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SEP SNEST DGEST
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO
MANUAL DE PRÁCTICAS
CARRERA
ING. EN INFORMÁTICA
ACADEMIA DE INFORMÁTICA
AGOSTO / 2012
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO
ACADEMIA DE INFORMÁTICA
RESPONSABLE(S):
L.I. SERGIO VIVAS HERNÁNDEZ
REVISIÓN 1
ÍNDICE
Contenido Página
I. INTRODUCCIÓN ………………………………………………………. 1
II. OBJETIVO ………………………………………………………………. 2
III. PRÁCTICAS ……………………………………………………………... 3
PRÁCTICA NO. 1.- Comparar las características de diversos
sistemas operativos distribuidos y sistemas operativos de red. ……. 4
PRÁCTICA NO. 2.- Instalar y configurar varios sistemas
operativos distribuidos y sistemas operativos de red. ……………… 7
PRÁCTICA NO. 3.- Establecer la comunicación y la sincronización
entre los nodos de un sistema distribuido. ………………………….. 10
PRÁCTICA NO. 4.- Uso de comandos de sincronización entre
clientes y servidores. …………………………………………………… 13
PRÁCTICA NO. 5.- Implicaciones sobre el uso de la Memoria
Compartida Distribuida. ……………………………………………….. 16
PRÁCTICA NO. 6.- Tendencias de los sistemas operativos
Distribuidos. ……………………………………………………………. 19
IV. BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………… 22
V. ANEXOS ………………………………………………………………. 23
1
I.- INTRODUCCIÓN.
La asignatura Sistemas Operativos II, de la retícula del plan de estudios de
la carrera de Ingeniería Informática con clave AED-1062. Cita en su
caracterización las siguientes competencias que aporta la asignatura al perfil del
egresado. “Administrar proyectos que involucren tecnologías de la información y
Comunicaciones en las organizaciones conforme a requerimientos establecidos.
Integrar las diferentes arquitecturas de hardware y administrar plataformas de
software para incrementar la productividad en las organizaciones. Observar los
aspectos legales del uso y explotación de las tecnologías de la información y
comunicaciones. Utilizar tecnologías y herramientas actuales y emergentes
acordes a las necesidades del entorno.”
Este documento manual de prácticas, pretende que el alumno logre alcanzar las
competencias relacionadas con aprender los principios y conceptos básicos,
cómo y cuándo se aplican los sistemas operativos distribuidos existentes.
Además, brindar al estudiante el desarrollo de habilidades teórico prácticas
necesarias en la administración de sistemas operativos distribuidos.
2
II.- OBJETIVO
Desarrollar en el estudiante las habilidades para identificar sistemas
operativos distribuidos de acuerdo a los requerimientos de una organización.
Además de generar el conocimiento necesario para que el alumno pueda
implementar y administrar sistemas operativos distribuidos.
3
III.- PRÁCTICAS
4
PRÁCTICA No. 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Comparar las características de diversos sistemas operativos distribuidos y
sistemas operativos de red.
DURACIÓN (HORAS): 6
UNIDAD: 1. Sistemas operativos en ambientes distribuidos.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas distribuidos proporcionan de forma transparente la compartición de
recursos, facilitando el acceso y la gestión, e incrementando la eficiencia y la
disponibilidad. El usuario accede a los recursos del sistema distribuido a través de
una interfaz gráfica de usuario desde un terminal, despreocupándose de su
localización. Las aplicaciones ejecutan una interfaz de llamadas al sistema como
si de un sistema centralizado se tratase.
En el desarrollo de esta práctica, el estudiante habrá de analizar diversos sistemas
operativos para determinar semejanzas y/o diferencias entre un sistema operativo
distribuido y un sistema operativo de red.
OBJETIVO:
El alumno identificará las ventajas y desventajas entre los sistemas operativos
distribuidos y los sistemas operativos de red.
5
MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
a) Software, Procesador de textos disponible en la computadora. Herramienta
de software para elaborar mapas y/o cuadros conceptuales. Por ejemplo
Cmap Tool.
b) Equipo, se requiere una Sala de Computadoras equipada con servicio de
internet.
DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) Analizar las diferencias entre sistemas operativos centralizados y
distribuidos.
b) El estudiante elaborará una tabla comparativa entre varios sistemas
operativos distribuidos.
c) El estudiante realizará un análisis comparativo entre un sistema operativo
distribuido y un sistema operativo de red.
d) El estudiante identificará las ventajas y desventajas entre un SOD y un
SOR.
e) Identificará y explicará el funcionamiento de los componentes del modelo
cliente – servidor.
f) El estudiante identificará y presentará ejemplos de conexión estática y
dinámica.
