El objetivo de este subproyecto es realizar investigación y desarrollo en temas relacionados con los aspectos de Ingeniería de Software que se orientan al desarrollo e implementación de proyectos concretos de Sistemas Distribuidos, manejo de datos físicamente distribuidos y soluciones de hardware y software para Sistemas Distribuidos de Tiempo Real. En este contexto se trabaja en aspectos de la Ingeniería de Software de diferentes sistemas con inteligencia distribuida (computadoras, robots, teléfonos móviles).Eje: Ingeniería de Software y Base de DatosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Boracchia, Marcos

Cáseres, Germán

De Vito, María Cecilia

Delía, Lisandro Nahuel

Ibañez, Eduardo

Marrero, Luciano

Pesado, Patricia Mabel

Pettoruti, José Enrique

Ramón, Hugo Dionisio

Restelli, Noelia

Rodriguez, Ismael Pablo

Thomas, Pablo Javier

Albanesi, María Bernarda

Luna, Nicolás

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

Sistemas de Software Distribuido  P. Pesado(1,2), H. Ramón(1), P. Thomas(1), M. Boracchia(1), E. Ibañez(1), L. Marrero(1),  M. B. Albanessi(1), L. Delia(1),  C. De Vito(1), N. Restelli(1), N. Luna(1), G. Caseres(1)  (1)Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI)  Facultad de Informática – UNLP (2) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)   {ppesado, hramon, pthomas, marcosb, eibanez, lmarrero, balbanesi, ldelia, cdevito, nrestelli, nluna, gcaseres}@lidi.info.unlp.edu.ar   1 CONTEXTO Esta línea de Investigación forma parte del  Proyecto “Sistemas de Software Distribuidos. Aplicaciones en procesos industriales, E-government y E-learning” del Instituto de Investigación en Informática LIDI acreditado por la UNLP y de proyectos específicos apoyados por CIC, Agencia y Telefónica. 2 RESUMEN El objetivo de este subproyecto es realizar investigación y desarrollo en temas relacionados con los aspectos de Ingeniería de Software que se orientan al desarrollo e implementación de proyectos concretos de Sistemas Distribuidos, manejo de datos físicamente distribuidos y soluciones de hardware y software para Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  En este contexto se trabaja en aspectos de la Ingeniería de Software de diferentes sistemas con inteligencia distribuida (computadoras, robots, teléfonos móviles).   Palabras claves: Sistemas Distribuidos – Ingeniería de Requerimientos – Planificación – Metodologías de Desarrollo – Sistemas Web  –Bases de Datos Distribuidas - Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.- Robótica   3 INTRODUCCION Un sistema distribuido consiste en un conjunto de computadoras autónomas conectadas por una red y con soporte de software distribuido. Permite que las computadoras coordinen sus actividades y compartan los recursos de hardware, software y datos, de manera tal que el usuario percibe una única facilidad de cómputo integrada aunque esta pueda estar implementada por varias máquinas en distintas ubicaciones. [1] El desarrollo de sistemas distribuidos es una necesidad a partir de la utilización de redes de computadoras y de computadores personales de alta performance. Algunas ventajas del procesamiento distribuido son:  Mejora de la disponibilidad: la operación es factible en una configuración reducida cuando algunos nodos están temporalmente no disponibles.   Configuración más flexible: una aplicación puede configurarse de distintas maneras, seleccionando el número apropiado de nodos para una instancia dada.   Control y administración más localizada: un subsistema distribuido, ejecutando en su propio nodo, puede diseñarse para ser autónomo, de modo que puede ejecutar en relativa independencia de otros subsistemas en otros nodos.  Expansión incremental del sistema: si existe sobrecarga, el sistema puede expandirse agregando más nodos.  Costo reducido: con frecuencia una solución distribuida es más barata que una centralizada.   Balance de carga: en algunas aplicaciones la carga total del sistema puede ser compartida entre varios nodos.  Manejo eficiente de datos distribuidos físicamente.  Mejora en el tiempo de respuesta: los usuarios locales en nodos locales pueden obtener respuestas más rápidas a sus requerimientos.  Las características de los Sistemas Distribuidos conducen a la utilidad de desarrollar prácticas de Ingeniería de Software que apunten a los distintos aspectos del desarrollo de sistemas desde la captura de requerimientos y la planificación, pasando por las metodologías de desarrollo, hasta la verificación y simulación de procesos distribuidos, incluyendo el aseguramiento de calidad. En particular un sistema distribuido de tiempo real debe interactuar con el mundo real, en puntos físicamente distantes y no necesariamente fijos, en períodos de tiempo que vienen determinados por el contexto o las restricciones de la especificación (en muchos casos a partir de una activación asincrónica).  Algunas de las dificultades principales del desarrollo de software para sistemas  distribuidos de tiempo real son:  Modelizar condiciones de concurrencia y paralelismo.  Manejar las comunicaciones inter-procesos e inter-procesadores.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Tratamiento de interrupciones y mensajes asincrónicos con diferente prioridad.  Detectar y controlar condiciones de falla, a nivel de software, de procesadores y de comunicaciones. Prever diferentes grados de recuperación del sistema.  Asegurar la confiabilidad de los datos y analizar su migración en condiciones de funcionamiento normal o de falla.  Organizar y despachar la atención de procesos, manejando las restricciones de tiempo especificadas.  Testear y poner a punto un sistema físicamente distribuido.  Todas estas dificultades conducen a la utilidad de desarrollar herramientas de Ingeniería de Software orientadas a STR y SDTR, de modo de trabajar en la modelización, especificación y verificación del software considerando las restricciones temporales. La Ingeniería de Software comprende la aplicación de principios científicos para realizar la transformación ordenada de un problema en una solución elaborada de software, y el mantenimiento subsecuente de ese software hasta el final de su vida útil [2]. La utilización de estas prácticas para resolver sistemas distribuidos y de tiempo real hacen necesaria su adaptación en función de las características de dichos sistemas.   La adopción de un enfoque ingenieril para el desarrollo de software, genera una serie de fases o estados conformando un ciclo de vida. Este ciclo de vida esta guiado por una planificación que incluye el conjunto de acciones a realizar, y los productos generados por la aplicación del plan (inclusive el mismo plan) están administrados por diferentes Metodologías de Gestión y Desarrollo [3]. En el recorrido del ciclo de vida del desarrollo del software, la fase inicial comprende a la Ingeniería de Requerimientos que permite comprender, documentar y acordar sobre el alcance del problema, teniendo esto impacto directo sobre la Planificación y la Gestión del Proyecto de acuerdo a la Metodología de desarrollo seleccionada para el mismo [4]. Este no es el único impacto que justifica el énfasis en la Ingeniería de Requerimientos, ya que esta disciplina permite establecer claramente que se debe hacer posponiendo el cómo a etapas posteriores en el ciclo de vida, constituyendo el fundamento de la construcción de un Sistema de Software [5]. El modelo de procesos elegido para el desarrollo de software define las actividades a realizar para la generación de productos de acuerdo a los objetivos planteados [6]. Asociado con la Ingeniería de Software de Sistemas Distribuidos, está el problema de utilizar un entorno WEB para los servicios que ofrece el Sistema. La tendencia creciente al desarrollo de arquitecturas centradas en un servidor (o un conjunto de servidores distribuidos) que ofrecen una interfaz WEB a los usuarios ha generado un importante desarrollo de la Investigación en metodologías y  herramientas orientadas a Sistemas WEB, así como ha obligado a establecer nuevas métricas y parámetros de aseguramiento de la Calidad para tales Sistemas. [7] [8] [9] Toda aplicación esta dividida, al menos, en dos subsistemas, front-end y back-end. El front-end es una aplicación que interactúa en forma transaccional con los usuarios (clientes, empleados, proveedores, etc.) de una Organización y requiere del apoyo del subsistema back-end que posee características analíticas y de workflow. Un ECA-rules (Event-Condition-Action) representan la tecnología para BD activas y el método natural para soportar dicha funcionalidad.  