UNIVERSIDAD AUTONÓMA DE TAMAULIPAS...Comprenderá los fundamentos de los Sistemas Distribuidos en...

UNIVERSIDAD AUTONÓMA DE TAMAULIPAS

FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER”

NOMBRE DE LA CARRERA

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

DISEÑO DE SISTEMAS EN REDES GLOBALES

PROGRAMA DE ESTUDIOS

LUGAR Y FECHA TAMPICO, TAMPS. 14 de agosto de 2017

R-RS-01-25-03

DATOS REFERENCIALES NUCLEO DE PERIODO CLAVE CREDITOS CARGA H O R A S

FORMACION HORARIA CONDUCIDAS

POR

PROFESOR

DE TRABAJO

INDEPENDIENTES

DEL ALUMNO PROFESIONAL

9 O

M.IT18.4

23.05-05

4 3 3 1

ANTECEDENTE CONSECUENTE

MATERIAS

SISTEMAS OPERATIVOS DE RED

DESCRIPCION GENERAL DE LA ASIGNATURA

Los temas de estudio que comprende este curso tienen como meta comprender las ideas centrales del

diseño de Sistemas en Redes Globales utilizando las tecnologías de comunicación y Sistemas de

información distribuidos.

Comprende el estudio de los conceptos básicos de sistemas distribuidos, procesos distribuidos, el sistema

de nombres, sincronización, consistencia y replicación, tolerancia a fallos y la seguridad relacionada a

los sistemas distribuidos.

Se analiza el caso de los sistemas basados en el Web como un caso de estudio en donde se involucran

todos los elementos de los sistemas distribuidos en las redes globales.

INTENCION EDUCATIVA

El propósito del curso es explicarle al alumno las bases necesarias para comprender los conceptos que se

plantean en este programa y al mismo tiempo encaminarlo por medio de un conjunto de actividades para

que acepte el compromiso de complementar y profundizar tanto los temas expuestos por el Profesor así

como aquellos que son asignados para que el alumno los desarrolle por su cuenta ya sea de manera

individual o colectiva dentro o fuera de clase.

En resumen: Teniendo como plataforma los temas del Diseño de sistemas en redes globales, el alumno

deberá estudiar y desarrollar los contenidos temáticos con el propósito de adquirir seguridad en sí

mismo, deberá ser independiente, podrá aprender por si mismo, podrá aceptar retos y compromisos,

podrá expresar conceptos en sus propias palabras, podrá investigar otros temas relacionados con este

curso, podrá perfeccionar hábitos de estudio y de disciplina, así como ser creativo y proponer soluciones

factibles de implementar en problemas relacionados a sistemas de software en redes globales.

OBJETIVO(S) GENERAL (ES)

Al finalizar el curso el alumno:

Comprenderá los fundamentos de los Sistemas Distribuidos en Redes Globales aplicados a problemas

reales así como el manejo de otros sistemas coordinados con el fin de diseñar, implementar e integrar

tecnologías de comunicaciones, soluciones de software y recurso humano en problemas de la vida diaria.

El comprender estas generalizaciones, el alumno podrá interpretar, diseñar e implementar modelos

complejos y por lo tanto estará en condiciones de resolver problemas de ingeniería mas cercanos a la

realidad.

UNIDADES CONTENIDOS TEMATICOS OBJETIVOS PARTICULARES

Unidad I

Introducción

1.1 Definición de un Sistema Distribuido

1.2 Objetivos de los sistemas distribuidos

1.2.1 Accesibilidad de los recursos

1.2.2 Distribución

1.2.3 Grado de apertura

1.2.4 Escalabilidad.

1.3 Tipos de sistemas distribuidos

1.3.1 Distribuidos de cómputo

1.3.2 Distribuidos de información

1.3.3 Distribuidos Masivos

1.4 Arquitecturas

1.4.1 Modelos arquitectónicos

1.4.1.1 Arquitecturas Centralizadas

1.4.1.2 Arquitecturas Descentralizadas

1.4.1.3 Arquitecturas Distribuidas

1.4.2 Arquitecturas Vs Middleware

1.4.2.1 Interceptores

1.4.2.2 Métodos generales para software adaptivo

1.5 Auto administración en sistemas distribuidos

1. Al terminar esta unidad, el alumno comprenderá y aplicara

las propiedades fundamentales de los sistemas distribuidos.