6
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
Los requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el
docente.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS
Finalizada la práctica, el alumno comprenderá el funcionamiento y utilidad
de los sistemas operativos distribuidos, así como conocerá las ventajas y
desventajas de varios SOD y SOR. Podrá identificar un sistema operativo
distribuido y un sistema operativo de red. Además comprenderá el funcionamiento
de los componentes del modelo cliente - servidor.
7
PRÁCTICA No. 2
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Instalar y configurar varios sistemas operativos distribuidos y sistemas operativos
de red.
DURACIÓN (HORAS): 4
UNIDAD: 1. Sistemas operativos en ambientes distribuidos.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas operativos distribuidos desempeñan las mismas funciones
que un sistema operativo normal, pero con la diferencia de trabajar en un entorno
distribuido. Su Misión principal consiste en facilitar el acceso y la gestión de los
recursos distribuidos en la red.
Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables y estables ya que si un
componente del sistema se descompone otro componente debe de ser capaz de
reemplazarlo inmediatamente y no afectar los procesos del sistema. Al desarrollar
esta práctica, el estudiante habrá de instalar y configurar al menos un sistema
operativo distribuido y un sistema operativo de red.
OBJETIVO:
El alumno aprenderá a Instalar y configurar varios sistemas operativos distribuidos
y sistemas operativos de red.
8
MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
a) Software, disponer de varios sistema operativos distribuidos y de red. Como
por ejemplo Solaris, Amoeba, Sprite, Mach, Chorus, Spring, Taos, Windows
Server, Novell Netware, UNIX, Linux entre otros.
b) Equipo, en equipo se requiere una Sala de Computadoras acondicionada
de una Red Computacional. Proyector Digital (Cañón), de apoyo para el
docente.
DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) Integrar equipos de trabajo para realizar la instalación y configuración de un
sistema operativo distribuido y un sistema operativo de red. Los
requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el docente.
b) Se debe entregar reporte de instalación, donde se den las indicaciones
paso a paso sobre todo el procedimiento para la operación de los sistemas.
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
9
El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS:
Finalizada la práctica, el alumno dominará el procedimiento de instalación y
configuración de al menos un sistema operativo distribuido y un sistema operativo
de red. En el desarrollo de la presente práctica el estudiante empleará sus
conocimientos adquiridos sobre la administración de redes de computadoras y el
uso de sistemas operativos.
10
PRÁCTICA No. 3
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Establecer la comunicación y la sincronización entre los nodos de un sistema
distribuido.
DURACIÓN (HORAS): 8
UNIDAD: 2. Comunicación en los sistemas operativos distribuidos.
INTRODUCCIÓN
La diferencia más importante entre un sistema distribuido y un sistema con
un procesador es la comunicación entre procesos, en un sistema con un
procesador, la mayor parte de la comunicación entre procesos supone de manera
implícita la existencia de la memoria compartida. En un sistema distribuido, no
existe tal memoria compartida, por lo que toda la naturaleza de la comunicación
entre procesos debe replantearse desde cero. Se deben analizar varios aspectos
asociados con la comunicación entre procesos en los sistemas operativos
distribuidos, Protocolos de comunicación, entre ellos destacan las capas OSI y
ATM. Además de analizar a detalle el modelo cliente servidor, la forma en que se
intercambian los mensajes y otras funciones. En el desarrollo de esta práctica, el
estudiante habrá de analizar diversos protocolos de comunicación, empleados en
la transferencia de información en red, además de desarrollar una serie de
actividades que fortalecerán el desarrollo de competencias específicas del plan de
estudio.
OBJETIVO:
Establecer la comunicación y transferencia de archivos entre al menos dos nodos
de un sistema operativo distribuido. Realizar prácticas de servicios de impresión
en red.
11
MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
a) Materiales, impresora con tinta disponible y hojas blancas para algunas
pruebas de impresión.
b) Software, disponer de un sistema operativo distribuido instalado en una
computadora. Terminales clientes y servidores.
c) Equipo, se requiere una Sala de Computadoras acondicionada de una Red
Computacional. Proyector Digital (Cañón), de apoyo para el docente.
DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) Establecer la comunicación y la sincronización entre los nodos de un
sistema distribuido, conocer y manejar todos los elementos utilizados
durante el proceso de resolución y distribución de nombres.
b) Crear grupos, usuarios y definir servicios como apache, samba, firewall
entre otros.
c) Establecer la comunicación y transferencia de archivos entre al menos dos
nodos de un sistema operativo distribuido.
d) Realizar prácticas de servicios de impresión en red.
