Fundaciónuniversitarialoslibert

adoresFundaciónuniversitarialo

slibertadoresFundaciónuniversi

tarialoslibertadoresFundaciónu

niversitaria loslibertadoresFundación

universitarialoslibertadoresFun

daciónuniversitarialoslibertado

resFundaciónuniversitarialoslib

ertadoresFundaciónuniversitari

aloslibertadoresFundaciónuniv

ersitarialoslibertadoresFundaci

ónuniversitarialoslibertadoresF

undaciónuniversitarialosliberta

doresFundaciónuniversitarialos

libertadoresFundaciónuniversit

arialoslibertadoresFundaciónu

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS

PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

1

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

SISTEMAS DISTRIBUIDOS Sistemas cuyos componentes hardware y software, que están en computadoras conectadas en red, se comunican y coordinan sus acciones mediante el paso de mensajes, para el logro de un objetivo. Se establece la comunicación mediante un protocolo preestablecido. CARACTERÍSTICAS Concurrencia. Esta característica de los sistemas distribuidos permite que los recursos disponibles en la red puedan ser utilizados simultáneamente por los usuarios y/o agentes que interactúan en la red. Carencia de reloj global. Las coordinaciones para la transferencia de mensajes entre los diferentes componentes para la realización de una tarea, no tienen una temporización general, está más bien distribuida en los componentes. Fallos independientes de los componentes. Cada componente del sistema pudiera fallar de manera independientemente, y los demás continuar ejecutando sus acciones. Esto permite el logro de las tareas con mayor efectividad, pues el sistema en su conjunto continua trabajando. SISTEMAS CENTRALIZADOS Los sistemas de bases de datos centralizados son aquellos que se ejecutan en un único sistema informático sin interaccionar con ninguna otra computadora. Tales sistemas comprenden el rango desde los sistemas de bases de datos monousuario ejecutándose en computadoras personales hasta los sistemas de bases de datos de alto rendimiento ejecutándose en grandes sistemas. Una computadora moderna de propósito general consiste en una o unas pocas unidades centrales de procesamiento y un número determinado de controladores para los dispositivos que se encuentran conectados a través de un bus común, el cual proporciona acceso a la memoria compartida. Las UCP (unidades centrales de procesamiento) poseen memorias caché locales donde se almacenan copias de ciertas partes de la memoria para acelerar el acceso a los datos. Cada controlador de dispositivo se encarga de un tipo específico de dispositivos (por ejemplo, una unidad de disco, una tarjeta de sonido o un monitor). Las UCP y los controladores de dispositivos pueden ejecutarse concurrentemente compitiendo así por el acceso a la memoria. La memoria caché reduce la disputa por el acceso a la memoria, ya que la UCP necesita acceder a la memoria compartida un número de veces menor. Características: Los Sistemas de BD Centralizados se almacenan en una localidad central, donde residen todos los componentes. Actúan como Servidores: para satisfacer las peticiones generadas en las terminales o CPU conectados al sistema central. Los componentes principales son: los datos el software SGBD y los dispositivos de almacenamiento asociados: discos de almacenamiento, cintas de backup. No tiene problemas en cuanto a la seguridad de acceso. SISTEMAS MULTIPLES