1.1 COMPRENDER QUE ES UN SISTEMA DISTRIBUIDO.

1.2 El alumno comprenderá los cuatro objetivos fundamentales

de los Sistemas Distribuidos.

1.3. El alumno reconocerá los distintos tipos de sistemas

distribuidos e identificará sus principales características.

1.4. El alumno reconocerá las diferentes arquitecturas de los

sistemas distribuidos.

1.5. El alumno conocerá y comprenderá las diferentes formas de

administración de los sistemas distribuidos.


Unidad II.

Procesos Distribuidos.

2.1 Hilos en sistemas distribuidos

2.1.1 Introducción a los Hilos

2.1.2 Hilos en los sistemas distribuidos.

2.2 Virtualización

2.2.1 Rol de la virtualización en los sistemas distribuidos

2.2.2 Arquitectura de las máquinas virtuales

2.3 Clientes

2.3.1 Interfaces de usuario en red.

2.3.2 Software del Cliente para transparencia de distribución.

2.4 Servidores

2.4.1 Temas Generales de Diseño

2.4.2 Servidores de clústeres

2.4.3 Servidores en Malla

2.4.4 Administración de servidores distribuidos

2.5 Migración de código

2.5.1 Métodos para la migración de código

2.5.2 Migración y recursos locales

2.5.3 Migración y recursos heterogéneos

2.6 Comunicación entre procesos distribuidos

2.6.1 Fundamentos

2.6.1.1 Protocolos en capas.

2.6.1.2 Tipos de comunicación.

2.6.2 Llamadas a procedimientos remotos

2.6.2.1 Operación básica RPC

2.6.2.2 Paso de parámetros

2.6.2.3 RPC asíncrona

2.6.3 Comunicación orientada a mensajes

2.6.3.1 Comunicación transitoria.

2.6.3.2 Comunicación persistente.

2.6.4 Comunicación orientada a flujos.


las propiedades fundamentales de los procesos distribuidos.

2.1 Comprender el concepto de hilos de ejecución en un sistema

distribuido.

2.2 El alumno comprenderá los conceptos de virtualización

aplicados a los sistemas distribuidos.

2.3 El alumno comprenderá el concepto de Clientes en los

procesos distribuidos aplicados a los sistemas cliente

servidor.

2.4 El alumno comprenderá el concepto de Servidor en los

procesos distribuidos aplicados a los sistemas cliente

servidor.

2.5 El alumno conocerá y aplicará los métodos y procesos para

la migración de código a sistemas distribuidos.

2.6 El alumno conocerá y aplicará los métodos y procesos para

la migración de código a sistemas distribuidos.

2.6.4.1 Soporte para medios continuos

2.6.4.2 Flujos y calidad del servicio

2.6.4.3 Sincronización de flujos.

2.6.5 Comunicación por multi transmisión.

2.6.5.1 Multi transmisión al nivel de aplicación.

2.6.5.2 Diseminación de datos basados en el gossip.

Unidad III.

Sistema de nombres.

3.1 Nombres, identificadores y direcciones

3.2 Nombres planos

3.2.1 Soluciones Simples

3.2.2 Métodos basados en el origen.

3.2.3 Tablas Hash distribuidas.

3.2.4 Métodos jerárquicos

3.3 Nombres estructurados.

3.3.1 Espacio de nombres.

3.3.2 Resolución de nombres

3.3.3 Implementación de un espacio de nombres

3.3.4 El sistema de nombres de dominio.

3.4 Nombres basados en atributos.

3.4.1 Servicios de directorio

3.4.2 Implementaciones jerárquicas: LADP

3.4.3 Implementaciones descentralizadas.


las propiedades de los sistemas de nomenclatura para los


3.1 Comprender la composición de nombres, identificadores y

direcciones en los sistemas distribuidos.

3.2 El alumno comprenderá los métodos de resolución de

nombres en los sistemas de nombres planos.

3.3 El alumno comprenderá el mecanismo para la resolución de

nombres en el sistema de nombres estructurados.

3.4 El alumno comprenderá la implementación de Nombres

basados en atributos en los sistemas distribuidos.


Unidad IV

Sincronización.

