Sistemas Distribuídos: Conceitos e Aplicações

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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FACULTAD DE INGENIERIA 
PROYECTO CURRICULAR MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA INFORMACIÓN Y 
COMUNICACIONES 
 
SYLLABUS 
Sistemas Distribuidos 
 
 
NOMBRE DEL DOCENTE: José Antonio Valero Medina 
ESPACIO ACADÉMICO (Asignatura): 
_____________________________________________ 
Obligatorio (X) : Básico ( ) Complementario ( ) 
Electivo ( ) : Intrínsecas ( ) Extrínsecas (X) 
 
CÓDIGO:29501106 
 
NUMERO DE ESTUDIANTES: GRUPO: 
NÚMERO DE CREDITOS:3 
TIPO DE CURSO: TEÓRICO PRACTICO TEO-PRAC: 
 
Alternativas metodológicas: 
Clase Magistral ( X ), Seminario ( X ), Seminario – Taller ( ), Taller ( X ), Prácticas ( ), Proyectos 
tutoriados ( ), Otro: _____________________ 
 
HORARIO: 
DIA HORAS SALON 
2 4 
I. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO (El Por Qué?) 
En los actuales momentos, los sistemas distribuidos, particularmente la Web y otras aplicaciones y 
servicios basados en Internet, son de un interés e importancia sin precedentes. El propósito del curso es 
proporcionar los principios que dan soporte al diseño de sistemas distribuidos de forma que los 
estudiantes estén en capacidad de evaluar sistemas distribuidos existentes o diseñar unos nuevos. 
 
Las técnicas relacionadas con sistemas distribuidos desarrolladas durante las últimas tres décadas, tales 
como la comunicación entre procesos, la invocación remota, seguridad, replicación de datos y 
mecanismos para el manejo de transacciones distribuidas proporcionan la infraestructura que da soporte 
a las aplicaciones que integran los recursos de hardware y de software que se tienen disponibles en un 
ambiente de Red. 
X 
 
El estudiante estará en capacidad de abordar la gran mayoría de los problemas encontrados en la 
computación distribuida, partiendo del conocimiento de los aspectos básicos fundamentales identificando 
los tópicos de diseño relevantes y las soluciones hasta ahora propuestas. Para desempeñarse 
efectivamente como desarrollador de tecnología en sistemas distribuidos, para el estudiante resulta vital 
tener un conocimiento de las técnicas básicas disponibles en esta área. 
 
La habilidad que presentan los sistemas distribuidos de integrar diferentes recursos de hardware y 
software débilmente acoplados, permitirá a los estudiantes, que aprendan a utilizar, analizar, sopesar y 
determinar los criterios para el manejo de problemas, en los cuales esté implicado el empleo de diversos 
recursos de hardware y software disponibles en un ambiente de red. 
 
Se requiere que los estudiantes que ingresen a este espacio académico deben poseer profundos 
conocimientos en redes de computadores. 
 
II. PROGRAMACION DEL CONTENIDO (El Qué? Enseñar) 
 
OBJETIVO GENERAL 
Al finalizar esta asignatura el estudiante obtendrá un conocimiento sobre los sistemas distribuidos, 
entendiendo la importancia de cada uno de los aspectos involucrados cuando se contempla el uso de 
una arquitectura de hardware y de software distribuidos, aprendiendo de los posibles errores y 
optimizando los procesos, con el fin de manejar problemas específicos que requieren el soporte de esta 
arquitectura. El estudiante comprenderá los sistemas distribuidos como un entorno fundamental, que 
permite la implementación de soluciones en un ambiente en el que se requiere garantizar el uso 
compartido pero controlado de recursos de hardware y software. Al finalizar el semestre los estudiantes 
tendrán claridad acerca de las aplicaciones que en el ámbito de los sistemas distribuidos, se pueden 
desarrollar analizando una arquitectura propuesta para la implementación basada en la computación 
GRID. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Proporcionar al estudiante un conocimiento de las técnicas básicas disponibles en sistemas 
computacionales distribuidos con el propósito de que pueda desempeñarse efectivamente como 
desarrollador de esta clase de tecnología. 
 