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

2

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

Se refiere a un concepto de sistemas operativos, pero en ocasiones también puede aplicarse a programas de computadora de otro tipo (e.j. aplicaciones de base de datos) e incluso a sistemas de cómputo. En general se le llama multiusuario o sistemas Múltiples a la característica de un sistema operativo o programa que permite proveer servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente, estrictamente es pseudo-simultáneo (tanto en paralelismo real como simulado). En la categoría de multiusuario se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios, que comparten los mismos recursos. Actualmente este tipo de sistemas se emplean especialmente en redes, pero los primeros ejemplos de sistemas multiusuario fueron los centralizados, que los usuarios compartían a través del uso de múltiples dispositivos de interfaz humana (e.j. una unidad central y múltiples. sirve para empresas monitores y teclados). Los recursos que se comparten son, normalmente, una combinación de: Procesador. Memoria. Almacenamiento secundario (en disco duro). Programas. Periféricos como impresoras, plóter, escáneres, etc. De tal modo que múltiples usuarios utilizan una única computadora, comparten programas y usan un sistema operativo unificado, que les están dedicados por completo; teniendo la impresión de que lo hacen simultáneamente. Sistemas operativos multiusuario En los sistemas operativos antiguos, la idea de multiusuario guarda el significado original de que éste puede ser utilizado por varios usuarios al mismo tiempo, permitiendo la ejecución concurrente de programas por parte de distintos usuarios. Aunque la idea original de tiempo compartido o el uso de terminales bobas no es ya el más utilizado. Esto debido a que los computadores modernos pueden tener múltiples procesadores, o proveer sus interfaces de usuario a través de una red, o en casos especiales, ya ni siquiera existe un solo computador físico proveyendo los servicios, sino un conjunto de computadoras en red o conectadas por un bus de alta velocidad y actuando en concierto para formar un clúster. El principio del concepto es facilitar compartir los recursos de procesamiento, almacenamiento y periféricos varios, reduciendo el tiempo ocioso en el (o los) procesador(es), e indirectamente implica reducción de los costos de energía y equipamiento para resolver las necesidades de cómputo de los usuarios. Ejemplos de sistemas operativos con característica de multiusuario son VMS y Unix, así como sus múltiples derivaciones (e.g. IRIX, Solaris, etc.) y los sistemas tipo Unix como Linux, FreeBSD y Mac OS X. En la familia de los sistemas operativos Microsoft Windows, desde Windows 95 hasta la versión Windows 2000, proveen soporte para ambientes personalizados por usuario, pero no admiten la ejecución de múltiples sesiones de usuario mediante el entorno gráfico. Las versiones de Windows 2000 server y Windows 2003 server ofrecen el servicio Terminal Server el cual permite la ejecución remota de diferentes sesiones de usuario.

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

3

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

SISTEMAS DE ACCESO Es la habilidad de permitir o denegar el uso de un recurso particular a una entidad en particular. Los mecanismos para el control de acceso pueden ser usados para cuidar recursos físicos (ej: acceso a una habitación donde hay servidores), recursos lógicos (ej: una cuenta de banco, de donde solo determinadas personas pueden extraer dinero) o recursos digitales (ej: un archivo informático que sólo puede ser leído, pero no modificado). SISTEMAS DE TIEMPO COMPARTIDO Permiten la simulación de que el sistema y sus recursos son todos para cada usuario. El usuario hace una petición a la computadora, está la procesa tan pronto como le es posible, y la respuesta aparecerá en la terminal del usuario. Los principales recursos del sistema, el procesador, la memoria, dispositivos de E/S, son continuamente utilizados entre los diversos usuarios, dando a cada usuario la ilusión de que tiene el sistema dedicado para su mismo. Esto trae como consecuencia una gran carga de trabajo al Sistema Operativo, principalmente en la administración de memoria principal y secundaria. Características de los Sistemas Operativos de tiempo compartido: Populares representantes de sistemas multiprogramados multiusuario, Ej.: sistemas de diseño asistido por computador, procesamiento de texto, etc. Dan la ilusión de que cada usuario tiene una máquina para sí. Mayoría utilizan algoritmo de reparto circular. Programas se ejecutan con prioridad rotatoria que se incrementa con la espera y disminuye después de concedido el servicio. Evitan monopolización del sistema asignando tiempos de procesador (time slot). Gestión de memoria proporciona protección a programas residentes. Gestión de archivo debe proporcionar protección y control de acceso debido a que pueden existir múltiples usuarios accesando un mismo archivo. SISTEMAS DE TIEMPO REAL Un sistema de tiempo real es un sistema informático que interacciona con su entorno físico y responde a los estímulos del entorno dentro de un plazo de tiempo determinado. No basta con que las acciones del sistema sean correctas, sino que, además, tienen que ejecutarse dentro de un intervalo de tiempo determinado. Existen sistemas de tiempo real crítico (tiempo real duro), en los que los plazos de respuesta deben respetarse siempre estrictamente y una sola respuesta tardía a un suceso externo puede tener consecuencias fatales; y sistemas de tiempo real acrítico (tiempo real suave), en los que se pueden tolerar retrasos ocasionales en la respuesta a un suceso. Un ejemplo que ilustra los puntos anteriores es el de un robot que necesita tomar una pieza de una banda sinfín. Si el robot llega tarde, la pieza ya no estará donde debía recogerla, por tanto, el trabajo se llevó a cabo incorrectamente, aunque el robot haya llegado al lugar adecuado. Si el robot llega antes de que la pieza llegue, la pieza aún no estará ahí y el robot puede bloquear su paso.

