Sistemas Distribuidos

¿Qué componentes definen la Arquitectura Distribuida (AD) según el diagrama conceptual?. Exclusivamente la descripción de los procedimientos y políticas de comunicación entre los nodos de un sistema. Principalmente los requerimientos de hardware y software, dejando de lado la estructura lógica y las políticas organizacionales. La combinación de la estructura de un Sistema Distribuido (SD), los procedimientos operativos, las políticas establecidas y los requerimientos del sistema. Solo la estructura jerárquica de los componentes de software y su interrelación, sin considerar procedimientos o políticas.

¿Cuál es la diferencia fundamental en la asignación de roles y responsabilidades entre el modelo cliente-servidor y el modelo peer-to-peer?. En el modelo cliente-servidor, la comunicación es siempre simétrica y bidireccional con igualdad de roles, a diferencia del peer-to-peer que impone una jerarquía estricta donde un par siempre domina la comunicación. El modelo cliente-servidor establece una clara distinción de roles donde el cliente solicita y el servidor provee, mientras que en el modelo peer-to-peer, los nodos (pares) pueden actuar tanto como clientes como servidores, compartiendo recursos y responsabilidades de forma más equitativa. El modelo cliente-servidor es inherentemente más descentralizado, distribuyendo la carga entre muchos servidores, mientras que el peer-to-peer depende de un único par central para coordinar todas las interacciones. a principal diferencia radica en la velocidad de transmisión; el cliente-servidor optimiza para transferencias grandes y el peer-to-peer para pequeñas, sin importar los roles de los participantes.

Analizando el modelo peer-to-peer (P2P), ¿Cuál se considera una de sus principales desventajas inherentes?. Su limitada escalabilidad, ya que añadir nuevos pares incrementa exponencialmente la carga de comunicación en cada nodo, volviéndolo ineficiente en redes grandes. La incapacidad de los nodos para compartir directamente recursos entre sí, requiriendo siempre la intermediación de nodos especializados dentro de la red P2P. La alta dependencia de un servidor centralizado para el descubrimiento de pares y la autenticación, lo que limita su naturaleza verdaderamente distribuida. La dificultad para garantizar la disponibilidad consistente de los recursos y la complejidad en la gestión y seguridad general del sistema debido a la ausencia de una autoridad central.

¿Cuál es una de las principales utilidades de las Redes Privadas Virtuales (VPN) cuando se aplican a sistemas distribuidos?. Eliminar la necesidad de protocolos de autenticación entre los nodos, ya que la VPN garantiza la identidad de los participantes. Actuar como un balanceador de carga principal, distribuyendo las solicitudes de los usuarios entre los diferentes servidores del sistema. Establecer canales de comunicación cifrados entre nodos distribuidos sobre redes públicas, extendiendo de forma segura la red del sistema. Aumentar el ancho de banda de la red para acelerar la transferencia de datos entre los componentes del sistema distribuido.

Uno de los principales objetivos al diseñar y construir sistemas distribuidos es: Centralizar todo el procesamiento y almacenamiento de datos en un único nodo para simplificar la administración. Permitir el compartimiento de recursos (hardware, software o datos) de forma controlada y eficiente entre múltiples usuarios y/o procesos. Aislar completamente cada componente del sistema para evitar cualquier tipo de interferencia o dependencia entre ellos. Reducir la complejidad inherente del software al ejecutar todas sus partes en el mismo espacio de direcciones.

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el concepto fundamental de un sistema distribuido?. Un único computador de gran potencia con múltiples procesadores que comparten memoria y un reloj común. Un software que se ejecuta exclusivamente en un solo servidor para dar servicio a múltiples clientes, sin que los componentes del software interactúen entre sí. Una colección de computadoras independientes que aparece ante sus usuarios como un único sistema coherente. Un conjunto de dispositivos periféricos (como impresoras o escáneres) conectados a una red local sin capacidad de procesamiento autónomo.

