Funciones Esenciales del Sistema Operativo y Arquitecturas de Aplicaciones: Monolíticas, Distribuidas y Benchmarking

Funciones Clave del Sistema Operativo

¿Cuáles son las funciones esenciales de un sistema operativo?

Un sistema operativo (SO) es el software principal que gestiona los recursos de hardware y software de una computadora, proporcionando servicios comunes para programas de aplicación. Sus funciones principales incluyen:

1. Interacción con el Usuario: Permite la comunicación entre el sistema y los usuarios a través de su interfaz de usuario (GUI o CLI).
2. Control de la Ejecución de Programas: Acepta tareas y asigna recursos necesarios hasta que su ejecución finaliza, administrando:
   • Los Procesos: Asigna procesos a cada tarea y establece prioridades cuando múltiples tareas o procesos solicitan el mismo recurso.
   • La Memoria: Asigna memoria a los procesos y gestiona su uso de forma eficiente para evitar conflictos y optimizar el rendimiento.
3. Administración de Periféricos: Gestiona los dispositivos de entrada/salida (impresoras, teclados, ratones, etc.) y los trabajos que tienen asignados, asegurando su correcto funcionamiento.
4. Administración de Sistemas de Archivos: Organiza, administra y mantiene los sistemas de archivo, permitiendo a los usuarios almacenar, recuperar y gestionar datos de manera estructurada.
5. Gestión de Usuarios: Controla la asignación de permisos y la ejecución de trabajos de diferentes usuarios, garantizando que no haya interferencia entre ellos y manteniendo la privacidad.
6. Control de Errores del Sistema y las Aplicaciones: Gestiona y recupera errores de hardware y de ejecución de software, así como la prevención y recuperación de la pérdida de datos.
7. Control de la Seguridad: Proporciona mecanismos de seguridad para proteger los trabajos de los usuarios, el software del sistema y la información almacenada contra accesos no autorizados o daños.

Arquitecturas de Aplicaciones: Monolíticas y Distribuidas

Diferencias entre Arquitectura de Aplicación Monolítica y Distribuida

Las arquitecturas de aplicaciones definen cómo se estructuran y comunican los componentes de un sistema de software.

• Arquitectura Monolítica: Es una estructura donde todos los componentes de la aplicación (interfaz de usuario, lógica de negocio y capa de acceso a datos) están interconectados y se ejecutan como una única unidad en una sola máquina o proceso.
• Arquitectura Distribuida: Implica que la carga del procesamiento se reparte entre múltiples componentes o servicios que se ejecutan en diferentes máquinas o procesos, comunicándose entre sí a través de una red. Esto permite mayor escalabilidad y resiliencia.

Ejemplo de Arquitectura Distribuida de 3 Niveles

Ilustración de una Arquitectura de Tres Capas

Un ejemplo clásico de arquitectura distribuida de 3 niveles es una aplicación de comercio electrónico, donde cada nivel tiene una responsabilidad específica:

• Nivel de Datos (Servidor de Base de Datos): Contiene el Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD) que almacena toda la información (productos, usuarios, pedidos). Puede incluir procedimientos almacenados o disparadores que encapsulan lógica de negocio global a la base de datos.
• Nivel de Lógica de Negocio (Servidor de Aplicaciones): Aloja los componentes que implementan las reglas de negocio de la aplicación, como la gestión de inventario, procesamiento de pagos, recuperación de datos o comprobación de seguridad.
• Nivel de Presentación (Servidor Web y Cliente):
  • Servidor Web: Por ejemplo, un servidor IIS que aloja una aplicación web desarrollada con ASP.NET, encargada de servir las páginas web a los usuarios.
  • Estación de Trabajo (Cliente): Un navegador web en el dispositivo del usuario que interactúa con la aplicación. Puede ejecutar validaciones de usuario mediante código JavaScript en las propias páginas para mejorar la experiencia y reducir la carga del servidor.

Benchmarking: Pruebas de Rendimiento en Informática

¿Qué es un Benchmark y sus Tipos?

Una prueba de rendimiento (o benchmark) es el resultado de la ejecución de un programa informático o un conjunto de programas en una máquina, con el objetivo de estimar el rendimiento de un elemento concreto (hardware o software) y poder comparar los resultados con máquinas o configuraciones similares.

Existen diferentes tipos de benchmarks, que incluyen:

• Benchmarks de Aplicación: Miden el rendimiento ejecutando aplicaciones reales o simulaciones de carga de trabajo.
• Benchmarks de Play-back: Reproducen secuencias de acciones de usuario grabadas para evaluar el rendimiento del sistema bajo escenarios de uso típicos.
• Benchmarks Sintéticos: Utilizan algoritmos y patrones de acceso a datos diseñados específicamente para estresar componentes particulares del sistema (CPU, memoria, disco).
• Benchmarks de Inspección: Se centran en la evaluación de características específicas del hardware o software, a menudo a bajo nivel.

Nota: El documento original no proporcionaba ejemplos específicos comentados para cada tipo de benchmark, solo una lista de categorías.