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OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
Los requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el
docente.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS:
Finalizada la práctica, el alumno comprenderá el funcionamiento de
técnicas de comunicación y sincronización entre nodos de un sistema operativos
distribuido. Adquirirá la habilidad para establecer servicios básicos como la
impresión en red, administración de usuarios y la transferencia de archivos entre
nodos del sistema.
13
PRÁCTICA No. 4
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Uso de comandos de sincronización entre clientes y servidores.
DURACIÓN (HORAS): 8
UNIDAD: 3. Procesos y procesadores en sistemas operativos distribuidos.
INTRODUCCIÓN
La comunicación es importante, pero no es todo lo que hay que considerar
en la comunicación entre procesos de un sistema distribuido. Hay otros aspectos
que se deben considerar la cooperación y sincronización entre los procesos, es
fundamental emplear otras técnicas, emplear algunos modelos de sincronización,
algoritmos de exclusión mutua y de elección. Además de técnicas de
sincronización de alto nivel, las transacciones atómicas y bloqueos en sistemas
operativos distribuidos. La práctica pretende, que el estudiante comprenda y
pueda implementar comandos de sincronización, aplicaciones cliente servidor y
algoritmos de sincronización mediante el uso de sockets.
OBJETIVO:
El estudiante realizará la sincronización entre clientes y servidores, además de
implementar aplicaciones y algoritmos de sincronización mediante el uso de
sockets.
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MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
a) Software, disponer de un sistema operativo distribuido instalado en una
computadora. Terminales clientes y servidores.
b) Equipo, se requiere una Sala de Computadoras acondicionada de una Red
Computacional. Proyector Digital (Cañón), de apoyo para el docente.
DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) El estudiante debe emplear el uso de comandos de sincronización entre
clientes y servidores.
b) El estudiante debe Implementar una aplicación cliente – servidor mediante
el uso de sockets.
c) Implementación de un algoritmo de sincronización mediante el uso de
sockets.
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
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Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
Los requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el
docente.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS:
Finalizada la práctica, el alumno conocerá y comprenderá el funcionamiento
de técnicas de comunicación sobre la sincronización entre nodos de un sistema
operativo distribuido. Comprenderá e implementará comandos de sincronización,
aplicaciones cliente servidor y algoritmos de sincronización mediante el uso de
sockets.
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PRÁCTICA No. 5
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Implicaciones sobre el uso de la Memoria Compartida Distribuida
DURACIÓN (HORAS): 8
UNIDAD: 4. Memoria Compartida Distribuida (MCD).
INTRODUCCIÓN
La memoria compartida distribuida, tiene el objetivo de minimizar el tráfico de la
red y reducir la latencia entre el momento de una solicitud y el momento en que
se satisface ésta. La memoria compartida distribuida es una técnica para facilitar
la programación de las multicomputadoras, simulando la memoria compartida
entre ellas. Las máquinas de memoria compartida “multiprocesadores”, son más
fáciles de programar pero más difíciles de construir, mientras que las maquinas sin
memoria compartida “multicomputadoras” son más difíciles de programar, pero
más fáciles de construir. En esta práctica, el estudiante analizará y comprenderá
el uso de memoria compartida distribuida.
OBJETIVO:
El estudiante comprenderá las implicaciones del uso de la memoria compartida
distribuida y los problemas de consistencia que se derivan de su utilización.
MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
c) Software, disponer de un sistema operativo distribuido instalado en una
computadora.
d) Equipo, se requiere una Sala de Computadoras acondicionada de una Red
Computacional. Proyector Digital (Cañón), de apoyo para el docente.
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DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) Analizar las diferencias en las configuraciones de memoria compartida
distribuida. (de circuitos, basada en bus, anillo o con conmutador.)
b) Analizar las diferencias de los diferentes modelos de consistencia
investigados. (Estricta, causal, secuencial, débil, de liberación, y de
entrada)
c) Identificar los sistemas operativos distribuidos que utilizan memoria
compartida distribuida en base a páginas, variables y objetos.
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
Los requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el
docente.
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CONCLUSIONES Y RESULTADOS:
Finalizada la práctica, el alumno comprenderá las distintas configuraciones
de memoria compartida distribuida, conocerá diferencias de varios modelos de
consistencia, podrá identificar SOD que utilizan MCD, en base a páginas,
variables y objetos. Adquirirá los conocimientos necesarios para comprender y
emplear técnicas en el funcionamiento de memoria compartida distribuida.
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PRÁCTICA No. 6
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Tendencias de los sistemas operativos distribuidos
DURACIÓN (HORAS): 8
UNIDAD: 5. Usos y tendencias de los sistemas operativos distribuidos.