ECA rules puede ser utilizado para actividades de chequeo automático de restricciones, o mensajes.  Una cuestión importante, asociada a un ECA es cómo predecir el comportamiento en tiempo de ejecución.  ECA rules posee una sintaxis declarativa de alto nivel, que le permite llevar a cabo acciones automáticas en respuesta a condiciones previamente definidas. Un ECA-rules sobre un subsistema Back-End permite controlar de manera transparente para el usuario un conjunto de reglas que hacen a su negocio. Estos controles se realizan directamente en el servidor de la aplicación y, ante una acción, disparan los mensajes correspondientes sobre el usuario en su aplicación front-end. [10] [11] Por último, el modelo distribuido de datos hace posible la integración de BD heterogéneas proveyendo una independencia global del administrador de bases de datos  respecto del esquema conceptual. [12].  4 LINEAS DE INVESTIGACION Y DESARROLLO  Conceptos de procesamiento distribuido. Arquitectura, comunicaciones y software.  Metodologías de especificación, validación y desarrollo de SSD y SSDTR.  Metodologías ágiles de desarrollo utilizando frameworks propios con diferentes tecnologías.   Ingeniería de Requerimientos, en particular de sistemas distribuidos.   Planificación de tareas para desarrollo de sistemas distribuidos.  Bases de Datos Distribuidas [13]  Herramientas de integración y mantenimiento de proyectos distribuidos.  Lenguajes y ambientes para procesamiento distribuido.   Reingeniería de sistemas complejos que migran por down-sizing a esquemas cliente-servidor distribuidos.  Sistemas de Tiempo Real. Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Sistemas de control de robots en tiempo real. Algoritmos colaborativos entre máquinas móviles.  Sistemas con identificación segura en tiempo real.  ECA-rules sobre un subsistema Back-End permite controlar de manera transparente para el usuario un conjunto de reglas que definen su comportamiento [14] 5 RESULTADOS ESPERADOS/OBTENIDOS  Avanzar en la capacitación continua de los miembros de la línea de investigación.  Desarrollar soluciones a problemas concretos de software de sistemas distribuidos, poniendo énfasis en el desarrollo de metodologías y herramientas específicas para clases de aplicaciones.   Framework NET4DB desarrollada en el III-LIDI  que permite generación automática de código .NET, interactuando con diferentes motores de BDD [14] [15]. Actualmente se estudian herramientas que permiten tomar un modelo UML de un sistema y derivar código a partir de él o realizar una verificación de consistencia lógica de dicho modelo.  El motor simpleECA para resolver el back-end de PHP4DB [16] y NET4DB.  6 TRANSFERENCIAS DE RESULTADOS • Ministerio de Desarrollo Humano de la Provincia de Buenos Aires. Sistema de  Asistencia Social 2 a 5 años: tiene como objetivo realizar una administración y seguimiento de beneficios otorgados a Instituciones para la protección de niños de 2 a 5 años. Se gestionan las liquidaciones mensuales, por cupos y/o asistencia media, a pagar con interdepósito bancario, con las posteriores rendiciones de pagos realizados. La implementación fue realizada con NET4DB. • Auditoría de la Red Única Provincial de Comunicación de Datos del Gobierno de la Provincia de Buenos Aires: En el marco de un acuerdo entre la RedPIBA y la CICPBA (inicialmente para controlar la instalación de la red de datos provincial) se plantea la necesidad de auditar en forma continua aspectos relacionados al mantenimiento de la infraestructura, controlar la sobresubscripción, incorporar nuevos nodos a la red en forma controlada, obtener información del funcionamiento y estado de la red desde el punto de vista del usuario final. Por lo cual se debe definir un proceso de características distribuidas (y el software de soporte) para soportar estas necesidades. Este proceso estará implementado en PHP4DB desarrollado en III-LIDI [16]. • Sistema web desarrollado para la Unidad de Relaciones Internacionales Universitarias de la UNLP: El III-LIDI ha desarrollado un sistema cuyo objetivo es mantener información relacionada a la participación de los miembros de la UNLP en actividades con el exterior, y así fomentar el conocimiento, la colaboración y la responsabilidad de informar y registrar dichas  participaciones. El sistema se divide en dos subsistemas: Gestión de convenios; administra la información relacionada con los convenios entre la Universidad (o alguno de sus miembros) e instituciones del exterior. Gestión de características de las facultades; administrará información relacionada con las fortalezas y debilidades de las diferentes unidades académicas de la UNLP, además de las líneas de investigación/trabajo y la participación en diferentes redes internacionales. Actualmente el sistema se encuentra en la etapa de Testing. Este desarrollo esta basado en PHP4DB desarrollado en III-LIDI [16]. • Sistema de Congresos Virtuales: El III-LIDI está desarrollando un sistema para la organización y transmisión de congresos vía Internet. El mismo podrá transmitir desde una ubicación  y los asistentes  podrán participar desde cualquier máquina conectada a Internet. Se podrá transmitir video, audio, texto y formato tipo slide (ppt) Durante la transmisión, los asistentes podrán realizar preguntas al expositor (pregunta por demanda, hand rising) o votar por alguna pregunta formulada, como si se encontraran en una sala de presentaciones convencional. Además, el expositor podrá lanzar encuestas  sencillas (de respuesta Sí o No) entre los asistentes, para saber su opinión sobre los diferentes aspectos de su exposición. La transmisión de cada congreso podrá ser grabada y almacenada en el sistema para luego ser retransmitida. Este tipo de transmisiones podrá ser programada con anticipación para que arranque en forma automática en un determinado día y horario. Actualmente el sistema se encuentra en la etapa desarrollo 7. FORMACION DE RECURSOS HUMANOS Los integrantes de esta línea de investigación dirigen Tesinas de Grado en la Facultad de Informática,  1 Tesis Doctoral, 1 y Becarios III-LIDI en temas relacionados con el proyecto y participan en el dictado de asignaturas/cursos de postgrado de la Facultad de Informática de la UNLP . 8. BIBLIOGRAFIA |1] G. Coulouris.Distributed Systems – Concepts and Design.Addison-Wesley.1994. [2] R. Pressman.Ingeniería de Software: Un Enfoque Práctico.McGraw-Hill.2002 [3] R. Wysocki.Effective Project Management: Traditional, Adaptive, Extreme, .Wiley .2003 [4] Loucopoulos, P; Karakosas, V..Systems Requeriments Engineering. .McGraw Hill. Book Company.1995 [5] G. Kotonya and I. Sommerville,.Requirements Engineering: Processes and Techniques, Wiley.1998 [6] Pleeger.Ingeniería de Software: Teoría y Práctica.Prentice-Hall.2002 [7] Stephen Kan. .Metrics and Models in Software Quality Engineering (2nd Edition).Addison Wesley. 2003 [8] Offutt J., “Quality Attributes of Web Software Applications”. IEEE Software: Special, Issue on Software Engineering of Internet Software 19 (2):25-32, Marzo/Abril 2002.  [9] Wu, Y. y Offutt, J. “Modeling and testing web-based Applications”. https://citeseer.ist.psu.edu/551504.html: 1-12, Julio 2004   [10] Automatic Control of Workflow Processes Using ECA Rules, Joonsoo Bae, Hyerim Bae, Suk-Ho Kang, Yeongho Kim, IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering , Volume 16 ,  Issue 8  (August 2004), 2004, ISSN:1041-4347  [11] An Event-Condition-Action Language for XML, J. Bailey, A. Poulovassilis, P. Word, WWW2002, May 7-11, 2001, Honolulu, Hawaii, USA.    ACM 1-58113-449-5/02/0005.  [12]  Silberschatz A et all: “Fundamentos de Bases de Datos”, Tercera Edicion Mc Graw Hill 1998 [12] Ozsu M. Valduriez, P. : “Princpiples of Distributed Database Systems”, Segunda Edicion. Prentice Hall 1999 [13] Mello S. J., “Executable UML”, Addison-Wesley, 2002. [14] S. Ceri, P.Fraternalli,A. Bongio, “Web Modeling Language  (WebML): a modeling language for designing web sites”. Computer Networks, vol 33, 2000. [15]  Tesis Stefan Böttger, Distributed Composite Event Monitoring. June, 2006 Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Kirchhoff-Institut für Physik) – Universität Leipzig (Fakultät für Mathematik und Informatik – Institut für Informatik). [16] Delia, Caseres, Ramón, Thomas, Bertone; Framework para el Desarrollo Ágil de Aplicaciones Web,  CACIC 2006, San Luis, 17 al 21 de octubre de 2006. 