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

4

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

SISTEMAS ONLINE Los sistemas Operativos online o también llamados WEBOS son software. Que trabajan a base de un navegador con un punto de acceso a la web o nube , es importante resaltar que los sistemas operativos online fueron creados para desarrollarse y desenvolverse al igual que los sistemas operativos comunes los cuales utilizan como prioridad los complementos de hardware que estos posean, a diferencia de los sistemas Operativos online o también llamados WEBOS los cuales no necesitan de altas características tecnológicas en cuanto a hardware debido a que estos trabajan a base de un navegador como. Algunas aplicaciones son un poco difíciles de comprender en cuanto a las funciones que ofrecen debido a que algunas de éstas son complejas pero con algo conocimiento básico en aplicaciones externas a Windows se logra comprender un poco las aplicaciones y su utilidad. Según lo experimentado en dicho WEB-OS. Se. Logra notar que con algo de adiestramiento se lograría desenvolverse a nivel de sustituir el sistema operativo que se esté ejecutando en su dispositivo físico, no se habla a nivel de solo computadoras ya que se verificó la funcionalidad en dispositivos móviles. Es importante destacar una de las ventajas fue su nivel de compatibilidad al permitir las mismas funciones en dispositivo móviles, en una notebook y en la computadora de mesa. MULTIPROCESO Es el uso de dos o más procesadores (CPU) en una computadora para la ejecución de uno o varios procesos (programas corriendo). Algunas personas, en el idioma español hacen sinónimo este termino con el de multitareas (del inglés multitasking) el cual consiste en la ejecución de uno o más procesos concurrentes en un sistema. Así como la multitarea permite a múltiples procesos compartir una única CPU, múltiples CPUs pueden ser utilizados para ejecutar múltiples procesos o múltiples hilos (Threads) dentro de un único proceso. Los algoritmos que utilizan los sistemas operativos para aprovechar los procesadores han sido ampliamente estudiados en libros clásicos como el de Madnick y Donovan, el de Andrew S. Tanenbaum y el de Abraham Silberschatz, entre otros. MULTITAREA La multitarea es la característica de los sistemas operativos modernos de permitir que varios procesos se ejecuten —al parecer— al mismo tiempo compartiendo uno o más procesadores. Los sistemas operativos multitarea son capaces de dar servicio a más de un proceso a la vez para permitir la ejecución de muchos más programas. En esta categoría también se encuentran todos los sistemas que cumplen simultáneamente las necesidades de dos o más usuarios —llamados sistemas multiusuario— que compartan los mismos recursos. Este tipo de sistemas se emplea especialmente en redes. En resumen, se trata de fraccionamiento del tiempo (timesharing en inglés). MULTIPROGRAMACION