INTRODUCCIÓN
Sistema operativo distribuido, en la realidad no se ha conseguido crear uno del
todo, por la complejidad que suponen: distribuir los procesos en las varias
unidades de procesamiento, reintegrar sub-resultados, resolver problemas de
concurrencia y paralelismo, recuperarse de fallas de algunos recursos distribuidos
y consolidar la protección y seguridad entre los diferentes componentes del
sistema y los usuarios. El sistema integrador de los microprocesadores que hace
ver a las varias memorias, procesadores, y todos los demás recursos como una
sola entidad en forma transparente se le llama sistema operativo distribuido. Las
razones para crear o adoptar sistemas distribuidos se dan por dos razones
principales: por necesidad (debido a que los problemas a resolver son
inherentemente distribuidos) o porque se desea tener más fiabilidad y
disponibilidad de recursos. Con esta práctica, el estudiante investigará
profundamente sobre el uso y tendencias de los sistemas distribuidos en la
actualidad. Formulándose preguntas como por ejemplo, ¿Hay proyectos en
desarrollo sobre SOD? ¿Qué aplicación se les está dando?
OBJETIVO:
El estudiante comprenderá las tendencias de investigación de los sistemas
operativos distribuidos, su administración y el impacto en la sociedad.
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MATERIALES, EQUIPO Y/O SOFTWARE:
e) Software, disponer de un sistema operativo distribuido instalado en una
computadora.
f) Equipo, se requiere una Sala de Computadoras acondicionada de una Red
Computacional. Proyector Digital (Cañón), de apoyo para el docente.
DESARROLLO (Actividades a desarrollar por el alumno)
a) Realizar investigaciones para conocer lo más novedoso en sistemas
operativos, su uso, aplicaciones y tendencia.
b) Instalar y configurar clusters de computadoras, por ejemplo: PVM, MPICH,
LAM-MPI.
c) Analizar la importancia del uso de estándares en ambientes distribuidos.
d) Simular el diseño de la seguridad lógica del Sistema Operativo en
ambientes distribuidos
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
Se recomienda que el alumno considere los siguientes aspectos:
Integrar grupos de trabajo para desarrollar las actividades de la práctica.
“Solo cuando la práctica lo requiera, el número de integrantes será
determinado por el docente”
Documentar la práctica y entregar la evidencia de acuerdo a las
especificaciones establecidas en común acuerdo con el profesor y los
estudiantes.
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El alumno debe presentar sus trabajos, durante las fechas establecidas y
mostrar evidencia de haber consultado diversas fuentes bibliográficas.
Se Utilizará rubrica y/o lista de cotejo para su evaluación.
Los productos obtenidos deberán ser integrados al portafolio de evidencias
una vez que hayan sido valorados.
Los requerimientos improvistos en esta práctica serán detallados por el
docente.
CONCLUSIONES Y RESULTADOS:
Finalizada la práctica, el estudiante conocerá cuales son las investigaciones
más recientes en el campo de desarrollo de SOD, identificará estándares
aplicados en ambientes distribuidos, Instalará y configurará clusters de
computadoras. Adquirirá habilidades y conocimientos para la administración de
sistemas operativos distribuidos.
22
IV: BIBLIOGRAFÍA
1. Andrew S., Tanenbaum. Sistemas Operativos Distribuidos. Ed.
Pearson.
2. Goscinsky, Distributed Operative Systems.
3. Andrew S., Tanenbaum. Sistemas Operativos Modernos. Ed.
Pearson.
4. Mullender, Sape. Distributed Systems. Ed. ACM Press.
5. Cerutti, Daniel y Pierson, Donna. Distributed Computing Environments
Ed. McGraw Hill
6. Márquez, García. y Francisco Manuel. UNIX. Programación
Avanzada. Ed. RAMA.
7. Englander, Irv. Arquitectura Computacional. Ed. CECSA. 2ª. Edición
2002. México.
8. Harvey M., Deitel. Introducción a los Sistemas Operativos. Ed.
Addison Wesley Iberoamericana.
9. Silberschatz, Abraham y James L., Paterson. Sistemas Operativos.
Ed. Addison Wesley.
10. Stallings. Sistemas Operativos. Ed. Megabyte. Noriega Editores.
11. Englander, Irv. Arquitectura Computacional. Ed. CECSA. 2ª. Edición
2002.México.
12. Ceri, Stefano Pelagatti, Giuseppe. Distributed Data Bases. Ed.
McGraw Hill.
13. Atre, Shaku. Distributed Databases, Cooperative Processing &
Networking. Ed. McGraw Hill.
14. Orlafi, Roberto, Harkey Dan, Edwards Jeri. Cliente / Servidor. Guía de
Supervivencia. Ed. McGraw Hill.
15. Blanco, Vicente J. LINUX. Instalación, administración y uso del
sistema. Ed. RAMA
23
V. ANEXOS
