Entornos Operativos | Quizlet

Descripcion arquitectura cliente-servidor

Hay 2 tipos de nodos bien diferenciados: un nodo servidor y varios nodos clientes

Rol servidor en arquitectura cliente-servidor

Recibe peticiones de los clientes y lleva la mayoria del peso de computacion, almacenamiento y trafico de red

Rol cliente en arquitectura cliente-servidor

Son ligerios y delegan gran parte de la computacion al servidor. Hoy se suele desplazar parte de la carga al cliente para aligerar la carga del servidor

Ventajas arquitectura cliente-servidor

Sencillez y clara separacion de tareas

Desventajas arquitectura cliente-servidor

Punto unico de fallo y poca escalabilidad

Ejemplos arquitectura cliente-servidor

Cliente web

Descripcion arquitectura P2P

Todos los nodos son iguales e intercambian datos para realizar tareas de computacion y almacenamiento

Ventajas arquitectura P2P

Como los nodos son iguales, se puede hacer tolerancia a fallos y escalar facilmente

Desventajas arquitectura P2P

Muchas veces se necesita un protocolo de comunicacion y el algoritmo es mas complejo

Ejemplos arquitectura P2P

Grandes sistemas distribuidos, blockchain

Descripcion arquitectura hierarchy

Todos los nodos son iguales pero los nodos se organizan en una estructura por niveles para estratificar la computacion dando distintas tareas a distintos niveles

Que es el nodo raiz en arquitectura hierarchy

Nodo en la parte superior de la jerarquia que es el mas importante y se comporta como un servidor

Ventajas arquitectura hierarchy

Como combina caracteristicas de cliente-servidor y P2P, tiene clara separacion de tareas y se puede hacer tolerancia a fallos y escalabilidad

Desventajas arquitectura hierarchy

Fallo en el nodo raiz puede ser muy grave sin mecanismos adecuados para solucionarlo

Ejemplos arquitectura hierarchy

Proyectos cientificos, sistemas de alerta temprana

Descripcion cloud services

Se componen internamente de una red P2P y ofrece una API para que los clientes accedan, ofreciendo la ilusion de un unico servidor centralizado

Descripcion cloud service tipo IaaS

Infrastructure as a Service, ofrece recursos informaticos como computacion o almacenamiento

Descripcion cloud service tipo PaaS

Platform as a Service, ofrece computacion dentro de una plataforma

Descripcion cloud service tipo SaaS

Software as a Service, aplicacion ejecutada en la nube con todo los requerido

Ejemplos cloud service

Amazon Web Services, Google Cloud

Descripcion proceso

Una unidad de ejecucion de codigo creado y gestionado por el sistema operativo. Para lanzarlo se necesita un programa en codigo objeto como .exe

Como ejecuta el sistema operativo los procesos

El sistema operativo permite ejecutar un proceso durante un tiempo y luego pasa al siguiente. Son guardados en una estructura de datos junto su prioridad que se va ajustando segun pasa el tiempo

Como funciona la ejecucion de codgo en un proceso

Ejecuta sequencialmente una instruccion tras otra, ejecutanto solo una instruccion cada vez. El proceso vive en una sola maquina. El sistema operativo permite ejecutar varios procesos a la vez (multiproceso) para aprovechar mejor el hardware

Como funciona la memoria en los procesos

No se comparte memoria entre procesos aunque tengan el mismo codigo objeto. Se pueden intercambiar datos meditante otros procesos como sockets

Descripcion thread

Un flujo de ejecucion en el contexto de un proceso. Un proceso puede tener uno o varios threads (multithread) para aumentar su eficioncia. Los threads de un proceso comparten memoria y son mas ligeros que un proceso en terminos computacionales

Como se ejecuta un proceso en codigo

En Windows con CreateProcess() y en Unix con fork()

Diferencias entre CreateProcess() y fork()

CreateProcess() necesita el nombre del programa y ejecuta el proceso desde el principio mientras que fork() no necesita el nombre continua desde la linea donde es creado. Para que empieze desde el principio hay que hacer exec() despues del fork()

Descipcion socket

Permite comunicar procesos entre dos maquinas distintas o dentro de la misma maquina. Hay 2 tipos, UDP y TCP

Descripcion cliente-servidor UDP

Orientado al envio directo de datagramas UDP sin gestion de reordenacion, repeticion y perdida de mensajes.

Ventajas cliente-servidor UDP

No requiere un handshake y menor latencia por no gestionar perdidas, repeticion y reordenacion de mensajes

Desventajas cliente-servidor UDP

Al no gestionar perdidas, repeticion y reordenacion de mensajes el nivel de aplicacion tiene que adaptarse o gestionarlo

Como funciona el cliente en cliente-servidor UDP

1. Inicializar libreria WinSock2

2. Crear socket UDP

3. Crear struct con IP y puerto del servidor

4. Mandar mensaje con sendto a traves del socket a la direccion especificada

Como funciona el servidor en cliente-servidor UDP

1. Inicializar libreria WinSock2

2. Crear socket UDP

3. Crear struct con IP y puerto donde se va a quedar escuchando

4. Hacer bind el socket con dicha IP

5. En el bucle principal recibe usando recvfrom el mensaje a traves del socket

6. Al finalizar el bucle cerrar el socket y limpiar WinSock2

Descripcion cliente-servidor TCP

Orientado al envio de datagramas TCP que gestiona perdidas, reordenaciones y repeticiones de mensajes desde el nivel de transporte

