Distributed Systems Explained | System Design Interview Basics

Summary

El guion del video explica cómo los sistemas distribuidos están ocultos detrás de páginas web y aplicaciones, permitiendo a grandes empresas manejar millones de usuarios y petabytes de datos de manera escalable y sin problemas. Muestra la diferencia con un sistema centralizado y cómo el escalado vertical tiene límites, mientras que los sistemas distribuidos pueden crecer horizontalmente, solucionando problemas de fallos únicos y latencia. Describe los procesos como instancias aisladas en la memoria y cómo la comunicación entre ellas a través de la red es crucial para el funcionamiento de un sistema distribuido.

Takeaways

• 🌐 Los sistemas distribuidos están ocultos detrás de páginas web y aplicaciones, permitiendo a millones de usuarios interactuar sin notar su presencia.
• 🛒 Los sistemas distribuidos son altamente escalables y manejan petabytes de datos para proveer una experiencia de usuario fluida.
• ☁️ El uso de la nube implica que cualquier sitio web moderno, por simple que sea, opera sobre un sistema distribuido.
• 💻 La escalabilidad vertical (aumentar la capacidad de una máquina) tiene límites y puede ser costosa y menos efectiva que la escalabilidad horizontal.
• 🔄 La escalabilidad horizontal permite a los sistemas distribuidos crecer o reducirse según la demanda y manejar fallos de un punto único.
• 🌍 Los sistemas distribuidos son importantes para servicios globales que pueden experimentar alta latencia si no están diseñados correctamente.
• 🤖 Un sistema distribuido consiste en múltiples procesadores en diferentes computadoras que se comunican a través de la red y trabajan juntos.
• 📦 Un archivo .jar (Java Archive) contiene todos los archivos .class necesarios para ejecutar una aplicación Java.
• 🔧 Al lanzar una aplicación, el sistema operativo crea un proceso en la memoria, el cual es aislado de otros procesos y puede comunicarse a través de la red.
• 🔗 La comunicación entre procesos en diferentes máquinas es fundamental para que un sistema opere de manera distribuida.
• 🛠 Diseñar sistemas distribuidos requiere de prácticas, algoritmos y patrones específicos para garantizar la colaboración y el mantenimiento de un estado compartido.

Q & A

¿Qué es un sistema distribuido y cómo se esconde detrás de una página web o una aplicación?

Un sistema distribuido es una red de procesadores que se ejecutan en diferentes computadoras y se comunican a través de mensajes en la red para alcanzar un objetivo común. Se esconde detrás de una interfaz de usuario como una página web o una aplicación, proporcionando una experiencia de usuario fluida como si estuvieran interactuando con un solo sistema.

¿Por qué las empresas utilizan sistemas distribuidos?

Las empresas utilizan sistemas distribuidos para manejar grandes volúmenes de usuarios y datos, como millones de usuarios y petabytes de información, manteniendo una experiencia de usuario sin problemas.

¿Cómo difiere un sistema distribuido de un sistema centralizado?

Un sistema centralizado tiene todos sus componentes en una sola ubicación, lo que limita su escalabilidad y hace que sea propenso a fallos únicos. En cambio, un sistema distribuido puede escalar horizontalmente, lo que le permite manejar cargas más grandes y reducir la latencia.

¿Qué es la escalabilidad vertical y por qué tiene limitaciones?

La escalabilidad vertical, o escalabilidad en altura, implica mejorar el hardware de una máquina específica, como un CPU más potente o más RAM. Sin embargo, tiene limitaciones ya que hay un límite en la cantidad de memoria y potencia de computadora que se puede obtener de una sola máquina.

¿Qué es un punto de fallo único y cómo afecta a un sistema centralizado?

Un punto de fallo único es un componente crítico en un sistema que, si falla, puede causar la caída completa del servicio. En un sistema centralizado, esto puede ser especialmente problemático, ya que toda la infraestructura depende de un solo lugar o dispositivo.

¿Cómo un sistema distribuido aborda el problema del punto de fallo único?

Un sistema distribuido aborda el problema del punto de fallo único al distribuir la carga y los componentes a través de múltiples máquinas. Si una máquina falla, otras pueden tomar su lugar y mantener la disponibilidad del servicio.

¿Qué es un proceso en el contexto de sistemas distribuidos?

Un proceso es una instancia de una aplicación en ejecución. En sistemas distribuidos, estos procesos pueden estar en diferentes máquinas y comunicarse a través de la red para colaborar y alcanzar un objetivo común.

¿Cómo se compila una aplicación de Java y cómo se almacena?

Una aplicación de Java se compila en un archivo de clase (.class). Estos archivos se almacenan en el sistema de archivos del sistema operativo, al igual que cualquier otro tipo de archivo multimedia o de texto.

¿Qué sucede cuando se lanza una aplicación y cómo se relaciona con el sistema operativo?

Cuando se lanza una aplicación, el sistema operativo crea una instancia de esa aplicación en la memoria, que es un proceso completamente aislado de otros procesos en ejecución en la computadora.

¿Por qué los procesos en una misma máquina no forman un sistema distribuido?

Los procesos en una misma máquina pueden comunicarse a través del sistema de archivos o la memoria, pero no forman un sistema distribuido ya que están limitados por la capacidad de una sola máquina y no pueden escalar más allá de eso ni son resistentes a fallos únicos.

¿Qué desafíos presenta el diseño de sistemas distribuidos y cómo se abordan?

El diseño de sistemas distribuidos es desafiante debido a la necesidad de mantener un estado compartido y la colaboración entre procesos que pueden estar en diferentes máquinas. Se abordan mediante el diseño cuidadoso de algoritmos y patrones que permiten a los procesos colaborar eficazmente.