Considerando el modelo cliente-servidor en el ámbito de los sistemas distribuidos, ¿Cuál de las siguientes opciones representa una de sus desventajas más notables?. La dependencia de un servidor central, lo cual puede convertirlo en un punto único de fallo y generar cuellos de botella si no se gestiona adecuadamente. El alto costo de los equipos cliente, que necesitan ser tan potentes como el servidor para poder interactuar eficientemente con él. La complejidad inherente en la programación de los clientes, ya que estos deben asumir la mayor parte de la carga de procesamiento y almacenamiento de datos. La dificultad para que los clientes accedan a recursos compartidos, debido a que el servidor no está diseñado para centralizar la gestión de estos.

¿Cuál es una característica fundamental que define a una arquitectura monolítica?. Se constituye como una única unidad de despliegue, grande y cohesiva, donde todos sus componentes están fuertemente acoplados y se ejecutan generalmente en un solo proceso. Es inherentemente descentralizada, permitiendo que diferentes partes de la aplicación se ejecuten en nodos distintos sin un punto central de coordinación. Prioriza la comunicación asíncrona entre módulos internos mediante colas de mensajes para asegurar la independencia y resiliencia de cada componente. Su diseño se basa en la distribución de funcionalidades en múltiples servicios pequeños e independientes, cada uno desplegable de forma autónoma y comunicándose a través de la red.

En los sistemas distribuidos, ¿A qué se refiere el concepto de "transparencia"?. A la propiedad del sistema que oculta a los usuarios y a los programas de aplicación la separación física y lógica de sus componentes, presentándose como un todo unificado. Al nivel de detalle con el que se informa al usuario sobre los protocolos de comunicación utilizados entre los nodos de la red. A la obligación de que cada componente del sistema distribuido exponga explícitamente su ubicación y estado a todos los demás componentes y usuarios. A la facilidad con la que los usuarios pueden observar y modificar directamente el código fuente de cada módulo distribuido.

En el contexto de los sistemas distribuidos y el modelo cliente-servidor, ¿Cuál es la descripción más precisa de la interacción fundamental entre las entidades que lo componen?. Ambas entidades, cliente y servidor, actúan de forma simétrica, pudiendo iniciar solicitudes y ofrecer servicios indistintamente según la carga de la red. El cliente inicia una solicitud de servicio y el servidor responde a dicha solicitud proporcionando el servicio o recurso. El cliente y el servidor intercambian roles dinámicamente, donde el cliente de una transacción puede ser el servidor en la siguiente para optimizar recursos. El servidor inicia la comunicación solicitando datos al cliente, y el cliente responde proveyéndolos como parte de un servicio centralizado.

¿Cómo influyen los diferentes tipos de redes, como las Redes de Área Local (LAN) y las Redes de Área Amplia (WAN), en el diseño y comportamiento de los sistemas distribuidos?. El rendimiento de un sistema distribuido depende exclusivamente del software, siendo el tipo de red (LAN o WAN) un factor secundario sin impacto real. Las LAN ofrecen alta velocidad para nodos cercanos; las WAN, con mayor latencia por distancia, impactan las estrategias de comunicación y consistencia. Las LAN y las WAN son indistinguibles en términos de impacto, ya que los protocolos modernos abstraen todas las diferencias físicas de la red. Los sistemas distribuidos únicamente pueden implementarse sobre redes WAN, porque solo estas garantizan la interconexión global necesaria.

Respecto al modelo cliente-servidor, ¿Cuál se considera una de sus ventajas más significativas?. Su principal beneficio es la total autonomía de los clientes, quienes pueden operar independientemente del servidor una vez que reciben los datos iniciales. Ofrece una mayor tolerancia a fallos de forma intrínseca, ya que la caída de un servidor no afecta la operatividad de los clientes conectados. Se caracteriza por la simplicidad inherente de todos sus componentes, tanto clientes como servidores, lo que reduce los costos de desarrollo de forma universal. La centralización de recursos y datos, lo que facilita la administración, seguridad y mantenimiento del sistema.

¿Cuál de los siguientes conjuntos representa mejor ejemplos de sistemas distribuidos de gran escala e importancia en el mundo real?. Protocolos de comunicación como TCP/IP, lenguajes de programación utilizados para construir aplicaciones distribuidas y los algoritmos de enrutamiento de paquetes en una red. Un único supercomputador utilizado para simulaciones científicas complejas, un sistema operativo de escritorio como Windows o macOS y una aplicación de hoja de cálculo ejecutándose localmente. La World Wide Web (WWW), los sistemas de nombres de dominio (DNS) y las grandes plataformas de computación en la nube (ej. AWS, Azure, GCP). Sistemas de gestión de bases de datos relacionales que operan exclusivamente en un solo servidor, redes de área local (LAN) de pequeñas oficinas y el software de un cajero automático individual.