4.1 Sincronización del reloj

4.1.1 Relojes Físicos

4.1.2 Sistemas de posicionamiento global

4.1.3 Algoritmos de sincronización de relojes.

4.2 Relojes lógicos

4.2.1 Relojes lógicos de Lamport

4.2.2 Relojes vectoriales.

4.3 Exclusión mutua.

4.3.1 Visión general.

4.3.2 Algoritmo centralizado

4.3.3 Algoritmo descentralizado

4.3.4 Algoritmo distribuido

4.3.5 Algoritmo de anillo de token

4.3.6 Comparación de los 4 algoritmos.

4.4 Posicionamiento global de los nodos.

4.5 Algoritmos de elección.

4.5.1 Algoritmos de elección tradicional

4.5.2 Elecciones en ambientes inalámbricos

4.5.3 Elecciones en sistemas de gran escala.

4. Al terminar esta unidad, el alumno entenderá y aplicara la

sincronización en los problemas de sincronía para los


4.1 Comprender la Sincronización de reloj a problemas de

sincronía en sistemas distribuidos.

4.2 Comprender la aplicará la Sincronización de relojes lógicos a

problemas de sincronía en sistemas distribuidos.

4.3 Comprender la conocerá y comprenderá la solución mediante

cuatro algoritmos de exclusión mutua aplicados a problemas

de Sincronización en sistemas distribuidos.

4.4 El alumno comprenderá e implementara algoritmos de

Posicionamiento global de nodos en los sistemas

distribuidos.

4.5 El alumno comprenderá la implementación de algoritmos de

elección para resolver problemas de sincronización en los


Unidad V

Consistencia y replicación.

5.1 Introducción.

5. Al terminar esta unidad, el alumno entenderá y aplicara los

diferentes métodos de replicación aplicados en los sistemas

distribuidos.

5.1 Comprender las razones para replicar partes de un sistema

5.1.1 Razones para replicar.

5.1.2 Replicación como técnica de escalamiento.

5.2 Modelos de consistencia centrada en los datos.

5.2.1 Consistencia continua

5.2.2 Ordenamiento consistente de operaciones

5.3 Modelos de consistencia centrada en el cliente.

5.3.1 Consistencia momentánea.

5.3.2 Lecturas monotónicas.

5.3.3 Escrituras monotónicas

5.3.4 Modelo Lea sus escrituras.

5.3.5 Modelo Las escrituras siguen a las lecturas.

5.4 Administración de replicas.

5.4.1 Ubicación del servidor de replicas.

5.4.2 Ubicación y replicación de contenido.

5.4.3 Distribución de contenido.

5.5 Protocolos de consistencia.

5.5.1 Consistencia continúa.

5.5.2 Protocolos basados en primarias

5.5.3 Protocolos de escritura replicados

5.5.4 Protocolos de coherencia de caché

5.5.5 Implementación de la consistencia centrada en el

cliente.

distribuido.

5.2 Comprenderá los métodos de Consistencia centrada en datos

en los sistemas distribuidos.

5.3 Aprenderá los modelos de consistencia que se aplican en la

parte del cliente.

5.4 El alumno estudiará, comprenderá e implementara la

administración de replicas para la distribución de contenidos.

5.5 El alumno estudiará los diferentes protocolos de consistencia

aplicados a los sistemas distribuidos.

Unidad VI

Tolerancia a fallas.

6.1 Introducción.

6.1.1 Conceptos básicos.

6.1.2 Modelos de falla

6.1.3 Disfrazado de fallas por redundancia

6. Al terminar esta unidad, el alumno conocerá y aplicara los

diferentes métodos de recuperación ante fallos en los


6.1 Comprender los conceptos relacionados a la tolerancia a

fallos en los sistemas distribuidos.

6.2 Atenuación de un proceso.

6.2.1 Temas de diseño

6.2.2 Enmascaramiento de fallas y replicación

6.2.3 Acuerdo en sistemas defectuosos.

6.2.4 Detección de fallas.

6.3 Comunicación confiable entre cliente y servidor.

6.3.1 Comunicación punto a punto.

6.3.2 Comunicación RPC en presencia de fallas.

6.4 Comunicación de grupo confiable.

6.4.1 Esquema de multi transmisión básicos confiables.

6.4.2 Escalabilidad en multi transmisión confiable.

6.4.3 Multi transmisión atómica.

6.5 Realización distribuida.

6.5.1 Realización bifásica.

6.5.2 Realización trifásica.

6.6 Recuperación

6.6.1 Introducción

6.6.2 Marcación de puntos de control

6.6.3 Registro de mensajes

6.6.4 Computación orientada a la recuperación.

6.2 Comprenderá los conceptos de enmascaramiento de fallas,

conocerá los acuerdos de operación en sistemas defectuosos,

los mecanismos de detección y temas relacionados al diseño

de tolerancia a fallos en los sistemas distribuidos.

