleição e assumirá a função de coordenador.

dada a seguinte configuração de um relógio: ƒcristal = 1MHz Holding register = 50000

a) quanto vale, em segundos, cada clock tick?
b) para a configuração acima, assuma que o tempo inicial (zero do relógio) foi atribuído para 14/09/2020, às 0h. Considere a data e hora atuais: 14/09/2020 – 9h15min0s. Quantos clock ticks foram acumulados em Cp(t)?

ƒcristal = 1MHz
Holding register = 50000

a)	50k = clock tick
	1MHz = 1000000 Hz
	
	ƒcristal/holding register = 1000000/50000 = 20 clock ticks por segundo (ctps).

	1/ctps = 1 / 20 = duração em segundos -> 0.05 segundos.

b)	tempo inicial:	14/09/2020 - 0h
	atual:			14/09/2020 - 9h15min0s

	converter p segundo
	9 * 60 * 60 + 15 * 60 = 33300 seg
	
	clock ticks acumulados em Cp(t):		
	seg * clockticks = 33300 * 20 = 666000 clockticks