Sistemas de software distribuido

Pasini, Ariel C.

Osella Massa, Germán Leandro

Sistemas de Software Distribuido  P. Pesado(1,2), H. Ramón(1), P. Thomas(1), M. Boracchia(1), A. Pasini(1), M.C. De Vito(1),  G. Osella Massa(1), L. Marrero(1), M. B. Albanessi(1), L. Delia(1)  (1)Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI)  Facultad de Informática – UNLP (2) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)   {ppesado, hramon, pthomas, marcosb, apasini, cdevito, gosella, lmarrero, balbanesi, ldelia}@lidi.info.unlp.edu.ar   1 CONTEXTO Esta línea de Investigación forma parte del  Proyecto “Sistemas de Software Distribuidos. Aplicaciones en procesos industriales, E-government y E-learning” del Instituto de Investigación en Informática LIDI acreditado por la UNLP y de proyectos específicos apoyados por CIC, Agencia y Telefónica. 2 RESUMEN El objetivo de este subproyecto es realizar investigación y desarrollo en temas relacionados con los aspectos de Ingeniería de Software que se orientan al desarrollo e implementación de proyectos concretos de Sistemas Distribuidos, manejo de datos físicamente distribuidos y   soluciones de hardware y software para Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  En este contexto se trabaja en aspectos de la Ingeniería de Software de diferentes sistemas con inteligencia distribuida (computadoras, robots, teléfonos móviles).   Palabras claves: Sistemas Distribuidos – Ingeniería de Requerimientos – Planificación – Metodologías de Desarrollo – Sistemas Web  –Bases de Datos Distribuidas - Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.- Robótica   3 INTRODUCCION Un sistema distribuido consiste en un conjunto de computadoras autónomas conectadas por una red y con soporte de software distribuido. Permite que las computadoras coordinen sus actividades y compartan los recursos de hardware, software y datos, de manera tal que el usuario percibe una única facilidad de cómputo integrada aunque esta pueda estar implementada por varias máquinas en distintas ubicaciones. [1] El desarrollo de sistemas distribuidos es una necesidad a partir de la utilización de redes de computadoras y de computadores personales de alta performance. Algunas ventajas del procesamiento distribuido son:  Mejora de la disponibilidad: la operación es factible en una configuración reducida cuando algunos nodos están temporalmente no disponibles.   Configuración más flexible: una aplicación puede configurarse de distintas maneras, seleccionando el número apropiado de nodos para una instancia dada.   Control y administración más localizada: un subsistema distribuido, ejecutando en su propio nodo, puede diseñarse para ser autónomo, de modo que puede ejecutar en relativa independencia de otros subsistemas en otros nodos.  Expansión incremental del sistema: si existe sobrecarga, el sistema puede expandirse agregando más nodos.  Costo reducido: con frecuencia una solución distribuida es más barata que una centralizada.   Balance de carga: en algunas aplicaciones la carga total del sistema puede ser compartida entre varios nodos.  Manejo eficiente de datos distribuidos físicamente.  Mejora en el tiempo de respuesta: los usuarios locales en nodos locales pueden obtener respuestas más rápidas a sus requerimientos.  Las características de los Sistemas Distribuidos conducen a la utilidad de desarrollar prácticas de Ingeniería de Software que apunten a los distintos aspectos del desarrollo de sistemas desde la captura de requerimientos y la planificación, pasando por las metodologías de desarrollo, hasta la verificación y simulación de procesos distribuidos, incluyendo el aseguramiento de calidad. En particular un sistema distribuido de tiempo real debe interactuar con el mundo real, en puntos físicamente distantes y no necesariamente fijos, en períodos de tiempo que vienen determinados por el contexto o las restricciones de la especificación (en muchos casos a partir de una activación asincrónica).  Algunas de las dificultades principales del desarrollo de software para sistemas  distribuidos de tiempo real son [Lev90]:  Modelizar condiciones de concurrencia y paralelismo.  Manejar las comunicaciones inter-procesos e inter-procesadores.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Tratamiento de interrupciones y mensajes asincrónicos con diferente prioridad.  Detectar y controlar condiciones de falla, a nivel de software, de procesadores y de comunicaciones. Prever diferentes grados de recuperación del sistema.  Asegurar la confiabilidad de los datos y analizar su migración en condiciones de funcionamiento normal o de falla.  Organizar y despachar la atención de procesos, manejando las restricciones de tiempo especificadas.  Testear y poner a punto un sistema físicamente distribuido.  Todas estas dificultades conducen a la utilidad de desarrollar herramientas de Ingeniería de Software orientadas a STR y SDTR, de modo de trabajar en la modelización, especificación y verificación del software considerando las restricciones temporales. La Ingeniería de Software comprende la aplicación de principios científicos para realizar la transformación ordenada de un problema en una solución elaborada de software, y el mantenimiento subsecuente de ese software hasta el final de su vida útil [2]. La utilización de estas prácticas para resolver sistemas distribuidos y de tiempo real hacen necesaria su adaptación en función de las características de dichos sistemas.   La adopción de un enfoque ingenieril para el desarrollo de software, genera una serie de fases o estados conformando un ciclo de vida. Este ciclo de vida esta guiado por una planificación que incluye el conjunto de acciones a realizar, y los productos generados por la aplicación del plan (inclusive el mismo plan) están administrados por diferentes Metodologías de Gestión y Desarrollo [3]. En el recorrido del ciclo de vida del desarrollo del software, la fase inicial comprende a la Ingeniería de Requerimientos que permite comprender, documentar y acordar sobre el alcance del problema, teniendo esto impacto directo sobre la Planificación y la Gestión del Proyecto de acuerdo a la Metodología de desarrollo seleccionada para el mismo [4]. Este no es el único impacto que justifica el énfasis en la Ingeniería de Requerimientos, ya que esta disciplina permite establecer claramente que se debe hacer posponiendo el cómo a etapas posteriores en el ciclo de vida, constituyendo el fundamento de la construcción de un Sistema de Software [5]. El modelo de procesos elegido para el desarrollo de software define las actividades a realizar para la generación de productos de acuerdo a los objetivos planteados [6]. Asociado con la Ingeniería de Software de Sistemas Distribuidos, está el problema de utilizar un entorno WEB para los servicios que ofrece el Sistema. La tendencia creciente al desarrollo de arquitecturas centradas en un servidor (o un conjunto de servidores distribuidos) que ofrecen una interfaz WEB a los usuarios ha generado un importante desarrollo de la Investigación en metodologías y  herramientas orientadas a Sistemas WEB, así como ha obligado a establecer nuevas métricas y parámetros de aseguramiento de la Calidad para tales Sistemas. [7] [8] [9] Por último, el modelo distribuido de datos hace posible la integración de BD heterogéneas proveyendo una independencia global del administrador de bases de datos  respecto del esquema conceptual. [10]  4 LINEAS DE INVESTIGACION Y DESARROLLO  Conceptos de procesamiento distribuido. Arquitectura, comunicaciones y software.  Metodologías de especificación, validación y desarrollo de SSD y SSDTR.  Metodologías ágiles de desarrollo.  Ingeniería de Requerimientos, en particular de sistemas distribuidos.   Planificación de tareas para desarrollo de sistemas distribuidos.  Bases de Datos Distribuidas [11]  Herramientas de integración y mantenimiento de proyectos distribuidos.  Lenguajes y ambientes para procesamiento distribuido.   Reingeniería de sistemas complejos que migran por down-sizing a esquemas cliente-servidor distribuidos.  Sistemas de Tiempo Real. Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Sistemas de control de robots en tiempo real. Algoritmos colaborativos entre máquinas móviles.  Sistemas con identificación segura en tiempo real. 5 RESULTADOS ESPERADOS/OBTENIDOS  Avanzar en la capacitación continua de los miembros de la línea de investigación.  Desarrollar soluciones a problemas concretos de software de sistemas distribuidos, poniendo énfasis en el desarrollo de metodologías y herramientas específicas para clases de aplicaciones. A modo de ejemplo se cita la herramienta desarrollada en el III-LIDI  que permite generación de código PHP interactuando con diferentes motores de BDD [12] [13]. Actualmente se estudian herramientas que permiten tomar un modelo UML de un sistema y derivar código a partir de él o realizar una comprobación de consistencia lógica de dicho modelo.  Investigar sobre herramientas para la planificación y el seguimiento de proyectos distribuidos. En el III-LIDI se ha utilizado una herramienta WEB para seguimiento de proyectos en forma colaborativa.   Verificar Sistemas Distribuidos a partir del método de comprobación de modelos. Se ha realizado una especificación del protocolo de comunicación Gnutella para redes Peer-to-Peer descentralizadas [14]. Como resultado, se han presentado dos modelos: uno completo, apropiado para la simulación del comportamiento de un nodo Gnutella, y otro acotado, que permite comprobar si determinadas propiedades expresadas en LTL (Lógica Temporal Lineal) son ciertas. En este contexto se estudió la herramienta SPIN [15], [16].  Investigar y realizar desarrollos específicos  sobre Sistemas Distribuidos de Tiempo Real, en particular Aplicaciones en control de robots. El objetivo general es el estudio orientado hacia la Ingeniería de Software de Sistemas Distribuidos, en particular, aquellos en los que los procesos se ejecutan en máquinas autónomas tales como los robots, con restricciones de tiempo real. Los temas involucrados se enfocan  en particular a entornos  de simulación para conjuntos de robots que trabajen cooperativamente. Actualmente se estudia la comunicación de sistemas autónomos heterogéneos vía Internet para trabajo cooperativo. El aporte principal se orienta al proyecto PAV 076 “Sistemas Inteligentes de apoyo a los Procesos Productivos” (Red formada por UNLP, UNSJ, UNS, UNSL, UTN-FRC, UNC, UCC, subsidiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica), donde interesa generar un entorno de software para el desarrollo de aplicaciones industriales multi-robot.   Desarrollar soluciones para problemas de  E-government. El III-LIDI participa en el Proyecto "Servicios de E-government con verificación de Identidad" subsidiado por CIC-Telefónica. Uno de los aspectos centrales para la calidad y valor agregado de los servicios ofrecidos desde el gobierno (para empresas o individuos) es la verificación de la identidad. Tratándose de servicios vía internet a través de comunicaciones fijas y móviles, los componentes tecnológicos (hardware y software), manteniendo tiempos de respuestas razonables para procesos en tiempo real, resultan críticos y requieren investigación y desarrollo. Actualmente se está desarrollando un prototipo para el acceso de documentos mediante autenticación de identidad con scanners de huellas digitales.  Algunas transferencias de resultados logradas:   Auditoría de la Red Única Provincial de Comunicación de Datos del Gobierno de la Provincia de Buenos Aires.  En el marco de un acuerdo entre la RedPIBA y la CICPBA se han auditado 135 Municipios (1305 nodos) planificados, incluyendo la verificación de las instalaciones y la puesta en servicio (abarca el control de ancho de banda en tiempo real) de la red según el manual de procedimiento elaborado. Actualmente se analiza la definición del manual de procedimiento para la mesa de ayuda que dará soporte inicialmente  a 1000 escuelas  conectadas a la Red Provincial.   • Análisis, Diseño e Implementación de un Sistema de Información para la gestión estratégica de RRHH del Ministerio de Seguridad de la Provincia de Bs. As.  Se encuentra en la etapa de mantenimiento el Sistema de Información desarrollado por el III-LIDI. Este Sistema es apto para el tratamiento de datos de todos los regímenes estatutarios sirviendo de apoyo a la gestión de unidades organizativas centralizadas y descentralizadas del Sistema de Seguridad Pública (Policía Buenos Aires 2, Comunal, de Distrito, Siniestral, de Custodia de Objetivos Fijos y Traslado de Detenidos, de Investigaciones del Tráfico de Drogas ilícitas, Central de Atención Telefónica de Emergencias y Cuerpo de Baqueanos).  Actualmente se analiza la ampliación del sistema para la eficiente administración del personal del Ministerio con estado no policial de acuerdo a la normativa impuesta por la Ley 10430.   Software de Tiempo Real para Entrenamiento Deportivo El III-LIDI participa de un proyecto de desarrollo de software para entrenamiento deportivo con procesamiento en tiempo real [17] [18] [19] de señales recogidas a partir de ejercicios realizados por los jugadores.   Entre los ejercicios implementados se pueden mencionar:   Perimetral: El objetivo del ejercicio es completar un recorrido perimetral con pelota dominada en el menor tiempo posible. Sabiendo la posición de los jugadores en el recorrido y las marcas no registradas.  Tiro de Penales: El objetivo del ejercicio es asignar puntaje a tiro de penales de acuerdo a la precisión censada del impacto del mismo.  • Ministerio de Desarrollo Humano  EL III-LIDI participa en un proyecto de diagnóstico de la situación de los sistemas de software utilizados para la administración de los planes sociales de la Pcia. de Bs. As. Se incluye la evaluación de los procedimientos implementados por la Dirección de Informática así como la gestión de los planes a cargo de la Dirección de Políticas Alimentarías.  5. FORMACION DE RECURSOS HUMANOS Los integrantes de esta línea de investigación dirigen Tesinas de Grado en la Facultad de Informática,  1 Tesis de Magister, 1 Tesis Doctoral, 1 Becario de la Agencia y Becarios III-LIDI en temas relacionados con el proyecto y participan en el dictado de asignaturas/cursos de postgrado de la Facultad de Informática de la UNLP . Colaboran en este proyecto los pasantes alumnos Nicolás Luna y Danae López. 6. BIBLIOGRAFIA [1] G. Coulouris.Distributed Systems – Concepts and Design.Addison-Wesley.1994. [2] R. Pressman.Ingeniería de Software: Un Enfoque Práctico.McGraw-Hill.2002 [3] R. Wysocki.Effective Project Management: Traditional, Adaptive, Extreme, .Wiley .2003 [4] Loucopoulos, P; Karakosas, V..Systems Requeriments Engineering. .McGraw Hill. Book Company.1995 [5] G. Kotonya and I. Sommerville,.Requirements Engineering: Processes and Techniques, Wiley.1998 [6] Pleeger.Ingeniería de Software: Teoría y Práctica.Prentice-Hall.2002 [7] Stephen Kan. .Metrics and Models in Software Quality Engineering (2nd Edition).Addison Wesley. 2003 [8] Offutt J., “Quality Attributes of Web Software Applications”. IEEE Software: Special, Issue on Software Engineering of Internet Software 19 (2):25-32, Marzo/Abril 2002. [9] Wu, Y. y Offutt, J. “Modeling and testing web-based Applications”. https://citeseer.ist.psu.edu/551504.html: 1-12, Julio 2004 [10]  Silberschatz A et all: “Fundamentos de Bases de Datos”, Tercera Edicion Mc Graw Hill 1998 [11] Ozsu M. Valduriez, P. : “Princpiples of Distributed Database Systems”, Segunda Edicion. Prentice Hall 1999 [12] Mello S. J., “Executable UML”, Addison-Wesley, 2002. [13] S. Ceri, P.Fraternalli,A. Bongio, “Web Modeling Language  (WebML): a modeling language for designing web sites”. Computer Networks, vol 33, 2000. [14] De Vito, M.C., Osella Massa, G.L. “Model Checking: Un modelo del protocolo Gnutella. Simulación y Verificación usando Spin”. XII Congreso Argentino de Ciencias de la Computación. CACIC 2006. Universidad Nacional de San Luis. Octubre de 2006. [15] Holzmann, G.J., “The Spin Model Checker: Primer and Reference Manual”. Addison-Wesley, 2003 [16] Holzmann, G.J. “The Model Checker Spin”, IEEE Trans. on Software Engineering, Vol. 23, No. 5, pp. 279-295, 1997. [17] Berryman, S.J.; Sommerville, I.; Modelling real-time constraints. Software Engineering for Real Time Systems, 1991 pp 164 - 169 . [18] Burns & Wellings. Real-Tiem Systems and Programming Languages. 1996. [19] Goldsmith.A Practical Guide to Real-Time Systems Development. 1993 