6.3 El alumno conocerá los mecanismos de comunicación

confiable entre sistemas clientes y sistemas servidores en los


6.4 El alumnos conocerá los esquemas de comunicación de

grupo confiable en la transmisión de mensajes entre los


6.5 El alumno comprenderá los esquemas de realización bifásica

y trifásica en los sistemas distribuidos.

6.6 El alumno entenderá los mecanismos de recuperación ante

fallas en la comunicación en los sistemas distribuidos.

Unidad VII

Seguridad.

7.1 Introducción.

7.1.1 Amenazas, políticas y mecanismos de seguridad.

7.1.2 Temas de diseño

7.1.3 Criptografía

7. Al terminar la unidad, el alumno conocerá y aplicara los

diferentes mecanismos de seguridad aplicados en los


7.1 El alumno conocerá las amenazas, políticas, mecanismos de

seguridad, criptografía de mensajes y temas de diseño a la

seguridad de los sistemas distribuidos.

Unidad VIII

7.2 Canales seguros.

7.2.1 Autenticación.

7.2.2 Integridad y confidencialidad del mensaje

7.2.3 Comunicación segura de un grupo

7.3 Control de acceso.

7.3.1 Temas generales del control de acceso

7.3.2 Cortafuegos (Firewall)

7.3.3 Código móvil seguro.

7.3.4 Negación del servicio.

7.4 Administración de la seguridad.

7.4.1 Administración de claves.

7.4.2 Administración de un grupo seguro

7.4.3 Administración de la autorización.

Caso de estudio. Sistemas distribuidos basados en el WEB.

8.1 Arquitectura.

8.1.1 Sistemas tradicionales basados en el web.

8.1.2 Servicios WEB

8.1.3 Criptografía

8.2 Procesos.

8.2.1 Clientes.

8.2.2 Servidores WEB Apache

8.2.3 Servidores WEB basados en clústeres.

8.3 Comunicación.

8.3.1 Protocolo HTTP

8.3.2 Protocolo de acceso a un objeto simple.

7.2 El alumno comprenderá los conceptos de autenticación,

integridad, confidencialidad y comunicación segura en los


7.3 El alumno conocerá los diferentes mecanismos de control de

acceso en los sistemas distribuidos.

7.4 El alumno conocerá los esquemas de administración de la

seguridad entre los sistemas distribuidos.

8. Al terminar esta unidad, el alumno conocerá y comprenderá

los fundamentos de los Sistemas Distribuidos aplicados a un

problema real como caso de estudio, los Sistemas

distribuidos basados en el Web, en donde aplicará todos los

conceptos y técnicas aprendidos a lo largo del curso.

8.4 Asignación de nombres.

8.5 Sincronización.

8.6 Consistencia y replicación.

8.6.1 Almacenamiento en el caché de un proxy web.

8.6.2 Replicación de sistemas de alojamiento en la Web

8.6.3 Replicación de aplicaciones Web

8.7 Tolerancia a fallas.

8.8 Seguridad.

UNIDADES ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO

CONDUCIDO POR EL PROFESOR

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO

INDEPENDIENTE DEL ALUMNO

Unidad I.

Introducción

- Lluvias de Ideas.

- Mesas de Discusión en grupo.

- Exposición.

- Trabajo en equipo para la resolución de casos prácticos.

- Investigación documental en libros e internet

- Realización de mesas de discusión en grupo.

- Desarrollo de Prácticas en el Laboratorio.

- Elaboración de ensayos.

- Lecturas recomendadas.

- Resolver cuestionarios

- Proponer casos de aplicación de los temas estudiados.

Unidad II

Procesos

Distribuidos

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Análisis de sistemas cliente-servidor como un ejemplo de






- Elaboración de resúmenes.




- Exploración de software de virtualización.

- Análisis de la sistemas cliente servidos.

Unidad III.

Sistema de

nombres.

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Estudio de los DNS como ejemplo de la nomenclatura de

nombres en sistemas distribuidos.








Unidad IV.

