Distributed Systems - Sistemas Distribuídos

O que é que isto vos faz lembrar? Alguém? Ninguém? Eu? Está bem…faz-me lembrar Corba! ‘Cooorba?!’ Sim, isso! Porque nos tempos auges da faculdade, para estudar a concepção de aplicações distribuídas tínhamos de aprender esta arquitectura! Um autêntico pesadelo! Mas vamos ao que interessa…

O que é realmente um sistema distribuído?

Basicamente, é um conjunto de computadores ligados em rede, com software que permita a partilha de recursos e a coordenação de actividades, possibilitando um ambiente integrado.

O Nascimento desta arquitectura:

No final dos anos 1970s CII – Honeywell e Honeywell da Bull Information Systems realizaram um esforço de modo a projectar uma arquitectura que pudesse competir com a IBM SNA, mas com uma maior flexibilidade.

Honeywell tinha elaborado um anteprojecto de uma arquitectura distribuída chamada HDSA (Honeywell Distributed Architecture), que tinha por objectivo renovar a Series 60, uma linha de produtos que foi anunciado em 1978 com um sufixo DPS. Foi pensado como uma alternativa para IBM's SCN, a partir da analogia ao "o outro computador da empresa".

A CII – HB, que participou nesse projecto foi inspirado pelo anterior CII investimento em NNA (New Network Architecture), aproximou-se significativamente do mercado HDSA. A CII – HB e a Honeywell, que desenharam a arquitectura de uma forma muito activa, respectivamente, em ECMA e ANSI – padronização de comissões em ISO/normas OSI (Open Communications System).

Esse esforço foi dado o nome de DSA – Distributed System Architecture; Ele abarcariam as estritas funções de rede e foi projectado para ser estendido em BD’s distribuídas e em aplicações.

Características (vantajosas, obviamente) de um sistema distribuído:

• Partilha de Recursos

• Hardware: impressoras, discos, etc;
• Dados – ferramentas de trabalho cooperativo; bases de dados;
• Interfaces;
• Motiva o modelo cliente-servidor.

• Abertura

• Extensibilidade de software e hardware, com possível heterogeneidade;
• Obtida especificando e documentando interfaces;
• Possui mecanismos uniformes de comunicação entre processos.

• Concorrência

• Vários utilizadores podem invocar vários comandos simultaneamente;
• Um servidor deve responder concorrentemente a vários pedidos;
• Vários servidores correm concorrentemente, possivelmente na resolução de pedidos.

• Escalabilidade

• O software pode ser pensado de modo a funcionar em grandes sistemas nem necessidade de mudança;
• Devem ser evitados algoritmos e estruturas de dados centralizados.

• Tolerância a faltas

• Faltas em elementos de processamento e comunicação;
• Solução pode passar por redundância de hardware e replicação de servidores/serviços;
• Motiva paradigmas mais avançados do que o cliente-servidor. Exemplo: comunicação em grupo, algoritmos de acordo, transacções;
• Em sistemas de distribuídos a disponibilidade perante a faltas pode ser maior do que em sistemas centralizados, mas exige uma maior complexidade do software.

• Transparência

• O sistema deve ser visto como um todo e não como uma colecção de componentes distribuídos;
  
• Exºs de transparência: acessos, localização, concorrência, replicação, falhas, migração, desempenho, escalabilidade.

Desenho lógico e físico de um sistema distribuído:

Aplicações Integradas:

• Middleware de BD (SQL, ODBC);
• Middleware de Aplicação;
• Middleware de WEB (CGI, ActiveX, Java);
• Remote Procedure Call (RPC);
• Middleware Orientado à Mensagem;
• Monitores de Processos de Transacção;
• Middleware Orientado aos Objectos (por exemplo em arquitecturas RMI, SOAP e…CORBA!).

Árvore de Hierarquia dos Objectivos

Funções e Indicadores

Funções e Indicadores

As áreas de Economia e Gestão contêm inúmeras discussões sobre as relações entre variáveis, tais como:

• Quantidade e Preço;
• Consumo e Rendimento;
• Procura de Moeda e Taxa de Juro;
• Publicidade e Vendas.

Para conhecermos o comportamento dessas variáveis e a forma como se relacionam, a matemática e estatística andam de mãos dadas para nos ajudar nessa tarefa!
O recurso a funções matemáticas permite-nos, de forma intuitiva, ver estas relações e, desta forma, inferir e alterar controladamente o valor de uma variável em seguimento dos nossos objectivos, para a outra.