Sistemas de Software Distribuido  P. Pesado(1,2), H. Ramón(1), P. Thomas(1), M. Boracchia(1),  I. Rodriguez(1), E. Ibañez(1), L. Marrero(1), L. Delia(1),   C. De Vito(1), N. Restelli(1), G. Caseres(1), J. Pettoruti(1)  (1)Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI)  Facultad de Informática – UNLP  (2) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)   {ppesado, hramon, pthomas, marcosb, ismael, eibanez, lmarrero, ldelia, cdevito, nrestelli, gcaseres,josep}@lidi.info.unlp.edu.ar   CONTEXTO Esta línea de Investigación forma parte del Proyecto “Sistemas de Software Distribuidos. Aplicaciones en procesos industriales, E-government y E-learning” del Instituto de Investigación en Informática LIDI acreditado por la UNLP y de proyectos específicos apoyados por CIC, Agencia y Telefónica, ALTEC e INASE. RESUMEN El objetivo de este subproyecto es realizar investigación y desarrollo en temas relacionados con los aspectos de Ingeniería de Software que se orientan al desarrollo e implementación de proyectos concretos de Sistemas Distribuidos, manejo de datos físicamente distribuidos y soluciones de hardware y software para Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  En este contexto se trabaja en aspectos de la Ingeniería de Software de diferentes sistemas con inteligencia distribuida (computadoras, robots, teléfonos móviles).   Palabras claves: Sistemas Distribuidos – Ingeniería de Requerimientos – Planificación – Metodologías de Desarrollo – Sistemas Web  –Bases de Datos Distribuidas - Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.- Robótica   1 INTRODUCCION Un sistema distribuido consiste en un conjunto de computadoras autónomas conectadas por una red y con soporte de software distribuido. Permite que las computadoras coordinen sus actividades y compartan los recursos de hardware, software y datos, de manera tal que el usuario percibe una única facilidad de cómputo integrada aunque ésta pueda estar implementada por varias máquinas en distintas ubicaciones [1]. El desarrollo de sistemas distribuidos es una necesidad a partir de la utilización de redes de computadoras y de computadores personales de alta performance. Algunas ventajas del procesamiento distribuido son:  Mejora de la disponibilidad: la operación es factible en una configuración reducida cuando algunos nodos están temporalmente no disponibles.   Configuración más flexible: una aplicación puede configurarse de distintas maneras, seleccionando el número apropiado de nodos para una instancia dada.   Control y administración más localizada: un subsistema distribuido, ejecutando en su propio nodo, puede diseñarse para ser autónomo, de modo que puede ejecutar en relativa independencia de otros subsistemas en otros nodos.  Expansión incremental del sistema: si existe sobrecarga, el sistema puede expandirse agregando más nodos.  Costo reducido: con frecuencia una solución distribuida es más barata que una centralizada.   Balance de carga: en algunas aplicaciones la carga total del sistema puede ser compartida entre varios nodos.  Manejo eficiente de datos distribuidos físicamente.  Mejora en el tiempo de respuesta: los usuarios locales en nodos locales pueden obtener respuestas más rápidas a sus requerimientos.  Las características de los Sistemas Distribuidos conducen a la utilidad de desarrollar prácticas de Ingeniería de Software que apunten a los distintos aspectos del desarrollo de sistemas desde la captura de requerimientos y la planificación, pasando por las metodologías de desarrollo, hasta la verificación y simulación de procesos distribuidos, incluyendo el aseguramiento de calidad. En particular un sistema distribuido de tiempo real debe interactuar con el mundo real, en puntos físicamente distantes y no necesariamente fijos, en períodos de tiempo que vienen determinados por el contexto o las restricciones de la especificación (en muchos casos a partir de una activación asincrónica).  Algunas de las dificultades principales del desarrollo de software para sistemas  distribuidos de tiempo real son:  Modelizar condiciones de concurrencia y paralelismo.  Manejar las comunicaciones inter-procesos e inter-procesadores.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Tratamiento de interrupciones y mensajes asincrónicos con diferente prioridad.  Detectar y controlar condiciones de falla, a nivel de software, de procesadores y de comunicaciones. Prever diferentes grados de recuperación del sistema.  Asegurar la confiabilidad de los datos y analizar su migración en condiciones de funcionamiento normal o de falla.  Organizar y despachar la atención de procesos, manejando las restricciones de tiempo especificadas.  Testear y poner a punto un sistema físicamente distribuido.  Todas estas dificultades conducen a la utilidad de desarrollar herramientas de Ingeniería de Software orientadas a STR y SDTR, de modo de trabajar en la modelización, especificación y verificación del software considerando las restricciones temporales. La Ingeniería de Software comprende la aplicación de principios científicos para realizar la transformación ordenada de un problema en una solución elaborada de software, y el mantenimiento subsecuente de ese software hasta el final de su vida útil [2]. La utilización de estas prácticas para resolver sistemas distribuidos y de tiempo real hacen necesaria su adaptación en función de las características de dichos sistemas.   La adopción de un enfoque ingenieril para el desarrollo de software, genera una serie de fases o estados conformando un ciclo de vida. Este ciclo de vida esta guiado por una planificación que incluye el conjunto de acciones a realizar, y los productos generados por la aplicación del plan (inclusive el mismo plan) están administrados por diferentes Metodologías de Gestión y Desarrollo [3]. En el recorrido del ciclo de vida del desarrollo del software, la fase inicial comprende a la Ingeniería de Requerimientos que permite comprender, documentar y acordar sobre el alcance del problema, teniendo esto impacto directo sobre la Planificación y la Gestión del Proyecto de acuerdo a la Metodología de desarrollo seleccionada para el mismo [4]. Este no es el único impacto que justifica el énfasis en la Ingeniería de Requerimientos, ya que esta disciplina permite establecer claramente que se debe hacer posponiendo el cómo a etapas posteriores en el ciclo de vida, constituyendo el fundamento de la construcción de un Sistema de Software [5]. El modelo de procesos elegido para el desarrollo de software define las actividades a realizar para la generación de productos de acuerdo a los objetivos planteados [6]. Asociado con la Ingeniería de Software de Sistemas Distribuidos, está el problema de utilizar un entorno WEB para los servicios que ofrece el Sistema. La tendencia creciente al desarrollo de arquitecturas centradas en un servidor (o un conjunto de servidores distribuidos) que ofrecen una interfaz WEB a los usuarios, ha generado un importante desarrollo de la Investigación en metodologías y  herramientas orientadas a Sistemas WEB, así como ha obligado a establecer nuevas métricas y parámetros de aseguramiento de la Calidad para tales Sistemas. [7] [8] [9] Toda aplicación esta dividida, al menos, en dos subsistemas, front-end y back-end. El front-end es una aplicación que interactúa en forma transaccional con los usuarios (clientes, empleados, proveedores, entre otros) de una Organización y requiere del apoyo del subsistema back-end que posee características analíticas y de workflow. Un ECA-rules (Event-Condition-Action) representan la tecnología para BD activas y el método natural para soportar dicha funcionalidad.  ECA rules puede ser utilizado para actividades de chequeo automático de restricciones, o mensajes.  Una cuestión importante, asociada a un ECA es cómo predecir el comportamiento en tiempo de ejecución.  ECA rules posee una sintaxis declarativa de alto nivel, que le permite llevar a cabo acciones automáticas en respuesta a condiciones previamente definidas. Un ECA-rules sobre un subsistema Back-End permite controlar de manera transparente para el usuario un conjunto de reglas que hacen a su negocio. Estos controles se realizan directamente en el servidor de la aplicación y, ante una acción, disparan los mensajes correspondientes sobre el usuario en su aplicación front-end. [10] [11] Por último, el modelo distribuido de datos hace posible la integración de BD heterogéneas proveyendo una independencia global del administrador de bases de datos  respecto del esquema conceptual. [12].  2 LINEAS DE INVESTIGACION Y DESARROLLO  Conceptos de procesamiento distribuido. Arquitectura, comunicaciones y software.  Metodologías de especificación, validación y desarrollo de SSD y SSDTR.  Metodologías ágiles de desarrollo utilizando frameworks propios y disponibles de uso libre con diferentes tecnologías.   Ingeniería de Requerimientos, en particular de sistemas distribuidos.   Planificación de tareas para desarrollo de sistemas distribuidos.  Bases de Datos Distribuidas [13]  Herramientas de integración y mantenimiento de proyectos distribuidos.  Lenguajes y ambientes para procesamiento distribuido.   Reingeniería de sistemas complejos que migran por down-sizing a esquemas cliente-servidor distribuidos.  Sistemas de Tiempo Real. Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.  Tratamiento de señales en tiempo real.  Sistemas de control de robots en tiempo real. Algoritmos colaborativos entre máquinas móviles.  Sistemas con identificación segura en tiempo real.  ECA-rules sobre un subsistema Back-End permite controlar de manera transparente para el usuario un conjunto de reglas que definen su comportamiento [14] 3 RESULTADOS ESPERADOS/OBTENIDOS  Avanzar en la capacitación continua de los miembros de la línea de investigación.  Desarrollar soluciones a problemas concretos de software de sistemas distribuidos, poniendo énfasis en el desarrollo de metodologías y herramientas específicas para clases de aplicaciones.   Framework NET4DB desarrollada en el III-LIDI  que permite generación automática de código .NET, interactuando con diferentes motores de BDD [14] [15]. Actualmente se estudian herramientas que permiten tomar un modelo UML de un sistema y derivar código a partir de él o realizar una verificación de consistencia lógica de dicho modelo.  El motor simpleECA para resolver el back-end de PHP4DB [16] y NET4DB.  Se ha realizado transferencia a los siguientes Organismos. 3.1 Instituto Nacional de Semillas (INASE): El Instituto Nacional de Semillas dependiente de la Secretaría de Agricultura de la Nación fiscaliza la comercialización de semillas para siembra, con el propósito de certificar la calidad de estas semillas.  Para realizar este control, el organismo utiliza un Sistema Web donde se tramitan las presentaciones realizadas por las empresas vendedoras de semillas.  El III-LIDI tiene a cargo el proceso de reingeniería de este Sistema, con el objetivo de que las empresas mencionadas previamente puedan realizar trámites ante el INASE utilizando este software. Con este proyecto se pretende descentralizar la distribución de numeración de rótulos utilizados para identificar a las semillas con “control de calidad realizado”, así como facilitar la gestión de trámites, permitiendo que varias etapas del proceso generado con estos trámites, sean cumplidas directamente por las empresas.  El resultado esperado es el fortalecimiento del proceso de fiscalización nacional de semillas, dado que las empresas podrán gestionar sus trámites a través de Internet, pudiendo controlar la identidad de la semilla en el mercado a través de la información del rótulo que la identifica, así como mantener el seguimiento de todo trámite iniciado en tiempo real.  3.2 Proyecto de Portal de la Innovación en TICs – Fase Primera El portal de innovación es una herramienta de comunicación comunitaria y social cuyo fin es soportar las actividades de innovación de las Instituciones de I+D y las empresas TIC de la Provincia de Bs. As. Al mismo tiempo se instaura como espacio por excelencia para información, capacitación, networking y colaboración en temas de innovación TIC. En la primera fase, el proyecto propone desarrollar la tecnología base que permita publicar contenidos ricos, poner en marcha las áreas funcionales de desarrollo de contenidos y consultoría/capacitación, e investigar funcionalidad de redes sociales y colaboración para el contexto de la innovación en TICs.  La demanda local de necesidades de los proyectos de innovación es amplia pero dispersa y no hay organismo o programas públicos no privados que se ocupen sistemáticamente, de organizarla, y buscar soluciones en la oferta en el sector científico y privado, las necesidades de un portal para:  Promover el intercambio de información sobre oferta y demanda de proyectos de innovación y experiencias de I+D entre los actores de la comunidad TIC.  Sacar del aislamiento a los focos de innovación e interconectarlos entre sí.  Crear herramientas que sistematicen la comunicación y vinculación a una escala local-regional-nacional.  Proveer servicios de transferencia de capacidades para el nível local (capacitación en gerenciamiento tecnológico, financiamiento a empresas de base tecnológicas e internacionalización). El portal está alineado con las tendencias de Web 2.0 dando libertad para la generación de contenido para la comunicación entre actores. 3.3 Sistema de Billing para Locutorios VoIP Este proyecto forma parte del acuerdo entre el III-LIDI y el Grupo Angras. Se realizó la implementación de un sistema de billing para el manejo de locutorios implementados sobre sistemas de Voz sobre IP (VoIP).  Se implemento un emulador del sistema POSNet para realizar testing y un prototipo del sistema evitando detalles de implementación en el hardware.  En el marco de la arquitectura VoIP se decidió utilizar Asterisk como central telefónica (PBX VoIP) para el desarrollo del proyecto, haciendo uso de la distribución de software libre AsteriskNow.  La implementación del proyecto se realizaron en C utilizando, sockets, librerías Standard ANSI y pthreads; esta última  para el manejo de concurrencia en la aplicación.  La comunicación entre el servidor de billing y los clientes POSNet, requirieron la definición de un protocolo de comunicación adecuado al marco del problema, que trabaje sobre el protocolo de Internet TCP/IP. Se utilizaron los beneficios que brinda TCP pues proporciona una cantidad considerablemente mayor de servicios a las aplicaciones que UDP, como ser: la recuperación de errores, control de flujo y fiabilidad.  Como una evolución natural del desarrollo, se extendió la implementación del servidor de billing para posibilitar la atención a múltiples POSNets, verificando cada método de protección de la ejecución concurrente. 3.4 Convenio de Cooperación con Alta Tecnologia Sociendad del Estado (ALTEC SE) El proyecto Intranet Pública Provincial se basa en una Única Red de Datos, este moderno sistema permitirá que los diferentes organismos públicos, empresas públicas, y beneficiarios de servicios públicos reales y potenciales distribuidos territorialmente a grandes distancias se conecten a través de una Intranet basada en estándares predefinidos y administrada en forma centralizada. El objetivo principal es el de brindar comunicaciones de datos a los Organismos rionegrinos optimizando los servicios que presta el Estado en las áreas de educación, salud y seguridad. Las tareas a desarrollar son:  Análisis de la Performance de los sistemas de software utilizados en la Pcia. de Río Negro (Dirección General de Rentas, Policía de Río Negro, Dirección de Catastro, Registro de la Propiedad del Inmueble, Ministerio de Educación, Ministerio de Salud), sobre los cuales ALTEC tiene responsabilidad.   Diseño del manual de procedimientos de prueba de la intranet Provincia. Esto debe incluir comunicaciones puras y sobrecarga con los sistemas anteriores  Análisis de los resultados obtenidos con las sugerencias que surjan de dicho análisis para la infraestructura y arquitecturas de sistemas. 4 FORMACION DE RECURSOS HUMANOS Los integrantes de esta línea de investigación dirigen Tesinas de Grado en la Facultad de Informática,  1 Tesis Doctoral, 2 Tesinas de Grado y Becarios III-LIDI en temas relacionados con el proyecto y participan en el dictado de asignaturas/cursos de postgrado de la Facultad de Informática de la UNLP. 5 BIBLIOGRAFIA |1] G. Coulouris.Distributed Systems – Concepts and Design.Addison-Wesley.1994. [2] R. Pressman.Ingeniería de Software: Un Enfoque Práctico.McGraw-Hill.2002 [3] R. Wysocki.Effective Project Management: Traditional, Adaptive, Extreme, .Wiley .2003 [4] Loucopoulos, P; Karakosas, V..Systems Requeriments Engineering. .McGraw Hill. Book Company.1995 [5] G. Kotonya and I. Sommerville,.Requirements Engineering: Processes and Techniques, Wiley.1998 [6] Pleeger.Ingeniería de Software: Teoría y Práctica.Prentice-Hall.2002 [7] Stephen Kan. .Metrics and Models in Software Quality Engineering (2nd Edition).Addison Wesley. 2003 [8] Offutt J., “Quality Attributes of Web Software Applications”. IEEE Software: Special, Issue on Software Engineering of Internet Software 19 (2):25-32, Marzo/Abril 2002.  [9] Wu, Y. y Offutt, J. “Modeling and testing web-based Applications”. https://citeseer.ist.psu.edu/551504.html: 1-12, Julio 2004   [10] Automatic Control of Workflow Processes Using ECA Rules, Joonsoo Bae, Hyerim Bae, Suk-Ho Kang, Yeongho Kim, IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering , Volume 16 ,  Issue 8  (August 2004), 2004, ISSN:1041-4347  [11] An Event-Condition-Action Language for XML, J. Bailey, A. Poulovassilis, P. Word, WWW2002, May 7-11, 2001, Honolulu, Hawaii, USA.    ACM 1-58113-449-5/02/0005.  [12]  Silberschatz A et all: “Fundamentos de Bases de Datos”, Tercera Edicion Mc Graw Hill 1998 [12] Ozsu M. Valduriez, P. : “Princpiples of Distributed Database Systems”, Segunda Edicion. Prentice Hall 1999 [13] Mello S. J., “Executable UML”, Addison-Wesley, 2002. [14] S. Ceri, P.Fraternalli,A. Bongio, “Web Modeling Language  (WebML): a modeling language for designing web sites”. Computer Networks, vol 33, 2000. [15]  Tesis Stefan Böttger, Distributed Composite Event Monitoring. June, 2006 Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Kirchhoff-Institut für Physik) – Universität Leipzig (Fakultät für Mathematik und Informatik – Institut für Informatik). [16] Delia, Caseres, Ramón, Thomas, Bertone; Framework para el Desarrollo Ágil de Aplicaciones Web,  CACIC 2006, San Luis, 17 al 21 de octubre de 2006. 