Considerando que Google Drive es un servicio masivo de almacenamiento y sincronización en la nube, ¿cómo se caracterizaría su infraestructura de hardware en términos de acoplamiento?. Se basa en una vasta red de servidores independientes (nodos), ubicados en múltiples centros de datos, cada uno con sus propios procesadores, memoria y almacenamiento local, comunicándose a través de una red de alta velocidad para coordinar tareas y replicar datos. Consiste en un único y gigantesco supercomputador con una memoria principal masivamente compartida por todos sus procesadores, donde se alojan y gestionan de forma centralizada todos los archivos de los usuarios. Está compuesto por un clúster de servidores idénticos que comparten físicamente todos los discos duros a través de un bus de alta velocidad, y donde un sistema operativo maestro controla el acceso directo a la memoria de todos los nodos. Se apoya fundamentalmente en la capacidad de los dispositivos cliente (PCs, móviles) para realizar la mayor parte del procesamiento, utilizando los servidores de Google solo como un repositorio pasivo de datos sin capacidad de procesamiento autónomo.

¿Cuál es la característica principal que define la arquitectura de microservicios?. Se basa en la descomposición de la aplicación en un conjunto de servicios pequeños, autónomos y especializados, cada uno enfocado en una capacidad de negocio específica y desplegable de forma independiente. Requiere que todos los microservicios compartan una única base de datos centralizada para garantizar la consistencia de los datos en todo el sistema. Se caracteriza por la comunicación síncrona obligatoria entre todos los servicios para asegurar la inmediatez de las respuestas, limitando el uso de colas de mensajes. Agrupa todas las funcionalidades del sistema en una única unidad de despliegue para simplificar la gestión y reducir la latencia de comunicación interna.

¿Cuál es el rol fundamental de los elementos de red (como switches, routers y enlaces de comunicación) en la arquitectura y funcionamiento de un sistema distribuido?. Limitar la cantidad de nodos que pueden participar en el sistema distribuido, estableciendo una barrera física para la expansión del mismo. Ser componentes opcionales, ya que los sistemas distribuidos modernos pueden operar eficientemente sin una infraestructura de red dedicada, utilizando conexiones directas. Actuar principalmente como dispositivos de almacenamiento temporal para los datos en tránsito, sin afectar significativamente el diseño lógico del sistema distribuido. Facilitar la comunicación y el intercambio de datos entre los nodos distribuidos, influyendo directamente en el rendimiento, la fiabilidad y la escalabilidad del sistema.

Cómo se le conoce a la unión de capas entre S.O y Hardware de Redes y Computadoras?. Kernel. API. Plataforma. Firmware.

¿Cuál de los siguientes escenarios o tipos de aplicación representa un caso de uso donde esta arquitectura es particularmente beneficiosa y comúnmente implementada?. Plataformas de comercio electrónico a gran escala y servicios de streaming de video, donde diferentes funcionalidades (catálogo, recomendaciones, pagos, reproducción) necesitan escalar y evolucionar independientemente. Pequeñas aplicaciones de escritorio con funcionalidades limitadas y un solo usuario, como un editor de texto básico o una calculadora, que no requieren escalabilidad ni despliegues independientes. Aplicaciones heredadas (legacy) que fueron desarrolladas originalmente como un único bloque de código monolítico y cuyo costo de refactorización a microservicios es prohibitivo para el valor de negocio actual. Sistemas de control en tiempo real para maquinaria industrial crítica, donde la latencia ultrabaja y la comunicación determinista entre todos los componentes son más importantes que la independencia de los servicios.