Exemplos de Funções Matemáticas:

De seguida, podem ver o aspecto das diversas funções, sendo que do lado esquerdo para um b > 0, e do direito b <>

Indicadores de Gestão

Indicadores de equilíbrio financeiro

Imobilização dos Capitais Permanentes = Capitais Permanentes / Imobilizado Líquido
Mede a cobertura das aplicações em capital fixo por capitais permanentes.
Este rácio deverá, em princípio, ser superior à unidade, o que refere a existência de fundo de maneio positivo. Poderá assumir valores inferiores à unidade, denunciando a existência de fundo de maneio negativo o que leva a reflectir sobre o equilíbrio financeiro da empresa.
A diferença entre os valores apresentados no numerador e no denominador representa o fundo de maneio.

Capacidade de Endividamento = Capitais Próprios / Capitais Permanentes
Este rácio mede a capacidade de endividamento a médio e longo prazo.
Quando o seu valor é 0.5 os capitais alheios estáveis são iguais aos capitais próprios, o que revela um limite à capacidade de endividamento a médio e longo prazo.

Autonomia Financeira = Capitais Próprios / Capitais Alheios Estáveis
Este indicador traduz a capacidade de contrair empréstimos a médio e longo prazos, suportada pelos capitais próprios. A capacidade esgota-se quando o rácio é igual à unidade, ou seja quando o passivo a médio e longo prazo iguala os capitais próprios.

Solvabilidade = Capitais Próprios / Capitais Alheios
Avalia a capacidade da empresa para solver as responsabilidades assumidas a médio, longo e curto prazos. Este indicador evidencia o grau de independência da empresa em relação aos credores; quanto maior o seu valor, mais garantias terão os credores de receber o seu capital e maior poder de negociação terá a empresa para contrair novos financiamentos.
No entanto, a capacidade da empresa de amortizar as suas dívidas deverá, também, ser analisada numa óptica de curto prazo, utilizando os indicadores e a análise dos fluxos financeiros (cash-flow).

Indicadores Financeiros

Endividamento = Capitais Alheios / (Capitais Próprios+Capitais Alheios)
Esta relação indica o grau de endividamento da empresa. Inclui nos capitais alheios os empréstimos obtidos a médio e longo prazos (capitais alheios estáveis), os empréstimos obtidos a curto prazo e todos os créditos de exploração e extra-exploração (passivo circulante). Os capitais totais correspondem ao activo total, ou seja, integram os capitais próprios e os capitais alheios.

Coeficiente de Dependência = Capitais Alheios / Capitais Próprios
Trata-se de um indicador que é o inverso da solvabilidade e que, da mesma forma, avalia a capacidade da empresa para solver as responsabilidades assumidas.

Estrutura = Capitais Alheios Estáveis / Capitais Próprios
Corresponde ao inverso da autonomia financeira, o qual evidencia a capacidade da empresa para contrair empréstimos a médio e longo prazos.

Estrutura do Endividamento = Passivo Circulante / Capitais Alheios
Este indicador fornece informações relativas à estrutura do endividamento no que respeita à relação entre o endividamento de curto-prazo (passivo circulante) e o total do endividamento da empresa.

Cobertura do Investimento = Auto Financiamento / Activo Imobilizado
Mede a capacidade da empresa, através dos meios líquidos segregados no período, de cobrir os investimentos em activos fixos.

Índice de Autofinanciamento = Autofinanciamento / Capital Próprio
Este índice informa sobre o contributo das actividades em meios líquidos para suportar novos investimentos, ou seja, informa sobre a capacidade da empresa para potenciar o capital próprio e assegurar o crescimento com recursos próprios.

Liquidez Geral = Activo Circulante / Passivo Circulante
Dá informações sobre a cobertura do activo circulante pelo passivo circulante, tido por fonte de financiamento privilegiada da empresa. Sempre que possível deverá ser > 1, o que a não acontecer exige o recurso aos capitais permanentes para financiar a parte não coberta pelo passivo circulante.

Liquidez Reduzida = (Activo Circulante – Existências) / Passivo Circulante
A comparação da liquidez geral com a reduzida evidencia o peso das existências em relação ao restante activo circulante. Assim, a liquidez reduzida pressupõe que possa haver dificuldades no esgotamento das existências e inclusive vendas abaixo do preço de custo.

Podem igualmente referir outros indicadores ao nível da Gestão, por exemplo na Gestão de stocks:

• Rotatividade média das matérias primas;
  
• Rotatividade média de stocks.

