Evolution of Distributed Systems: A Historical Overview

1. SistemasDistribuídos VisãoGeraldeSistemasDistribuídosI

2. Voltandoaotempo... • Voltandoaotempo,emmeadosdadécadadequarenta, os EstadosUnidos buscavam desenvolverestratégias militaresdecomunicaçãoduranteaguerra,demaneira queseussoldadossecomunicassematravésdepontos distintoscomsegurançaeconfiabilidade; • Na mesma época eram desenvolvidos os primeiros sistemas de posição legadospara as arquiteturas de computação lógicadegrandeportequesurgiampara armazenarváriostiposdedados; Sóqueopropósitoalmejadoera“descentralizar”uma • ou mais bases de apoio para evitar que os inimigos eliminassemo“pontointeligente”dopaís;

3. Voltandoaotempo... • Considerando a evolução tecnológica da época, analisou-seadificuldadeemprojetar, desenvolveredar suporte a ferramentas tecnológicas “distribuído” para com prover um funcionamento complexas; dito operações • Paraisso, denovos “divisão apartirdadécadadecinquenta,o surgimento modelosdesencadeouoavançoaceleradoda de tarefas” em uma mesma unidade autônoma; • Um dosprimeirosequipamentos a utilizarem o o paradigma dedividir “esforço” nas operações foi ENIAC*atravésdecanaiscompartilhadosdeE/S;

4. Voltandoaotempo. .. da • A ideia era utilizaro modelo arquiteturade Von Neuman*, baseado em uma da distribuição de tarefas ainda local, através alocação da seguinte organização: • Vamosverum brevevídeo?

5. Voltandoaotempo... • Se analisarmos brevemente a distribuição das operações do ENIAC, veremos tamanha complexidade: Célulade processamento mecânicoE/S • Cada célula representa uma parte do processamento centraldocomputador,divididoemváriaspartes;

6. Voltandoaotempo... • Apartirdofinaldadécadadesessenta,comoapogeu dodesenvolvimentoeusodasRedesdeComputadores, as pesquisas einvestimentos ascenderam uma nova perspectivaquejáerapossíveldeserutilizada; Operaçõesaoinvésdeseremdivididasfisicamentepara • um mesmo equipamento, seriamdistribuídas em ambientes físicos de curta ou longa distância com a possibilidadedeagregaçãocontínua; Essefatoocorreu,porexemplocomaproposiçãodos ModelosdeComputaçãoDistribuída; • • Semelhanteas redes de acesso, a distribuição era baseadaemcamadas;

7. Voltando aotempo. modelocitadosó ..foipossívelapartirda • Afixaçãodo década de oitenta com o surgimento dos microprocessadores; • Até então, naépoca o “custo x performance” era inviável tanto pelosaspectos de hardware/software quantopelospadrõesdeinterconexãodasredes; • Os supercomputadores eram deGrid, organizados posteriormente esteticamente em formatos ficandoconhecidoscomoclusterscomputacionaismais avançados; Ofocobuscadoeraaexpansãodeserviçosparagrandes • órgãos do governo, universidades e aplicações comerciais;

8. Voltandoaotempo... • Na década de noventa grandes vários países já possuíam projetos com mainframeespalhados pelo mundo,principalmenteporempresasdetecnologia; • O surgimento das redeslocais e às aadequaçãodas diversas arquiteturas de rede arquiteturas de processamentocompartilhado essaperspectivadecrescimento; também incentivaram • Outra contribuição, dasmais importantes,foi a evolução dossistemas operacionais,dentre eles, principalmenteoUnix,Windowseváriosoutros; Computadoresmenoresecrescimentoexpansível; •

9. Voltando ao tempo. . . BMCDC6600–Apogeudadstrbuçãode1964 • I i i i ;

10. Voltandoaotempo... • Jánosanosdoismil,umlargosaltofoidadocoma popularizaçãodainternet,oquenaverdadeconstitui um“macro”sistemadistribuído; • Grandes empresas como Microsoft e Google formulavam grandes parques tecnológicos com sistemasdepresença“virtuais”edeacesso distribuiçãogeográficasobredemanda; Adivisãodosequipamentosficamatéostantonasedeprincipalquantonassubsedespelomundo; “fácil”com • diasatuais espalhadas • Interconexõesdealtavelocidades,geralmenteprovidas porfibrasoceânicasesatélitesprivados;

11. Voltandoao tempo. hardware . e . • Infraestrutura de software e redes me li ; tropotanas dedoGoogenaCafórna–EstadosUndos • Se l li i i ;

12. Voltandoaotempo... • Segundofontesdainternet,aempresadivulgadeforma “não-oficial” cerca de 1.000.0000 de servidores espalhadospelomundocomumaarquitetura“all-in- box”formandoDatacentersemcontainers;

13. Voltandoaotempo... • Praquempensaqueosservidoressão“parrudos”está enganado. São máquinas simples, avançado mas que “reorganizadas” comunicação; formam um parquede

14. Voltandoaotempo... • Doisartigosinteressantesparaobterumavisãobásica sobreessemodelode“clusters”são: • MapReduce:SimplifiedDataProcessingonLargeCl usters; • Bigtable: A Distributed Storage System for StructuredData; • *Vídeoinstrucional:Googlecontainerdatacentertour.