SEDICI - Repositorio de la UNLP

Sistemas de Software Distribuido 
 
P. Pesado
(1,2)
, H. Ramón
(1)
, P. Thomas
(1)
, M. Boracchia
(1)
,  
I. Rodriguez
(1)
, E. Ibañez
(1)
,
 
L. Marrero
(1)
, L. Delia
(1)
,
 
  
C. De Vito
(1)
, N. Restelli
(1)
, G. Caseres
(1)
, J. Pettoruti
(1) 
 
(1)
Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI) 
 Facultad de Informática – UNLP 
 
(2) 
Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)
  
 
{ppesado, hramon, pthomas, marcosb, ismael, eibanez, lmarrero, ldelia, cdevito, nrestelli, 
gcaseres,josep}@lidi.info.unlp.edu.ar  
 
CONTEXTO 
Esta línea de Investigación forma parte del 
Proyecto “Sistemas de Software Distribuidos. 
Aplicaciones en procesos industriales, E-
government y E-learning” del Instituto de 
Investigación en Informática LIDI acreditado 
por la UNLP y de proyectos específicos 
apoyados por CIC, Agencia y Telefónica, 
ALTEC e INASE. 
RESUMEN 
El objetivo de este subproyecto es realizar 
investigación y desarrollo en temas 
relacionados con los aspectos de Ingeniería de 
Software que se orientan al desarrollo e 
implementación de proyectos concretos de 
Sistemas Distribuidos, manejo de datos 
físicamente distribuidos y soluciones de 
hardware y software para Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real.  
En este contexto se trabaja en aspectos de la 
Ingeniería de Software de diferentes sistemas 
con inteligencia distribuida (computadoras, 
robots, teléfonos móviles).   
Palabras claves: Sistemas Distribuidos – Ingeniería de 
Requerimientos – Planificación – Metodologías de 
Desarrollo – Sistemas Web  –Bases de Datos 
Distribuidas - Sistemas Distribuidos de Tiempo Real.- 
Robótica  
 
1 INTRODUCCION 
Un sistema distribuido consiste en un 
conjunto de computadoras autónomas 
conectadas por una red y con soporte de 
software distribuido. Permite que las 
computadoras coordinen sus actividades y 
compartan los recursos de hardware, software 
y datos, de manera tal que el usuario percibe 
una única facilidad de cómputo integrada 
aunque ésta pueda estar implementada por 
varias máquinas en distintas ubicaciones [1]. 
El desarrollo de sistemas distribuidos es una 
necesidad a partir de la utilización de redes de 
computadoras y de computadores personales 
de alta performance. 
Algunas ventajas del procesamiento 
distribuido son: 
 Mejora de la disponibilidad: la operación 
es factible en una configuración reducida 
cuando algunos nodos están 
temporalmente no disponibles.  
 Configuración más flexible: una 
aplicación puede configurarse de distintas 
maneras, seleccionando el número 
apropiado de nodos para una instancia 
dada.  
 Control y administración más localizada: 
un subsistema distribuido, ejecutando en 
su propio nodo, puede diseñarse para ser 
autónomo, de modo que puede ejecutar en 
relativa independencia de otros 
subsistemas en otros nodos. 
 Expansión incremental del sistema: si 
existe sobrecarga, el sistema puede 
expandirse agregando más nodos. 
 Costo reducido: con frecuencia una 
solución distribuida es más barata que una 
centralizada.  
 Balance de carga: en algunas aplicaciones 
la carga total del sistema puede ser 
compartida entre varios nodos. 
 Manejo eficiente de datos distribuidos 
físicamente. 
 Mejora en el tiempo de respuesta: los 
usuarios locales en nodos locales pueden 
obtener respuestas más rápidas a sus 
requerimientos. 
 
Las características de los Sistemas 
Distribuidos conducen a la utilidad de 
desarrollar prácticas de Ingeniería de 
Software que apunten a los distintos aspectos 
del desarrollo de sistemas desde la captura de 
requerimientos y la planificación, pasando por 
las metodologías de desarrollo, hasta la 
verificación y simulación de procesos 
distribuidos, incluyendo el aseguramiento de 
calidad. 
En particular un sistema distribuido de tiempo 
real debe interactuar con el mundo real, en 
puntos físicamente distantes y no 
necesariamente fijos, en períodos de tiempo 
que vienen determinados por el contexto o las 
restricciones de la especificación (en muchos 
casos a partir de una activación asincrónica).  
Algunas de las dificultades principales del 
desarrollo de software para sistemas  
distribuidos de tiempo real son: 
 Modelizar condiciones de concurrencia y 
paralelismo. 
 Manejar las comunicaciones inter-
procesos e inter-procesadores. 
 Tratamiento de señales en tiempo real. 
 Tratamiento de interrupciones y mensajes 
asincrónicos con diferente prioridad. 
 Detectar y controlar condiciones de falla, 
a nivel de software, de procesadores y de 
comunicaciones. Prever diferentes grados 
de recuperación del sistema. 
 Asegurar la confiabilidad de los datos y 
analizar su migración en condiciones de 
funcionamiento normal o de falla. 
 Organizar y despachar la atención de 
procesos, manejando las restricciones de 
tiempo especificadas. 
 Testear y poner a punto un sistema 
físicamente distribuido. 
 
Todas estas dificultades conducen a la 
utilidad de desarrollar herramientas de 
Ingeniería de Software orientadas a STR y 
SDTR, de modo de trabajar en la 
modelización, especificación y verificación 
del software considerando las restricciones 
temporales. 
La Ingeniería de Software comprende la 
aplicación de principios científicos para 
realizar la transformación ordenada de un 
problema en una solución elaborada de 
software, y el mantenimiento subsecuente de 
ese software hasta el final de su vida útil [2]. 
La utilización de estas prácticas para resolver 
sistemas distribuidos y de tiempo real hacen 
necesaria su adaptación en función de las 
características de dichos sistemas.   
La adopción de un enfoque ingenieril para el 
desarrollo de software, genera una serie de 
fases o estados conformando un ciclo de vida. 
Este ciclo de vida esta guiado por una 
planificación que incluye el conjunto de 
acciones a realizar, y los productos generados 
por la aplicación del plan (inclusive el mismo 
plan) están administrados por diferentes 
Metodologías de Gestión y Desarrollo [3]. 
En el recorrido del ciclo de vida del desarrollo 
del software, la fase inicial comprende a la 
Ingeniería de Requerimientos que permite 
comprender, documentar y acordar sobre el 
alcance del problema, teniendo esto impacto 
directo sobre la Planificación y la Gestión del 
Proyecto de acuerdo a la Metodología de 
desarrollo seleccionada para el mismo [4]. 
Este no es el único impacto que justifica el 
énfasis en la Ingeniería de Requerimientos, ya 
que esta disciplina permite establecer 
claramente que se debe hacer posponiendo el 
cómo a etapas posteriores en el ciclo de vida, 
constituyendo el fundamento de la 
construcción de un Sistema de Software [5]. 
El modelo de procesos elegido para el 
desarrollo de software define las actividades a 
realizar para la generación de productos de 
acuerdo a los objetivos planteados [6]. 
Asociado con la Ingeniería de Software de 
Sistemas Distribuidos, está el problema de 
utilizar un entorno WEB para los servicios 
que ofrece el Sistema. La tendencia creciente 
al desarrollo de arquitecturas centradas en un 
servidor (o un conjunto de servidores 
distribuidos) que ofrecen una interfaz WEB a 
los usuarios, ha generado un importante 
desarrollo de la Investigación en 
metodologías y  herramientas orientadas a 
Sistemas WEB, así como ha obligado a 
establecer nuevas métricas y parámetros de 
aseguramiento de la Calidad para tales 
Sistemas. [7] [8] [9] 
Toda aplicación esta dividida, al menos, en 
dos subsistemas, front-end y back-end. El 
front-end es una aplicación que interactúa en 
forma transaccional con los usuarios (clientes, 
empleados, proveedores, entre otros) de una 
Organización y requiere del apoyo del 
subsistema back-end que posee características 
analíticas y de workflow. Un ECA-rules 
(Event-Condition-Action) representan la 
tecnología para BD activas y el método 
natural para soportar dicha funcionalidad.  
ECA rules puede ser utilizado para 
actividades de chequeo automático de 
restricciones, o mensajes.  Una cuestión 
importante, asociada a un ECA es cómo 
predecir el comportamiento en tiempo de 
ejecución.  ECA rules posee una sintaxis 
declarativa de alto nivel, que le permite llevar 
a cabo acciones automáticas en respuesta a 
condiciones previamente definidas. Un ECA-
rules sobre un subsistema Back-End permite 
controlar de manera transparente para el 
usuario un conjunto de reglas que hacen a su 
negocio. Estos controles se realizan 
directamente en el servidor de la aplicación y, 
ante una acción, disparan los mensajes 
correspondientes sobre el usuario en su 
aplicación front-end. [10] [11] 
Por último, el modelo distribuido de datos 
hace posible la integración de BD 
heterogéneas proveyendo una independencia 
global del administrador de bases de datos  
respecto del esquema conceptual. [12].  
2 LINEAS DE INVESTIGACION Y 
DESARROLLO 
 Conceptos de procesamiento distribuido. 
Arquitectura, comunicaciones y software. 
 Metodologías de especificación, 
validación y desarrollo de SSD y SSDTR. 
 Metodologías ágiles de desarrollo 
utilizando frameworks propios y 
disponibles de uso libre con diferentes 
tecnologías.  
 Ingeniería de Requerimientos, en 
particular de sistemas distribuidos.  
 Planificación de tareas para desarrollo de 
sistemas distribuidos. 
 Bases de Datos Distribuidas [13] 
 Herramientas de integración y 
mantenimiento de proyectos distribuidos. 
 Lenguajes y ambientes para 
procesamiento distribuido.  
 Reingeniería de sistemas complejos que 
migran por down-sizing a esquemas 
cliente-servidor distribuidos. 
 Sistemas de Tiempo Real. Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real. 
 Tratamiento de señales en tiempo real. 
 Sistemas de control de robots en tiempo 
real. Algoritmos colaborativos entre 
máquinas móviles. 
 Sistemas con identificación segura en 
tiempo real. 
 ECA-rules sobre un subsistema Back-End 
permite controlar de manera transparente 
para el usuario un conjunto de reglas que 
definen su comportamiento [14] 
3 RESULTADOS 
ESPERADOS/OBTENIDOS 
 Avanzar en la capacitación continua de los 
miembros de la línea de investigación. 
 Desarrollar soluciones a problemas 
concretos de software de sistemas 
distribuidos, poniendo énfasis en el 
desarrollo de metodologías y herramientas 
específicas para clases de aplicaciones.  
 Framework NET4DB desarrollada en el 
III-LIDI  que permite generación 
automática de código .NET, interactuando 
con diferentes motores de BDD [14] [15]. 
Actualmente se estudian herramientas que 
permiten tomar un modelo UML de un 
sistema y derivar código a partir de él o 
realizar una verificación de consistencia 
lógica de dicho modelo. 
 El motor simpleECA para resolver el 
back-end de PHP4DB [16] y NET4DB. 
 