Diagrama de Causa->Efeito...a Espinha-de-peixe

Estes diagramas tiveram origem em 1943, pelo engenheiro químico Kaoru Ishikawa, quando descrevia a uma empresa de engenheiros a forma como diversos factores – aka causas – podem ser ordenados de uma forma lógica. Este diagrama também designado por Diagrama de Ishikawa ou Diagrama de Espinha-de-peixe, é uma ferramenta gráfica utilizada pela Administração (Gestores de topo) ou pelo controlo da qualidade e pretende principalmente, de uma forma simples, agrupar e visualizar hierarquicamente as causas que estão na origem de um problema, os resultados que se pretendem melhorar ou mesmo visualizar os efeitos sobre a qualidade.
Para elaboração deste tipo de diagramas é necessário, em primeiro lugar, identificar inequivocamente o problema ou o efeito a estudar e, seguidamente, listas as várias causas possíveis para esse efeito, começando por um nível mais geral e pormenorizando cada vez mais as subcausas. Para cada efeito existem seguramente, inúmeras causas dentro de categorias como as 6 M’s: método, mão-de-obra, matéria-prima, máquinas, mensuração e meio ambiente. Nas áreas de serviços e processos transaccionais utilizam-se como categorias básicas: procedimentos, pessoas, ponto, políticas, mensuração e meio ambiente.

É de realçar igualmente, a importância destes diagramas nos objectivos estratégicos da organização. Esta ferramenta pretende representar o mapa estratégico, ao relacionar o impacto de cada objectivo noutro objectivo, alinhados com a visão, missão e estratégia da organização.

Para se elaborar um correcto diagrama de causa-efeito é necessário:

1. Determinar as características de qualidade cujas causas pretendem identificar;
2. Através do Brainstorming, pretende-se determinar quais as causas que mais influenciam o problema a ser resolvido (causas primárias);
3. Esboçar o diagrama, colocando numa das extremidades, o problema a ser analisado e traçar uma linha horizontal, onde deverão irradiar as ramificações com as causas consideradas primárias, do passo 1, criando uma forma de “espinha de peixe”;
4. Identificar as subcausas, ou causas secundárias que afectam as causas primárias e que se deverão estender ao longo de cada ramificação.

Exemplo de um diagrama de causa-efeito para o efeito ‘Prémio da Avaliação Individual’, numa organização:

Metadados

Metadados, ou Metainformação, são dados capazes de descrever outros dados, ou seja, dizer do que se tratam, dar um significado real e plausível.

Mais sinteticamente, podemos dizer que um metadado é um dado utilizado para descrever um dado primário.

A importância dos metadados está basicamente ligada à facilidade de recuperação dos dados, uma vez que tem um significado e um valor bem definidos.

A ficha catalográfica de uma obra (os metadados que serão acrescentados a ela) é um registro electrónico que contém descrições da obra, que permitem que se saiba do que se trata sem ter que ler ou ouvir todo o seu conteúdo. O registro seria uma representação da obra.

È o sistema…(Dias da Cunha). Será que ele sabe o que é um sistema?

Um sistema, é um conjunto de elementos inter conectados harmonicamente, de modo a formar um todo organizado. Vindo do grego o termo "sistema" significa "combinar", "ajustar", "formar um conjunto".

Todo o sistema possui um objetivo, embora às vezes seja difícil identificá-lo - por exemplo, quando não conseguimos visualizar o meio ambiente em que está inserido.

Um sistema consiste de componentes, entidades, partes ou elementos - embora também possam ser vistos como sub-sistemas - e as relações entre eles. A integração entre tais componentes pode se dar por fluxo de informações.

A boa integração dos elementos é chamada sinergia, determinando que as transformações ocorridas em uma das partes influenciará todas as outras. A alta sinergia de um sistema faz com que seja possível a este cumprir sua finalidade com eficiência; já sua falta pode implicar em mau funcionamento, inclusive falha completa. Podemos também dizer nesses últimos casos que a entropia sistêmica está alta.

Vários sistemas possuem a propriedade da homeostase, que em poucas palavras é a característica de manter o meio interno estável, mesmo diante de mudanças no meio externo. As reacções homeostáticas podem ser boas ou más, dependendo se a mudança foi inesperada ou planejada, respectivamente.

Também pode-se construir modelos para abstrair aspectos de sistemas, como por exemplo um modelo matemático, modelos de engenharia de software, gráficos.

Em termos gerais, sistemas podem ser vistos de duas maneiras:

• Através da análise, em que se estuda cada parte de um sistema separadamente afim de recompô-lo posteriormente.
• Através de uma visão holista, em que se entende que o funcionamento do sistema como um todo, constitui um fenómeno único, i.e., irredutível em suas partes

As Matrizes Dimensionais

Quando se procura descobrir quem inventou as matrizes dimensionais, muitos autores surgem à cabeça com varias participações no desenvolvimento deste processo, mas nenhum o criou/utilizou com ele é hoje excepto Arthur Cayley.

Foi este senhor que no Sec.XIX desenvolveu, juntou todas as pequenas peças do puzzle Matrizes Dimensionais criando a multiplicação de Matrizes e o teorema de Cayley.