15. Voltandoaotempo... • Aofinaldadécadadedoismil,meados dosanosde computação 2009 e 2010, um novo conceito de distribuídasurgiu–GoogleOSChrome; • Plataformas empresariais que vendem “soluções” e uma “fatia” desconhecida de armazenamento, processamentoememóriapara osusuáriosfinais; • Cadausuário/empresacompracomputadores“virtuais” epagaporC$(centavosdedólar)otempodeuso; Seusarquivospodemestarem20a50paísesdiferentes • e serem acessados de qualquer computador com internet; ASalesforceeaAmazonAWSsedestacamnestecampo • porvender“serviços”.SaaS,HaaS...(pesquisar);

16. Voltando ao tempo. . . • GoogleOSChrome –Apresentaçãoem2010;

17. Voltandoaotempo...

18. Voltandoaotempo... • Em2011,umavançonamobilidade[+portabilidade] dosdadospossibilitouoavançodeduasgigantesno aspectode serviços. “popularização” + “informaticidade” de • O“negócio”agoraé“puxarerepassar”informaçãoe maisinformação,deumparaum,oudeumparamuitos átodomomentoedemaneiragratuita,comváriosMB, GBPTB,eetc.,tudoGRÁTIS! SamsungScloudeoiCloudsãoexemplosaointegraramprocessamento,memóriaearmazenamentoemmassaatravésdeplataformassimplesemulticonectadasparaefetuaroperaçõesentreseususuários; •

19. Voltandoaotempo...

20. Algunsfatosimportantes... • Parafinalizarnossavoltaaopassadocomumabreve visãodofuturo,destacamosalgumasdasdatasmais importantesdosúltimos60anosparaacomputação distribuída; • • • • • • 1946: 1959: 1960: 1964: 1965: SurgimentodosMainframesnosEUA; CriaçãoCOmmonBusinessOrientedLanguage; IdealizaçãoecriaçãodosclusterspelaIBM;AIBMapresentaoMainframeSystem/360; Nasceo Multics,paidoUnix; 1969/1970: operacionais Surge com um dos primeiros sistema multitarefa, multiprogramação e sistematização:Unix;

21. Algunsfatosimportantes... • 1970:Surgeoconceitode“processo”parasoftwaree projeçãoparalelaparaodesenvolvimento–Engenharia deSoftwareparaSDiS; • 1972: Explode a “CrisedoSoftware” destacada por “EdsgerDijkstra” 1973:AArpanet em:"TheHumbleProgrammer“; desenvolveasprimeiraspesquisas • comcomputaçãoparalelaearquiteturasderedes locais; • 1974: Criado o SNA, protocolo responsável cluster; pela comunicaçãodascamadasdeum • 1975: A partir deste ano, o processamento computacionalérealizadocomcircuitosintegrados;

22. Algunsfatosimportantes... • 1976-1980: Aevolução dos sistemas acompanhou a evolução recursos das locais redes com o compartilhamento de de (arquivos, impressoras, rotinas código,etc.); 1981-1990:operacionaisconcorrentes • Desenvolvidos os primeiros sistemas operações com interconexões de distribuídas; • 1991:Sãoimplementadososprincipaisescalonadores debalanceamentodecargaparaserviços; 1991/1992:Éimplementadaaversão1.0doCommon ObjectRequestBrokerArchitecture; 1995:ÉlançadoaplataformaBOINC,maiorprojetodeprocessamentodistribuídodaépoca; • •

23. Algunsfatosimportantes... • 1997:ÉlançadaaversãoJDK1.1dalinguagemJavacom a Remote Method Invocation para distribuição de código; 1999:OantigoBOINCéfundidoemumnovoprojeto • denominado SETI@home para processamento distribuído.NestemesmoanoéfundadooSETI@home Brasil-http://www.setibr.org/; 2000:Aorientaçãoaserviçoparasoftwaredistribuído(SOA-SDiS)élançadaeváriasempresasadotamestemodelo,dentreelesoWalmart; 2010:AsRedesSociaiseafins,invademeexpandematecnologiadedistribuiçãoaolongodosanos; • •

24. Algunsfatosimportantes... • 2012: dados, As mídias sociais compartilham dados, e mais com pequenos sistemas móveis, que utilizam processamentolocaledistribuídointegrado,taiscomo compartilhamento ... de fotos, vídeos, currículos, e compras