Enseñar a los estudiantes a aprender a utilizar, analizar, sopesar y determinar los criterios para el 
manejo de problemas, en los cuales esté implicado el empleo de diversos recursos de hardware y 
software disponibles en un ambiente de red aprovechando la habilidad que presentan los sistemas 
distribuidos de integrar diferentes recursos de hardware y software débilmente acoplados. 
 
Transmitir al estudiante un conocimiento sobre los sistemas distribuidos, de forma que entienda la 
importancia de cada uno de los aspectos involucrados cuando se contempla el uso de una arquitectura 
de hardware y de software distribuidos, aprendiendo de los posibles errores y optimizando los procesos, 
con el fin de manejar problemas específicos que requieren el soporte de esta arquitectura. 
 
Lograr que el estudiante comprenda los sistemas distribuidos como un entorno fundamental, que 
permite la implementación de soluciones en un ambiente en el que se requiere garantizar el uso 
compartido pero controlado de recursos de hardware y software. 
 
Hacer claridad acerca de las aplicaciones que en el ámbito de los sistemas distribuidos, se pueden 
desarrollar analizando una arquitectura propuesta para la implementación basada en la computación 
GRID. 
COMPETENCIAS DE FORMACIÓN: 
Al finalizar este espacio académico, el estudiante estará en capacidad de: 
 
Analizar, diseñar, implementar e implantar soluciones que requieran el empleo de la tecnología de los 
sistemas distribuidos, involucrando la garantía de los diferentes niveles de transparencia. 
 
Evaluar si una arquitectura propuesta reúne los requisitos necesarios para poder ser empleada como 
framework fundamental para dar solución a problemas reales que involucren la integración de diversos 
recursos computacionales, con criterios de interoperabilidad, extensibilidad y apertura. 
 
Formular y dirigir proyectos que impliquen el empleo de los conceptos involucrados con la conformación 
de mallas computacionales. 
 
PROGRAMA SINTÉTICO: 
Los problemas específicos a los cuales este espacio académico espera dar respuesta se enmarcan 
dentro de las siguientes preguntas. 
 
¿Existe entornos conceptuales y tecnológicos que apoyen y soporten la ejecución de proyectos en los 
cuales se vinculen recursos autónomos de fuentes organizacionales diversas? 
 
¿Es posible desarrollar proyectos en los cuales se pueda garantizar el soporte de un sistema de 
información capaz de gestionar con criterios de transparencia los diversos recursos que se pueden tener 
disponibles de manera débilmente acoplada? 
 
¿De que arquitecturas conceptuales se puede disponer con el propósito de proponer soluciones a 
problemas reales de integración e interoperabilidad entre diferentes organizaciones? 
 
¿Existe entornos conceptuales y tecnológicos que apoyen y soporten la ejecución de proyectos en los 
cuales se vinculen recursos autónomos de diferentes fuentes organizacionales? 
 
Este espacio académico contará con los diferentes saberes científicos o técnicos que deben lograrse por 
medio de las sesiones de trabajo presénciales cooperativas y autónomas reunidos en las unidades 
programáticas relacionadas a continuación. 
 
 Unidad 1 Introducción al curso 
 Unidad 2 Fundamentos de sistemas distribuidos 
 Unidad 3 Software de intermediación (Middleware Systems) 
 Unidad 4 Interacción y control distribuido 
 Unidad 5 Computación GRID ( seminario alemán) 
III. ESTRATEGIAS (El Cómo?) 
Metodología Pedagógica y Didáctica: 
 
Para lograr lograr los objetivos planteados se empleará una metodología de tipo activa, que permita a los 
participantes analizar, sintetizar y evaluar los temas que se dictan. 
 