Sincronización

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Estudio de diferentes métodos para lograr la sincronización

entre sistemas distribuidos.








Unidad V.

Consistencia y

replicación.

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Estudio de bases de datos distribuidas, su replicación y

consistencia y el papel que juegan en los sistemas

distribuidos.








Unidad VI.

Tolerancia a

Fallas

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.






- Análisis de los mecanismos para la recuperación de fallas y

evitar la pérdida de información en los sistemas distribuidos.




Unidad VII.

Seguridad.

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Análisis de los métodos y estrategias que garanticen la

seguridad en los sistemas distribuidos.








Unidad VIII.

Caso de estudio.

Sistemas

distribuidos

basados en el

WEB.

- Lluvias de Ideas.


- Exposición.


- Análisis de la Web como una plataforma para la

implementación de los Sistemas distribuidos








SECUENCIA ESTRATEGIAS DE EVALUACION B I B L I O G R A F I A

BASICA COMPLEMETARIA

1 A Y 2

A

UNIDAD

3 A Y 4

A

UNIDAD

5 A Y 6

A

UNIDAD

7 A Y 8

A

UNIDAD

EXÁMEN ESCRITO 70 %

PARTICIPACIÓN EN CLASE

ACTIVIDADES EXTRA CLASE 30 %

TRABAJO EN EQUIPO




TRABAJO EN EQUIPO




TRABAJO EN EQUIPO




TRABAJO EN EQUIPO

Andrew S. Tanenbaum, Maarten Van Steen.

Sistemas distribuidos, principios y

paradigmas, Segunda Edición. Pearson -

Prentice Hall. México , 2008.

Roger S. Pressman. Ingeniería de

Software. Quinta Edición. McGraw-

Hill Interamericana. Madrid. 2002.

George Coulouris. Sistemas

Distribuidos. Tercera Edición. Addison

Wesley. Madrid. 2001.

Andrews, Gregory R. (2000),

Foundations of Multithreaded, Parallel,

and Distributed Programming, Addison–

Wesley, ISBN 0-201-35752-6.

Arora, Sanjeev; Barak, Boaz (2009),

Computational Complexity – A Modern

Approach, Cambridge, ISBN 978-0-521-

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Cormen, Thomas H.; Leiserson, Charles

E.; Rivest, Ronald L. (1990),

Introduction to Algorithms (1st ed.), MIT

Press, ISBN 0-262-03141-8.

Dolev, Shlomi (2000), Self-Stabilization,

MIT Press, ISBN 0-262-04178-2.

Elmasri, Ramez; Navathe, Shamkant B.

(2000), Fundamentals of Database

Systems (3rd ed.), Addison–Wesley,

ISBN 0-201-54263-3.

Ghosh, Sukumar (2007), Distributed

Systems – An Algorithmic Approach,

Chapman & Hall/CRC, ISBN 978-1-

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Lynch, Nancy A. (1996), Distributed

Algorithms, Morgan Kaufmann, ISBN 1-

55860-348-4.

Papadimitriou, Christos H. (1994),

Computational Complexity, Addison–

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Peleg, David (2000), Distributed

Computing: A Locality-Sensitive

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http://www.ec-

securehost.com/SIAM/DT05.html.

http://www.monografias.com/trabajos5/inso/inso.shtml

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http://www.monografias.com/trabajos901/nuevas-tecnologias-edicion-montaje/nuevas-tecnologias-edicion-montaje.shtml

http://www.monografias.com/trabajos901/historia-madrid/historia-madrid.shtml

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http://en.wikipedia.org/wiki/Ron_Rivest

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http://en.wikipedia.org/wiki/MIT_Press



http://en.wikipedia.org/wiki/Shlomi_Dolev



http://en.wikipedia.org/wiki/Shamkant_Navathe





http://en.wikipedia.org/wiki/Nancy_Lynch

http://en.wikipedia.org/wiki/Morgan_Kaufmann_Publishers



http://en.wikipedia.org/wiki/Christos_Papadimitriou




http://en.wikipedia.org/wiki/David_Peleg_(scientist)

http://www.ec-securehost.com/SIAM/DT05.html



http://en.wikipedia.org/wiki/Society_for_Industrial_and_Applied_Mathematics




COMISION ELABORADORA

NOMBRE FACULTAD O UNIDAD DE ADSCRIPCION

ACADEMIA DE REDES DE COMPUTADORA

FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER”

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