Se ha realizado transferencia a los siguientes 
Organismos. 
3.1 Instituto Nacional de Semillas (INASE): 
El Instituto Nacional de Semillas dependiente 
de la Secretaría de Agricultura de la Nación 
fiscaliza la comercialización de semillas para 
siembra, con el propósito de certificar la 
calidad de estas semillas.  
Para realizar este control, el organismo utiliza 
un Sistema Web donde se tramitan las 
presentaciones realizadas por las empresas 
vendedoras de semillas.  
El III-LIDI tiene a cargo el proceso de 
reingeniería de este Sistema, con el objetivo 
de que las empresas mencionadas 
previamente puedan realizar trámites ante el 
INASE utilizando este software. 
Con este proyecto se pretende descentralizar 
la distribución de numeración de rótulos 
utilizados para identificar a las semillas con 
“control de calidad realizado”, así como 
facilitar la gestión de trámites, permitiendo 
que varias etapas del proceso generado con 
estos trámites, sean cumplidas directamente 
por las empresas. 
 
El resultado esperado es el fortalecimiento del 
proceso de fiscalización nacional de semillas, 
dado que las empresas podrán gestionar sus 
trámites a través de Internet, pudiendo 
controlar la identidad de la semilla en el 
mercado a través de la información del rótulo 
que la identifica, así como mantener el 
seguimiento de todo trámite iniciado en 
tiempo real. 
 
3.2 Proyecto de Portal de la Innovación en 
TICs – Fase Primera 
El portal de innovación es una herramienta de 
comunicación comunitaria y social cuyo fin 
es soportar las actividades de innovación de 
las Instituciones de I+D y las empresas TIC 
de la Provincia de Bs. As. Al mismo tiempo 
se instaura como espacio por excelencia para 
información, capacitación, networking y 
colaboración en temas de innovación TIC. 
En la primera fase, el proyecto propone 
desarrollar la tecnología base que permita 
publicar contenidos ricos, poner en marcha las 
áreas funcionales de desarrollo de contenidos 
y consultoría/capacitación, e investigar 
funcionalidad de redes sociales y 
colaboración para el contexto de la 
innovación en TICs.  
La demanda local de necesidades de los 
proyectos de innovación es amplia pero 
dispersa y no hay organismo o programas 
públicos no privados que se ocupen 
sistemáticamente, de organizarla, y buscar 
soluciones en la oferta en el sector científico y 
privado, las necesidades de un portal para: 
 Promover el intercambio de información 
sobre oferta y demanda de proyectos de 
innovación y experiencias de I+D entre 
los actores de la comunidad TIC. 
 Sacar del aislamiento a los focos de 
innovación e interconectarlos entre sí. 
 Crear herramientas que sistematicen la 
comunicación y vinculación a una escala 
local-regional-nacional. 
 Proveer servicios de transferencia de 
capacidades para el nível local 
(capacitación en gerenciamiento 
tecnológico, financiamiento a empresas de 
base tecnológicas e internacionalización). 
El portal está alineado con las tendencias de 
Web 2.0 dando libertad para la generación de 
contenido para la comunicación entre actores. 
3.3 Sistema de Billing para Locutorios 
VoIP 
Este proyecto forma parte del acuerdo entre el 
III-LIDI y el Grupo Angras. Se realizó la 
implementación de un sistema de billing para 
el manejo de locutorios implementados sobre 
sistemas de Voz sobre IP (VoIP).  
Se implemento un emulador del sistema 
POSNet para realizar testing y un prototipo 
del sistema evitando detalles de 
implementación en el hardware.  
En el marco de la arquitectura VoIP se 
decidió utilizar Asterisk como central 
telefónica (PBX VoIP) para el desarrollo del 
proyecto, haciendo uso de la distribución de 
software libre AsteriskNow.  
La implementación del proyecto se realizaron 
en C utilizando, sockets, librerías Standard 
ANSI y pthreads; esta última  para el manejo 
de concurrencia en la aplicación.  
La comunicación entre el servidor de billing y 
los clientes POSNet, requirieron la definición 
de un protocolo de comunicación adecuado al 
marco del problema, que trabaje sobre el 
protocolo de Internet TCP/IP. Se utilizaron 
los beneficios que brinda TCP pues 
proporciona una cantidad considerablemente 
mayor de servicios a las aplicaciones que 
UDP, como ser: la recuperación de errores, 
control de flujo y fiabilidad.  
Como una evolución natural del desarrollo, se 
extendió la implementación del servidor de 
billing para posibilitar la atención a múltiples 
POSNets, verificando cada método de 
protección de la ejecución concurrente. 
3.4 Convenio de Cooperación con Alta 
Tecnologia Sociendad del Estado (ALTEC 
SE) 
El proyecto Intranet Pública Provincial se 
basa en una Única Red de Datos, este 
moderno sistema permitirá que los diferentes 
organismos públicos, empresas públicas, y 
beneficiarios de servicios públicos reales y 
potenciales distribuidos territorialmente a 
grandes distancias se conecten a través de una 
Intranet basada en estándares predefinidos y 
administrada en forma centralizada. El 
objetivo principal es el de brindar 
comunicaciones de datos a los Organismos 
rionegrinos optimizando los servicios que 
presta el Estado en las áreas de educación, 
salud y seguridad. Las tareas a desarrollar 
son: 
 Análisis de la Performance de los sistemas 
de software utilizados en la Pcia. de Río 
Negro (Dirección General de Rentas, 
Policía de Río Negro, Dirección de 
Catastro, Registro de la Propiedad del 
Inmueble, Ministerio de Educación, 
Ministerio de Salud), sobre los cuales 
ALTEC tiene responsabilidad.  
 Diseño del manual de procedimientos de 
prueba de la intranet Provincia. Esto debe 
incluir comunicaciones puras y sobrecarga 
con los sistemas anteriores 
 Análisis de los resultados obtenidos con 
las sugerencias que surjan de dicho 
análisis para la infraestructura y 
arquitecturas de sistemas. 
4 FORMACION DE RECURSOS 
HUMANOS 
Los integrantes de esta línea de investigación 
dirigen Tesinas de Grado en la Facultad de 
Informática,  1 Tesis Doctoral, 2 Tesinas de 
Grado y Becarios III-LIDI en temas 
relacionados con el proyecto y participan en 
el dictado de asignaturas/cursos de postgrado 
de la Facultad de Informática de la UNLP. 
5 BIBLIOGRAFIA 
|1] G. Coulouris.Distributed Systems – 
Concepts and Design.Addison-Wesley.1994. 
[2] R. Pressman.Ingeniería de Software: Un 
Enfoque Práctico.McGraw-Hill.2002 
[3] R. Wysocki.Effective Project 
Management: Traditional, Adaptive, Extreme, 
.Wiley .2003 
[4] Loucopoulos, P; Karakosas, V..Systems 
Requeriments Engineering. .McGraw Hill. 
Book Company.1995 
[5] G. Kotonya and I. 
Sommerville,.Requirements Engineering: 
Processes and Techniques, Wiley.1998 
[6] Pleeger.Ingeniería de Software: Teoría y 
Práctica.Prentice-Hall.2002 
[7] Stephen Kan. .Metrics and Models in 
Software Quality Engineering (2nd 
Edition).Addison Wesley. 2003 
[8] Offutt J., “Quality Attributes of Web 
Software Applications”. IEEE Software: 
Special, Issue on Software Engineering of 
Internet Software 19 (2):25-32, Marzo/Abril 
2002. 
 
[9] Wu, Y. y Offutt, J. “Modeling and testing 
web-based Applications”. 
https://citeseer.ist.psu.edu/551504.html: 1-12, 
Julio 2004 
 
 [10] Automatic Control of Workflow 
Processes Using ECA Rules, Joonsoo Bae, 
Hyerim Bae, Suk-Ho Kang, Yeongho Kim, 
IEEE Transactions on Knowledge and Data 
Engineering , Volume 16 ,  Issue 8  (August 
2004), 2004, ISSN:1041-4347 
 
[11] An Event-Condition-Action Language 
for XML, J. Bailey, A. Poulovassilis, P. 
Word, WWW2002, May 7-11, 2001, 
Honolulu, Hawaii, USA.    
ACM 1-58113-449-5/02/0005. 
 
[12]  Silberschatz A et all: “Fundamentos de 
Bases de Datos”, Tercera Edicion Mc Graw 
Hill 1998 
[12] Ozsu M. Valduriez, P. : “Princpiples of 
Distributed Database Systems”, Segunda 
Edicion. Prentice Hall 1999 
[13] Mello S. J., “Executable UML”, 
Addison-Wesley, 2002. 
[14] S. Ceri, P.Fraternalli,A. Bongio, “Web 
Modeling Language  (WebML): a modeling 
language for designing web sites”. Computer 
Networks, vol 33, 2000. 
[15]  Tesis Stefan Böttger, Distributed 
Composite Event Monitoring. June, 2006 
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg 
(Kirchhoff-Institut für Physik) – Universität 
Leipzig (Fakultät für Mathematik und 
Informatik – Institut für Informatik). 
[16] Delia, Caseres, Ramón, Thomas, 
Bertone; Framework para el Desarrollo Ágil 
de Aplicaciones Web,  CACIC 2006, San 
Luis, 17 al 21 de octubre de 2006. 