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

5

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

Se denomina multiprogramación a una técnica por la que dos o más procesos pueden alojarse en la memoria principal y ser ejecutados concurrentemente por el procesador o CPU. Con la multiprogramación, la ejecución de los procesos (o hilos) se va solapando en el tiempo a tal velocidad, que causa la impresión de realizarse en paralelo (simultáneamente). Se trata de un paralelismo simulado, dado que la CPU sólo puede trabajar con un proceso cada vez (el proceso activo). De ahí que, en rigor, se diga que la CPU ejecuta «concurrentemente» (no simultáneamente) varios procesos; en un lapso de tiempo determinado, se ejecutarán alternativamente partes de múltiples procesos cargados en la memoria principal. En los antiguos sistemas monoprogramados, cuando un proceso en ejecución requería hacer uso de un dispositivo de E/S, el procesador quedaba ocioso mientras el proceso permaneciese en espera y no retomara su ejecución. En cambio, en un sistema multiprogramado, cuando un proceso Px concluye o se bloquea (en espera de una operación de E/S), el núcleo del sistema operativo toma el control de la CPU para efectuar lo que se denomina un «cambio de contexto», a fin de dar turno a otro proceso Py para que se ejecute. Nótese que cuando el proceso Px recupere su turno, reanudará su ejecución justo en el punto exacto en que se interrumpió. Este mecanismo supone un mejor reparto de la carga de trabajo y un mayor aprovechamiento de la CPU, lo que redunda en un mayor rendimiento del sistema. SISTEMAS INTERACTIVOS Es un sistema informático que se interrelaciona y depende de las acciones de un usuario para realizar una tarea, es decir, todo sistema en el que interactúan persona y máquina. Podríamos considerar interactivo desde un reproductor de DVD hasta un videojuego en el que nuestras acciones determinan el trascurso de la acción. Surgen sobre el año 1962, como una mejora de los sistemas de tratamientos por lotes. Estos sistemas, llamados también conversacionales, se desarrollaron principalmente para que cada usuario operara con un terminal, para que una misma máquina, con la misma potencia que en sistemas no interactivos, pudiese atender a más de un usuario, debido a que no todos a la vez ocuparían mucho tiempo el procesador, con lo que, el procesador se mantendría menos tiempo ociosa, y su utilización sería más eficiente ESCALABILIDAD La escalabilidad es la propiedad deseable de un sistema, una red o un proceso, que indica su habilidad para reaccionar y adaptarse sin perder calidad, o bien manejar el crecimiento continuo de trabajo de manera fluida, o bien para estar preparado para hacerse más grande sin perder calidad en los servicios ofrecidos. En general, también se podría definir como la capacidad del sistema informático de cambiar su tamaño o configuración para adaptarse a las circunstancias cambiantes. Por ejemplo, una Universidad que establece una red de usuarios por Internet para un edificio de docentes y no solamente quiere que su sistema informático tenga capacidad para acoger a los actuales clientes que son todos profesores, sino también a los clientes que pueda tener en el futuro dado que hay profesores visitantes que requieren de la red por algunas aplicaciones académicas, para esto es necesario implementar soluciones que permitan el crecimiento de la red sin que la posibilidad de su uso y reutilización disminuya o que pueda cambiar su configuración si es necesario. La escalabilidad como propiedad de los sistemas es generalmente difícil de definir en particular es necesario definir los requisitos específicos para la escalabilidad en esas dimensiones donde se crea

TERMINOLOGÍA EN MODELAJE DE SISTEMAS – PRIMERA ENTREGA

Andres Mauricio Lozano Góngora Ingeniería de Sistemas

6

MO

DE

LA

JE

DE

SI

ST

EM

AS

que son importantes. Es una edición altamente significativa en sistemas electrónicos, bases de datos, ruteadores y redes. A un sistema cuyo rendimiento es mejorado después de haberle añadido más capacidad hardware, proporcionalmente a la capacidad añadida, se dice que pasa a ser un sistema escalable. PORTABILIDAD La portabilidad (en inglés portability) es uno de los conceptos clave en la programación de alto nivel. Se define como la característica que posee un software para ejecutarse en diferentes plataformas, el código fuente del software es capaz de reutilizarse en vez de crearse un nuevo código cuando el software pasa de una plataforma a otra (ver la nota, a continuación de este párrafo). A mayor portabilidad menor es la dependencia del software con respecto a la plataforma. (Nota: la portabilidad no tiene relación directa con el código fuente de una aplicación y, por eso, tampoco tiene relación directa con la reutilización del mismo. En cambio, la portabilidad se refiere exclusivamente a la propiedad que posee un software que le permite ser ejecutado en diferentes plataformas y/o sistemas operativos. De este modo, si un determinado software compilado pudiere ser ejecutado en cualquier sistema operativo, diríamos que ese software es 100% portable. Éste es el núcleo del concepto de portabilidad. En este sentido, la afirmación precedente: "el código fuente del software es capaz de reutilizarse en vez de crearse un nuevo código cuando el software pasa de una plataforma a otra", tiene como supuesto erróneo que tenemos acceso al código fuente, el cual podría reutilizarse (como es la meta que buscan los diseñadores de los lenguajes cuyos códigos corren sobre máquinas virtuales, como es el caso de Java y la familia DOT NET). Esto es incorrecto: la portabilidad es un concepto que se refiere exclusivamente a la relación software <-> plataforma). El prerrequisito para la portabilidad es la abstracción generalizada entre la aplicación lógica y las interfaces del sistema. Cuando un software se puede compilar en diversas plataformas (x86, IA64, amd64, etc.), se dice que es multiplataforma. Esta característica es importante para el desarrollo de reducción costos, cuando se quiere hacer una misma aplicación. En algunos casos el software es "independiente" de la plataforma y puede ejecutarse en plataformas diversas sin necesidad de ser compilado específicamente para cada una de ellas, a este tipo de software se le llama interpretado, donde un "intérprete" traduce (propiamente interpreta) las instrucciones en tiempo de ejecución para que sean entendidas por diferentes plataformas.