Este espacio académico empleará para su desarrollo pedagogías intensivas, las cuales apoyan el trabajo 
autónomo fuera de la clase, la cultura del diálogo y la evaluación permanente. Estas promoverán una 
ética de trabajo, una valoración mayor del tiempo y un compromiso con cada uno y con las metas que 
reconocecomo propias. Lo que se buscará es que el estudiante asuma tareas que le exijan reflexionar y 
analizar, que se forme en los principios de la investigación y en el aprovechamiento de la bibliografía y 
publicaciones en el tema. 
 
Exposiciones orales 
La exposición oral se realizará para presentar cada tema, mostrando las definiciones, su estado actual y 
la relevancia de cada uno de ellos en los sistemas distribuidos. Estas exposiciones se acompañarán de 
demostraciones prácticas, que permitirán visualizar la aplicación del tema que se esté tratando o que 
permitirán explicar el tema en forma visual para su mejor asimilación. 
 
Seminario Alemán 
 
El seminario alemán es una técnica pedagógica, en la cual, la clase dirigida por alguien (el Moderador), 
intercambian opiniones: 
 
• Exponiendo (la Relatoría) un tema específico. 
• Complementándolo. Evaluándolo (la Correlatoría). 
• Aportando (la Discusión). 
• Sacando conclusiones y planteando nuevos interrogantes, permitiendo que todo ello quede en la 
memoria escrita (el Protocolo) 
 
Talleres 
 
 Consistirán en el desarrollo de ejercicios, tendientes a abarcar algunos de los conceptos tratados en 
clase, presentando un trabajo escrito de algunos de ellos. 
 
Serán desarrollados en grupos de a tres máximo. Estos talleres serán realizados por los estudiantes 
empleando alguna plataforma que considere apropiada o la que, en algunos casos, se proponga por 
parte del profesor. Tendrán una intensidad mínima de diez horas a la semana. 
 
 Hora
s 
 Horas 
profesor/seman
a 
Horas 
Estudiante/seman
a 
Total Horas 
Estudiante/semest
re 
Créditos 
Tipo de 
Curso 
TD TC TA (TD + TC) (TD + TC +TA) X 16 semanas 
 64 40 40 6 9 144 3 
Trabajo Presencial Directo (TD): trabajo de aula con plenaria de todos los estudiantes. 
Trabajo Mediado_Cooperativo (TC): Trabajo de tutoría del docente a pequeños grupos o de forma 
individual a los estudiantes. 
Trabajo Autónomo (TA): Trabajo del estudiante sin presencia del docente, que se puede realizar en 
distintas instancias: en grupos de trabajo o en forma individual, en casa o en biblioteca, laboratorio, etc.) 
IV. RECURSOS (Con Qué?) 
Medios y Ayudas: Serán empleados elementos y herramientas didácticas, proyector de video, 
computadores, tablero, documentos impresos y lecturas que complementarán los aspectos que se dicten 
en clase. 
 
BIBLIOGRAFÍA 
TEXTOS GUÍAS 
G. Coulouris, J. Dollimore, and T. Kindberg. Distributed Systems - Concepts and Design, Fifth Edition, 
published by Addison Wesley, May 2011. 
A.S. Tanenbaum and M. Van Steen. Distributed Systems - Principles and Paradigms, 2d ed., Prentice 
Hall, 2006. 
TEXTOS COMPLEMENTARIOS 
Sape Mullender. Distributed Systems, 2nd ed., Addison – Wesley, 1995 
CHOW, Randy y JOHNSON, Theodore. Distributed operating systems and algorithms. Reading, Mass., 
Addison Wesley, 1997. 
KHANNA, R. Distributed computing: implementation and management strategies. Englewood Cliffc, N.J. 
Prentice Hall, 1994. 
REVISTAS 
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 
Journal of Network and Systems Management, Peer-to-Peer Networking and Applications (Springer) 
DIRECCIONES DE INTERNET 
www.w3c.org 
www.ogf.org 
www.gtk.org 
 
V. ORGANIZACIÓN / TIEMPOS (De Qué Forma?) 
Espacios, Tiempos, Agrupamientos: 
 
Se recomienda trabajar una unidad cada cuatro semanas, trabajar en pequeños grupos de estudiantes, 
utilizar Internet para comunicarse con los estudiantes para revisiones de avances y solución de 
preguntas (esto considerarlo entre las horas de trabajo cooperativo). 
 