Considerando el diseño de una red social que permite a los usuarios compartir archivos grandes de forma segura directamente entre ellos, sin un servidor centralizado para el almacenamiento de archivos, con el objetivo de evitar la censura y puntos únicos de fallo, y que además debe facilitar el descubrimiento de amigos y los archivos que comparten, ¿Cuál de los siguientes modelos de arquitectura se adaptaría mejor a estos requisitos fundamentales?. Arquitectura Monolítica, implementando todas las funcionalidades (descubrimiento, gestión de usuarios, transferencia) en un único servidor centralizado, lo cual contradice el requisito de evitar un punto único de fallo y la censura. Modelo Cliente-Servidor tradicional, donde un servidor central gestiona las identidades y el descubrimiento, pero delega el almacenamiento y transferencia de archivos a los clientes, lo que se vuelve complejo de implementar sin un repositorio central. Modelo Peer-to-Peer (P2P), ya que permite a los nodos actuar como clientes y servidores, facilitando la transferencia directa de archivos entre usuarios y la descentralización del almacenamiento, aunque podría requerir mecanismos adicionales para el descubrimiento y la gestión de la red. Arquitectura de Microservicios, donde cada funcionalidad (autenticación, descubrimiento, perfil de usuario) es un servicio independiente, pero que seguiría dependiendo de servidores para operar, y no aborda inherentemente la descentralización del almacenamiento de archivos.

Cuando se afirma que un sistema distribuido está compuesto por "software débilmente acoplado", ¿qué significa esto fundamentalmente respecto a la relación entre sus componentes?. Que la comunicación entre componentes se basa en el conocimiento directo de la ubicación física y la implementación específica de cada uno, para reducir la sobrecarga de los mensajes. Que los módulos de software están compilados y enlazados juntos en un único ejecutable, lo que optimiza la velocidad de las llamadas entre funciones. Que todos los componentes del software comparten una base de datos centralizada y altamente sincronizada para asegurar la consistencia inmediata de la información en todo el sistema. Que los diferentes módulos o servicios del sistema están diseñados para tener una interdependencia mínima, comunicándose a través de interfaces bien definidas y sin conocer los detalles internos de los otros.

¿Cuál es una característica fundamental que define a una arquitectura monolítica?. Se constituye como una única unidad de despliegue, grande y cohesiva, donde todos sus componentes están fuertemente acoplados y se ejecutan generalmente en un solo proceso. Su diseño se basa en la distribución de funcionalidades en múltiples servicios pequeños e independientes, cada uno desplegable de forma autónoma y comunicándose a través de la red. Prioriza la comunicación asíncrona entre módulos internos mediante colas de mensajes para asegurar la independencia y resiliencia de cada componente. Es inherentemente descentralizada, permitiendo que diferentes partes de la aplicación se ejecuten en nodos distintos sin un punto central de coordinación.

¿Cuál es la principal razón o importancia de utilizar una arquitectura por capas en los sistemas distribuidos?. Facilitar la gestión de la complejidad al dividir el sistema en partes más manejables y evitar la mezcla indiferenciada de funcionalidades. Permitir que los desarrolladores modifiquen cualquier capa sin afectar a las demás, incluso si hay dependencias directas de servicios. Asegurar que todas las capas tengan exactamente la misma funcionalidad para promover la estandarización y la redundancia. Incrementar la velocidad de comunicación directa entre el componente más alto y el más bajo del sistema, eliminando intermediarios.

¿Cuáles son algunas de las características fundamentales que definen a los sistemas distribuidos?. La simplicidad inherente debido a la ejecución de todos los componentes en un solo procesador, el aislamiento completo entre módulos y la nula necesidad de comunicación entre ellos. La ejecución concurrente de procesos en diferentes nodos, la ausencia de un reloj global sincronizado y la posibilidad de fallos independientes de sus componentes. La homogeneidad obligatoria de hardware y software en todos los nodos, un comportamiento completamente determinista en todas las interacciones y una latencia de comunicación siempre despreciable. La existencia de un único punto de control centralizado, memoria compartida entre todos los procesos y un reloj global perfectamente sincronizado.

