En este tema, exploraremos los diferentes modelos de sistemas distribuidos, que son fundamentales para entender cómo se estructuran y operan estos sistemas. Los modelos de sistemas distribuidos proporcionan un marco conceptual para diseñar, implementar y evaluar sistemas distribuidos. A continuación, desglosamos los conceptos clave, ejemplos y ejercicios prácticos para reforzar el aprendizaje.

Los modelos de arquitectura describen la estructura y organización de los componentes de un sistema distribuido. Los principales modelos de arquitectura son:

• Cliente-Servidor: Un modelo donde los clientes solicitan servicios y los servidores proporcionan esos servicios.
• Peer-to-Peer (P2P): Un modelo donde cada nodo actúa tanto como cliente como servidor, compartiendo recursos directamente entre ellos.
• Multicapa (N-tier): Un modelo que divide la aplicación en capas lógicas, como presentación, lógica de negocio y datos.

Los modelos de comunicación describen cómo los componentes de un sistema distribuido se comunican entre sí. Los principales modelos de comunicación son:

• Síncrono: La comunicación donde el remitente espera una respuesta antes de continuar.
• Asíncrono: La comunicación donde el remitente no espera una respuesta inmediata y puede continuar con otras tareas.
• Transmisión de Mensajes: Utiliza colas de mensajes para enviar y recibir mensajes de manera asíncrona.

Los modelos de consistencia definen cómo se mantiene la coherencia de los datos en un sistema distribuido. Los principales modelos de consistencia son:

• Consistencia Fuerte: Garantiza que todas las réplicas de datos sean idénticas en todo momento.
• Consistencia Eventual: Garantiza que, eventualmente, todas las réplicas de datos serán consistentes, pero no necesariamente en todo momento.
• Consistencia Causal: Garantiza que las operaciones que están causalmente relacionadas se vean en el mismo orden en todas las réplicas.

Imaginemos una aplicación web donde los usuarios pueden consultar información sobre productos. El navegador del usuario actúa como cliente y el servidor web proporciona la información solicitada.

Consideremos una red de intercambio de archivos donde cada usuario puede descargar y compartir archivos directamente con otros usuarios.

Una aplicación de comercio electrónico puede estar estructurada en varias capas:

Pregunta: Dado el siguiente escenario, identifica el modelo de arquitectura utilizado:

Una aplicación de mensajería instantánea donde los usuarios pueden enviar mensajes directamente a otros usuarios sin pasar por un servidor central.

Respuesta: Este escenario describe un modelo Peer-to-Peer (P2P).

Pregunta: ¿Cuál es la principal diferencia entre la comunicación síncrona y asíncrona? Proporcione un ejemplo de cada uno.

Respuesta:

• Comunicación Síncrona: El remitente espera una respuesta antes de continuar. Ejemplo: Una llamada a una API REST donde el cliente espera la respuesta del servidor.
• Comunicación Asíncrona: El remitente no espera una respuesta inmediata y puede continuar con otras tareas. Ejemplo: Enviar un mensaje a una cola de mensajes y continuar con otras operaciones.

Pregunta: ¿Qué modelo de consistencia sería más adecuado para una red social donde los usuarios pueden ver publicaciones de sus amigos, pero no es crítico que todas las publicaciones se vean inmediatamente en todas las réplicas?

Respuesta: El modelo de consistencia eventual sería más adecuado, ya que permite que las réplicas se sincronicen eventualmente, lo cual es suficiente para una red social.

En esta sección, hemos explorado los diferentes modelos de sistemas distribuidos, incluyendo modelos de arquitectura, comunicación y consistencia. Comprender estos modelos es crucial para diseñar y evaluar sistemas distribuidos eficientes y robustos. En el próximo tema, profundizaremos en las ventajas y desafíos de los sistemas distribuidos, proporcionando una visión más completa de su implementación y operación.