Unidad 1 Introducción al curso 
Objetivos específicos: el estudiante estará en capacidad de: 
 Entender el objetivo del aprendizaje del curso sistemas distribuidos 
 Visualizar el contenido general del curso y entender para qué le servirá 
 Comprender la conexión entre la exposición oral de los temas básicos y el estudio de la arquitectura para 
computación GRID 
Tiempo: 2 h. 
1. Fase de preparación - motivación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Dinámica de presentación 
 Condición de entrada sobre expectativas de los estudiantes 
y su concepción de un sistema distribuido. Dinámica “los 
sistemas distribuidos para su profesión” 
 Descripción del programa de trabajo y sugerencias 
Dinámicas de 
grupo 
Tablero 2 h 
 
Unidad 2 Fundamentos de sistemas distribuidos 
Objetivos específicos: el estudiante estará en capacidad de: 
 Comprender los aspectos básicos de los sistemas distribuidos. 
 Comprender y manejar los aspectos que deben ser superados a la hora de enfrentarse con la integración de recursos 
dispersos 
 Comprender las necesidades especiales de comunicación y las alternativas básicas para resolverlas. 
Tiempo: 12 h. 
1. Fase de preparación - motivación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Condición de entrada sobre el conocimiento del tema Preguntas 
 
Tablero 1 h 
2. Fase de orientación – apropiación: 
http://www.w3c.org/
http://www.ogf.org/
http://www.gtk.org/
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Que es un sistema distribuido 
 Niveles de transparencia 
 Características claves de los sistemas distribuidos 
 Comunicación entre procesos. RPC (JAXRPC) 
 Comunicación cliente/servidor 
 Comunicación de grupos 
 Comunicación Peer-to-Peer 
 Nombramiento (DNS, Servicio de directorio) 
Exposición oral, 
Estudio dirigido 
Computador, 
Proyector de 
vídeo y tablero 
11 h 
3. Fase de afianzamiento – fijación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Talleres sobre Comunicación entre procesos empleando el 
protocolo de requerimiento respuesta en ambiente Web 
aplicaciones 
dirigidas 
Computador 12 h 
4. Evaluación del aprendizaje: Se realizará una evaluación diagnóstica y formativa informal a través de preguntas orales y 
participación. Serán evaluados los talleres de aplicación que presenten los estudiantes en forma escrita o quiz. 
 
Unidad 3 Software de intermediación (Middleware Systems) 
Objetivos específicos: el estudiante estará en capacidad de: 
 Comprender en que consiste el software de intermediación. 
 Revisar las arquitecturas CORBA y Java RMI 
 Conocer el esquema de WebServices 
Tiempo: 12 h. 
1. Fase de preparación - motivación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Importancia del tema para casos de la vida real Preguntas 
 
Tablero 1 h 
2. Fase de orientación – apropiación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Propósito de middleware 
 Tópicos claves en middleware 
 La arquitectura CORBA (ORM, OMO, IDL) 
 Invocación Remota de Métodos (RMI) 
 Java RMI,EJB 
 WebServices (WSDL, SOAP, SAAJ) 
Exposición oral, 
Estudio dirigido 
Computador, 
Proyector de vídeo 
y tablero 
11 h 
3. Fase de afianzamiento – fijación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Taller SAAJ y SOAP aplicaciones 
dirigidas 
Computador, 
tablero y guías de 
clase 
22 h 
4. Evaluación del aprendizaje: Se realizará una evaluación diagnóstica y formativa informal a través de preguntas orales y 
participación en clase. Serán evaluadas las respuestas de los estudiantes en los talleres que presenten 
 