Ventajas cliente-servidor TCP

Mas comodo para compartir ficheros o grandes cantidades de datos cuando la latencia no es prioritaria

Desventajas cliente-servidor TCP

Mayor latencia por el establecimiento de la conexion y la propia operacion del protocolo

Como funciona el cliente en cliente-servidor TCP

1. Inicializar libreria WinSock2

2. Crear socket TCP

3. Crear struct con IP y puerto del servidor

4. Establecer conexion con el servidor usando connect

5. Mandar mensaje con send a traves del socket a la direccion especificada

6. Cerrar el socket con closesocket

Como funciona el servidor en cliente-servidor TCP

1. Inicializar libreria WinSock2

2. Crear socket TCP

3. Crear struct con IP y puerto donde se va a quedar escuchando

4. Hacer bind el socket con dicha IP

5. Escuchar con listen en el socket para que la libreria puede establecer conexiones y añadirlas a la lista de conexiones pendientes

6. En el bucle principal usar accept para aceptar una conexion y obtener un nuevo socket con los datos de una de las conexiones pendientes

7. En un bucle anidado usar recv para recibir el mensajes a traves del socket de la conexion

8. Al finalizar el bucle cerrar el socket y limpiar WinSock2

Descripcion cliente-servidor UDP multithread

El servidor crea un socket nuevo para cada cliente cuando manda el primer mensaje y le delegara a un thread nuevo para servir a ese cliente

Descripcion cliente-servidor TCP multithread

El servidor delega directamente a un thread el nuevo socket obtenido con accept donde se ha conectado el cliente

Descripcion RPC

Remote Procedure Call, un modelo peticion-respuesta donde el cliente que invoca procedures remotos del servidor a traves de una API. El cienta envia el nombre y los argumentos de la funcion que se quiere realizar y el servidor devuelve al cliente el resultado

Descripcion libreria estatica

Una libreria que contiene todas las operaciones compartidas entre el cliente y el servidor para no repetir el codigo como las funciones de los sockets. Con esto se mejora la mantenibilidad y la reusabilidad del programa

Descripcion marshalling

Tecnica muy usada en sistemas distribuidos que permite la interoperabilidad de sistema hetereogeneos. La idea es utilizar un lenguaje comun intermedio para traducir el paquete a formato texto y que ambas maquinas lo puedan leer.

Lenguajes comunmente usados en marshalling

XML y JSON

Que hace esta linea: s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

Inicia un socket UDP

Que hace esta linea: s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

Inicia un socket TCP

Como se envia un mensaje en UDP

sendtoMsg(socket, &dest_addr, packet, prefix);

Como se recibe un mensaje en UDP

recvfromMsg(socket, &sender_addr, response, prefix);

Como se envia un mensaje en TCP

sendMsg(socket, packet, prefix);

Como se recibe un mensaje en TCP

recvMsg(socket, response, prefix);

Como se crea un thread

std::thread thread = std::thread(function, ThreadInfo);

Como se inicia un thread

thread.join();

Como se acepta un socket del cliente en TCP

clientSocket = accept(socket, (sockaddr*)&client_addr, &client_len); Los punteros son nullptr si no es multithread

Como se conecta el cliente al servidor en TCP

connect(socket, (sockaddr*)&my_addr, sizeof(sockaddr_in);

Mezclas de enviar y recibir mensajes en UDP

sendtorecvfromMsg(socket, &dest_addr, packet, response, prefix);
recvfromsendtoMsg(socket, response, prefix);

Mezclas de enviar y recibir mensajes en TCP

sendrecvMsg(socket, packet, response, prefix);
recvsendMsg(socket, response, prefix);

Como se limpia un socket y la libreria

closesocket(socket); WSACleanup();

Como se limpia un thread

delete thInfo; thInfo = null;

Que hace la siguiente funcion: inet_pton(AF_INET, address, &(addr->sin_addr.s_addr));

Convierte una dirección IP en formato texto a su representación binaria para uso en sockets

Que hace la siguiente funcion: bind(s_server, (sockaddr*)my_addr, sizeof(sockaddr_in));

Asocia un socket a una dirección IP y un puerto locales para poder recibir conexiones o datos

Que hace la siguiente funcion: listen(s_server, 1);

Prepara un socket TCP del servidor para esperar conexiones de clientes y las coloca en una cola de conexiones entrantes

Que hace la siguiente funcion: accept(listeningSocket, (sockaddr*)&client_addr, &clientSize);

Acepta una conexión TCP de la cola creada por listen y devuelve un nuevo socket dedicado a la comunicación con el cliente

Que hace la siguiente funcion: connect(s, (sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));

Inicia y establece una conexión TCP desde el socket del cliente hacia un servidor remoto

Como compruebas si un array de char y un string son iguales

strcmp(charArray, string) == 0;

Como copias el valor de un string a una array de chars

memset(charArray, 0, arrayLength); string.copy(charArray, string.size(), 0);