Os Sistemas Distribuidos

Os sistemas de computação estão passando por uma revolução. Desde 1945, quando começou a era moderna dos computadores, até aproximadamente 1985, os computadores eram grandes e caros. Mesmo os minicomputadores custavam no mínimo dezenas de milhares de dólares cada. O resultado é que a maioria das organizações tinham apenas alguns poucos computadores e, na fala de um modo de conectá-los, eles funcionavam independentemente uns dos outros.

Contudo, mais ou menos a partir de meados da década de 1980, dois avanços tecnológicos começaram a mudar essa situação. O primeiro foi o desenvolvimento de micro-processadores de grande capacidade. De início, eram máquinas de 8 bits, mas logo se tornaram comuns CPUs de 16, 32, 64 bits. Muitas dessas CPUs tinham a capacidade de computação mainframe, mas por uma fração do preço dele.

A quantidade de melhorias que ocorreu na tecnologia de computadores nos últimos 50 anos é verdadeiramente assombrosa e totalmente sem precedentes em outros setores. De uma máquina que custava dez milhões de dólares e executava uma instrução por segundo, um ganho preço/desempenho de 10¹³. Se os carros tivessem melhorado nessa proporção no mesmo período de tempo, um Rolls Royce custaria agora um dólar e faria um bilhão de milhas por galão.

O segundo desenvolvimento foi a invenção de redes de computadores de alta velocidade. As redes LANs que é uma rede local de curta distância para conectar computadores dentro de um prédio e WANs uma rede de longa distância para conectar máquinas ao longo do mundo.

O resultado dessas tecnologias é que, atualmente, não somente é viável, mas também fácil, montar sistemas de computação compostos por grandes quantidades de computadores conectados por uma rede de alta velocidade. Esses sistemas costumam ser denominados redes de computadores ou sistemas distribuídos, em comparação com os sistemas centralizados (ou sistemas monoprocessadores) anteriores, que consistem em um único computador, seus periféricos e, talvez, alguns terminais remotos.

Um sistema distribuído um conjunto de computadores independentes que se apresenta a seus usuários como um sistema único e coerente. Essa definição de sistemas distribuídos tem vários aspectos importantes. Primeiro é que um sistema distribuído consiste em computadores. Segundo é que os usuários, sejam pessoas ou programas, acham que estão tratando com um único sistema. Isso significa que, de um modo ou de outro, os computadores precisam colaborar. Uma característica importante é que as diferenças entre os vários computadores e o modo como eles se comunicam estão, em grande parte, ocultas aos usuários. O mesmo vale para a organização interna do sistema distribuído. Uma outra característica importante é que o usuários e aplicações podem interagir com um sistema distribuído de maneira consistente e uniforme, independentemente de onde a interação ocorra. Em princípio, também deveria ser relativamente fácil expandir ou aumentar a escala de sistemas distribuídos. Essa característica é uma consequência direta de ter computadores independentes, porém, ao mesmo tempo, de ocultar como esses computadores realmente fazem parte do sistema como um todo. Em geral, um sistema distribuído estará continuamente disponível, embora algumas partes possam estar temporariamente avariadas. Usuários e aplicações não devem perceber quais são as partes que estão sendo substituídas ou consertadas, ou quais são as novas partes adicionadas para atender a mais usuários ou aplicações.

Para suportar computadores e redes heterogêneos e, simultaneamente, oferecer uma visão de sistema único, os sistemas distribuídos costumam ser organizados por meio de uma camada de software. A principal meta de um sistema distribuído é facilitar aos usuários, e às aplicações, o acesso a recursos remotos e seu compartilhamento de maneira controlada e eficiente. Alguns exemplos típicos são impressoras, computadores, facilidades de armazenamento, dados, páginas Web e redes, só para citar alguns. Há muitas razões para querer compartilhar recursos, e uma razão óbvia é a economia. Por exemplo, é mais barato permitir que uma impressora seja compartilhada por diversos usuários em um pequeno escritório do que ter de comprar e manter uma impressora direcionada a cada usuário. Do mesmo modo, em termos econômicos, faz sentido compartilhar recursos de alto custo como supercomputadores, sistemas de armazenamento de alto desempenho, imagesetters e outros periféricos caros. Conectar usuários e recursos também facilita a colaboração e a troca de informações, o que é claramente ilustrado pelo sucesso da Internet com seus protocolos simples para trocar arquivos, correio, documentos, áudio e vídeo. Agora, a conectividade da Internet está levando a várias organizações virtuais nas quais grupos de pessoas muito dispersas geograficamente trabalham juntas por meio de groupware, isto é, software para edição colaborativa, teleconferência e assim por diante. Da mesma maneira, a conectividade da Internet possibilitou o comércio eletrônico, que nos permite comprar e vender o tipo de mercadoria sem ter de realmente ir a uma loja ou até mesmo sair de casa.

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