 
Unidad 4 Interacción y control distribuido. 
Objetivos específicos: el estudiante estará en capacidad de: 
 Comprender los tópicos relacionados con la coordinación de actividades en un entorno distribuido. 
 Comprender los tópicos relacionados con el acceso concurrente a recursos en un sistema distribuido. 
 Comprender los tópicos relacionados con la presencia de fallas en un sistema distribuido. 
Tiempo: 18 h. 
1. Fase de preparación - motivación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Importancia del tema para los estudiantes Preguntas orales Tablero 1 h 
2. Fase de orientación – apropiación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Manejo del tiempo y coordinación. Relojes lógicos y 
ordenamiento de operaciones. 
 Exclusión mutua distribuida. 
 Transacciones distribuidas 
 Recuperación y tolerancia a fallas 
 Seguridad. 
 Replicación.Exposición oral, 
lecturas 
dirigidas, 
consulta 
bibliográfica 
Proyector de 
Vídeo y 
tablero 
17 h 
3. Fase de afianzamiento – fijación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Taller de exclusión mutua distribuida 
 Taller de seguridad llaves públicas y privadas 
aplicación 
dirigida 
Computador, 
tablero y guías 
de clase 
30 h (2) 
5. Evaluación del aprendizaje: Se realizará una evaluación diagnóstica y formativa a través de los avances parciales que 
cada estudiante presente del proyecto. 
 
 
Unidad 5 Computación GRID ( seminario alemán) 
Objetivos específicos: el estudiante estará en capacidad de: 
 Conocer los conceptos relacionados con la computación GRID. 
 Revisar y discutir de manera más o menos detallada la arquitectura propuesta por el GGF 
Tiempo: 16 h. 
1. Fase de preparación - motivación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
 Presentación de las generalidades de computación GRID Exposición 
oral 
 
Computador
, Proyector 
de vídeo, 
1 h 
2. Fase de orientación – apropiación: 
Contenido Estrategias Medios Tiempo 
Cada uno de los estudiantes desarrollará un seminario en computación GRID, 
sobre los temas siguientes: 
 
Arquitectura 
Infraestructura 
Cómputo 
Gestión de recursos 
Datos 
Seguridad 
Aplicaciones 
Cloud computing 
 
Las fuentes serán las publicaciones del OGF sobre computación GRID. 
Seminario 
alemán, 
consultas 
bibliográficas 
Computado
r, Proyector 
de vídeo y 
tablero 
15 h 
(Asignadas 
para las 
sesiones del 
seminario 
alemán) 
20 h (trabajo 
extra clase) 
4. Evaluación del aprendizaje: Se realizará una evaluación de acuerdo con cada uno de los roles. 
 
 
 
VI. EVALUACIÓN (Qué, Cuándo, Cómo?) 
La materia se evaluará mediante los tópicos que se presentan en la siguiente tabla, donde además se 
muestra el porcentaje de participación de cada ítem: 
 
P
R
IM
E
R
A
 
N
O
T
A
 TIPO DE EVALUACIÓN FECHA PORCENTAJE 
Evaluación de los conceptos teóricos 20% 
S
E
G
U
N
D
A
 
N
O
T
A
 
Evaluación de los conceptos teóricos 20% 
T
E
R
C
E
R
A
 
N
O
T
A
 
Proyecto de curso 30% 
C
U
A
R
T
A
 
N
O
T
A
 
Seminario Alemán 30% 
ASPECTOS A EVALUAR DEL CURSO 
1. Evaluación del desempeño docente 
2. Evaluación de los aprendizajes de los estudiantes en sus dimenciones: individual/grupo, 
teórica/práctica, oral/escrita. 
3. Autoevaluación: 
4. Coevaluación del curso: de forma oral entre estudiantes y docente. 
 
 
DOCENTES: ____José Antonio Valero Medina__ 
_______________________________________________________________________________ 
(Nombre de los docentes que realizan la actualización) 
 
FECHA DE REVISIÓN: __18 de junio de 2013__