¿Qué implica que el hardware sea "débilmente acoplado"?. Que el hardware se refiere exclusivamente a dispositivos periféricos que dependen completamente de un servidor central para su funcionamiento, sin capacidad de procesamiento independiente. Que los componentes de hardware, como discos duros y tarjetas de red, están integrados de forma muy estrecha en una única placa base para maximizar la velocidad de transferencia de datos interna. Que todos los procesadores del sistema comparten una única unidad de memoria física centralizada y un reloj común, operando bajo la supervisión directa de un único sistema operativo maestro. Que las máquinas que componen el sistema (nodos) son autónomas, cada una con su propia memoria principal y procesador(es), y se comunican a través de una red, sin compartir memoria física directamente ni un reloj global.

Considerando los "Elementos de la Transparencia" , ¿Cuál de las siguientes opciones agrupa correctamente algunos de estos elementos fundamentales para lograr un sistema distribuido transparente?. Desempeño máximo garantizado, Escalabilidad ilimitada y Paralelismo siempre explícito para el programador. Migración manual de procesos, Localización física obligatoria de recursos y Exposición detallada de cada fallo al usuario. Localización, Réplica, Concurrencia y Manejo de Fallas. Centralización de datos, Sincronización perfecta de relojes y Visibilidad de la topología de red.

¿Cuál es la principal contribución de un firewall a la seguridad y operación de un sistema distribuido?. Mejorar significativamente la velocidad de comunicación entre los componentes distribuidos al optimizar las rutas de red y comprimir los datos. Gestionar la asignación dinámica de direcciones IP a los nodos del sistema, facilitando la conectividad y el enrutamiento interno. Actuar como un sistema de detección de intrusiones avanzado, analizando el comportamiento de los procesos en cada nodo para identificar amenazas. Controlar el tráfico de red entrante y saliente entre los nodos del sistema y redes externas, aplicando políticas de seguridad para prevenir accesos no autorizados.

¿Cuál es la importancia fundamental de utilizar servidores en la nube?. Centralizar todo el procesamiento y almacenamiento de datos en un único proveedor de nube, simplificando la topología pero limitando la autonomía de los componentes. Ofrecer escalabilidad bajo demanda, facilitar la disponibilidad global de servicios y reducir la carga de gestión de la infraestructura física para las organizaciones. Garantizar que todos los componentes del sistema distribuido utilicen exactamente el mismo tipo de hardware, eliminando problemas de compatibilidad. Actuar exclusivamente como puntos de acceso a la red para los nodos distribuidos, sin proporcionar capacidad de cómputo o almacenamiento propio al sistema.

¿Cuál es la diferencia fundamental en la asignación de roles y responsabilidades entre el modelo cliente-servidor y el modelo peer-to-peer?. El modelo cliente-servidor establece una clara distinción de roles donde el cliente solicita y el servidor provee, mientras que en el modelo peer-to-peer, los nodos (pares) pueden actuar tanto como clientes como servidores, compartiendo recursos y responsabilidades de forma más equitativa. En el modelo cliente-servidor, la comunicación es siempre simétrica y bidireccional con igualdad de roles, a diferencia del peer-to-peer que impone una jerarquía estricta donde un par siempre domina la comunicación. a principal diferencia radica en la velocidad de transmisión; el cliente-servidor optimiza para transferencias grandes y el peer-to-peer para pequeñas, sin importar los roles de los participantes. El modelo cliente-servidor es inherentemente más descentralizado, distribuyendo la carga entre muchos servidores, mientras que el peer-to-peer depende de un único par central para coordinar todas las interacciones.

¿Cuál es la diferencia fundamental en la asignación de roles y responsabilidades entre el modelo cliente-servidor y el modelo peer-to-peer?. El modelo cliente-servidor es inherentemente más descentralizado, distribuyendo la carga entre muchos servidores, mientras que el peer-to-peer depende de un único par central para coordinar todas las interacciones. En el modelo cliente-servidor, la comunicación es siempre simétrica y bidireccional con igualdad de roles, a diferencia del peer-to-peer que impone una jerarquía estricta donde un par siempre domina la comunicación. a principal diferencia radica en la velocidad de transmisión; el cliente-servidor optimiza para transferencias grandes y el peer-to-peer para pequeñas, sin importar los roles de los participantes. El modelo cliente-servidor establece una clara distinción de roles donde el cliente solicita y el servidor provee, mientras que en el modelo peer-to-peer, los nodos (pares) pueden actuar tanto como clientes como servidores, compartiendo recursos y responsabilidades de forma más equitativa.