Spanish

Sistemas de Software Distribuido 
 
P. Pesado(1,2), H. Ramón(1), P. Thomas(1), M. Boracchia(1), A. Pasini(1), M.C. De Vito(1),  
G. Osella Massa(1), L. Marrero(1), M. B. Albanessi(1), L. Delia(1) 
 
(1)Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI) 
 Facultad de Informática – UNLP 
(2) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)  
 
{ppesado, hramon, pthomas, marcosb, apasini, cdevito, gosella, lmarrero, balbanesi, 
ldelia}@lidi.info.unlp.edu.ar  
 
1 CONTEXTO 
Esta línea de Investigación forma parte del  
Proyecto “Sistemas de Software 
Distribuidos. Aplicaciones en procesos 
industriales, E-government y E-learning” 
del Instituto de Investigación en 
Informática LIDI acreditado por la UNLP 
y de proyectos específicos apoyados por 
CIC, Agencia y Telefónica. 
2 RESUMEN 
El objetivo de este subproyecto es realizar 
investigación y desarrollo en temas 
relacionados con los aspectos de Ingeniería 
de Software que se orientan al desarrollo e 
implementación de proyectos concretos de 
Sistemas Distribuidos, manejo de datos 
físicamente distribuidos y   soluciones de 
hardware y software para Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real.  
En este contexto se trabaja en aspectos de 
la Ingeniería de Software de diferentes 
sistemas con inteligencia distribuida 
(computadoras, robots, teléfonos móviles).   
Palabras claves: Sistemas Distribuidos – 
Ingeniería de Requerimientos – Planificación – 
Metodologías de Desarrollo – Sistemas Web  –
Bases de Datos Distribuidas - Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real.- Robótica  
 
3 INTRODUCCION 
Un sistema distribuido consiste en un 
conjunto de computadoras autónomas 
conectadas por una red y con soporte de 
software distribuido. Permite que las 
computadoras coordinen sus actividades y 
compartan los recursos de hardware, 
software y datos, de manera tal que el 
usuario percibe una única facilidad de 
cómputo integrada aunque esta pueda estar 
implementada por varias máquinas en 
distintas ubicaciones. [1] 
El desarrollo de sistemas distribuidos es 
una necesidad a partir de la utilización de 
redes de computadoras y de computadores 
personales de alta performance. 
Algunas ventajas del procesamiento 
distribuido son: 
? Mejora de la disponibilidad: la 
operación es factible en una 
configuración reducida cuando algunos 
nodos están temporalmente no 
disponibles.  
? Configuración más flexible: una 
aplicación puede configurarse de 
distintas maneras, seleccionando el 
número apropiado de nodos para una 
instancia dada.  
? Control y administración más 
localizada: un subsistema distribuido, 
ejecutando en su propio nodo, puede 
diseñarse para ser autónomo, de modo 
que puede ejecutar en relativa 
independencia de otros subsistemas en 
otros nodos. 
? Expansión incremental del sistema: si 
existe sobrecarga, el sistema puede 
expandirse agregando más nodos. 
? Costo reducido: con frecuencia una 
solución distribuida es más barata que 
una centralizada.  
? Balance de carga: en algunas 
aplicaciones la carga total del sistema 
puede ser compartida entre varios 
nodos. 
? Manejo eficiente de datos distribuidos 
físicamente. 
? Mejora en el tiempo de respuesta: los 
usuarios locales en nodos locales 
pueden obtener respuestas más rápidas 
a sus requerimientos. 
 
Las características de los Sistemas 
Distribuidos conducen a la utilidad de 
desarrollar prácticas de Ingeniería de 
Software que apunten a los distintos 
aspectos del desarrollo de sistemas desde 
la captura de requerimientos y la 
planificación, pasando por las 
metodologías de desarrollo, hasta la 
verificación y simulación de procesos 
distribuidos, incluyendo el aseguramiento 
de calidad. 
En particular un sistema distribuido de 
tiempo real debe interactuar con el mundo 
real, en puntos físicamente distantes y no 
necesariamente fijos, en períodos de 
tiempo que vienen determinados por el 
contexto o las restricciones de la 
especificación (en muchos casos a partir de 
una activación asincrónica).  
Algunas de las dificultades principales del 
desarrollo de software para sistemas  
distribuidos de tiempo real son [Lev90]: 
? Modelizar condiciones de concurrencia 
y paralelismo. 
? Manejar las comunicaciones inter-
procesos e inter-procesadores. 
? Tratamiento de señales en tiempo real. 
? Tratamiento de interrupciones y 
mensajes asincrónicos con diferente 
prioridad. 
? Detectar y controlar condiciones de 
falla, a nivel de software, de 
procesadores y de comunicaciones. 
Prever diferentes grados de 
recuperación del sistema. 
? Asegurar la confiabilidad de los datos y 
analizar su migración en condiciones 
de funcionamiento normal o de falla. 
? Organizar y despachar la atención de 
procesos, manejando las restricciones 
de tiempo especificadas. 
? Testear y poner a punto un sistema 
físicamente distribuido. 
 
Todas estas dificultades conducen a la 
utilidad de desarrollar herramientas de 
Ingeniería de Software orientadas a STR y 
SDTR, de modo de trabajar en la 
modelización, especificación y verificación 
del software considerando las restricciones 
temporales. 
La Ingeniería de Software comprende la 
aplicación de principios científicos para 
realizar la transformación ordenada de un 
problema en una solución elaborada de 
software, y el mantenimiento subsecuente 
de ese software hasta el final de su vida útil 
[2]. La utilización de estas prácticas para 
resolver sistemas distribuidos y de tiempo 
real hacen necesaria su adaptación en 
función de las características de dichos 
sistemas.   
La adopción de un enfoque ingenieril para 
el desarrollo de software, genera una serie 
de fases o estados conformando un ciclo de 
vida. Este ciclo de vida esta guiado por una 
planificación que incluye el conjunto de 
acciones a realizar, y los productos 
generados por la aplicación del plan 
(inclusive el mismo plan) están 
administrados por diferentes Metodologías 
de Gestión y Desarrollo [3]. 
En el recorrido del ciclo de vida del 
desarrollo del software, la fase inicial 
comprende a la Ingeniería de 
Requerimientos que permite comprender, 
documentar y acordar sobre el alcance del 
problema, teniendo esto impacto directo 
sobre la Planificación y la Gestión del 
Proyecto de acuerdo a la Metodología de 
desarrollo seleccionada para el mismo [4]. 
Este no es el único impacto que justifica el 
énfasis en la Ingeniería de Requerimientos, 
ya que esta disciplina permite establecer 
claramente que se debe hacer posponiendo 
el cómo a etapas posteriores en el ciclo de 
vida, constituyendo el fundamento de la 
construcción de un Sistema de Software 
[5]. 
El modelo de procesos elegido para el 
desarrollo de software define las 
actividades a realizar para la generación de 
productos de acuerdo a los objetivos 
planteados [6]. 
Asociado con la Ingeniería de Software de 
Sistemas Distribuidos, está el problema de 
utilizar un entorno WEB para los servicios 
que ofrece el Sistema. La tendencia 
creciente al desarrollo de arquitecturas 
centradas en un servidor (o un conjunto de 
servidores distribuidos) que ofrecen una 
interfaz WEB a los usuarios ha generado 
un importante desarrollo de la 
Investigación en metodologías y  
herramientas orientadas a Sistemas WEB, 
así como ha obligado a establecer nuevas 
métricas y parámetros de aseguramiento de 
la Calidad para tales Sistemas. [7] [8] [9] 
Por último, el modelo distribuido de datos 
hace posible la integración de BD 
heterogéneas proveyendo una 
independencia global del administrador de 
bases de datos  respecto del esquema 
conceptual. [10]  
4 LINEAS DE INVESTIGACION 
Y DESARROLLO 
? Conceptos de procesamiento 
distribuido. Arquitectura, 
comunicaciones y software. 
? Metodologías de especificación, 
validación y desarrollo de SSD y 
SSDTR. 
? Metodologías ágiles de desarrollo. 
? Ingeniería de Requerimientos, en 
particular de sistemas distribuidos.  
? Planificación de tareas para desarrollo 
de sistemas distribuidos. 
? Bases de Datos Distribuidas [11] 
? Herramientas de integración y 
mantenimiento de proyectos 
distribuidos. 
? Lenguajes y ambientes para 
procesamiento distribuido.  
? Reingeniería de sistemas complejos 
que migran por down-sizing a 
esquemas cliente-servidor distribuidos. 
? Sistemas de Tiempo Real. Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real. 
? Tratamiento de señales en tiempo real. 
? Sistemas de control de robots en 
tiempo real. Algoritmos colaborativos 
entre máquinas móviles. 
? Sistemas con identificación segura en 
tiempo real. 
5 RESULTADOS 
ESPERADOS/OBTENIDOS 
? Avanzar en la capacitación continua de 
los miembros de la línea de 
investigación. 
? Desarrollar soluciones a problemas 
concretos de software de sistemas 
distribuidos, poniendo énfasis en el 
desarrollo de metodologías y 
herramientas específicas para clases de 
aplicaciones. A modo de ejemplo se 
cita la herramienta desarrollada en el 
III-LIDI  que permite generación de 
código PHP interactuando con 
diferentes motores de BDD [12] [13]. 
Actualmente se estudian herramientas 
que permiten tomar un modelo UML 
de un sistema y derivar código a partir 
de él o realizar una comprobación de 
consistencia lógica de dicho modelo. 
? Investigar sobre herramientas para la 
planificación y el seguimiento de 
proyectos distribuidos. En el III-LIDI 
se ha utilizado una herramienta WEB 
para seguimiento de proyectos en 
forma colaborativa.  
? Verificar Sistemas Distribuidos a partir 
del método de comprobación de 
modelos. Se ha realizado una 
especificación del protocolo de 
comunicación Gnutella para redes 
Peer-to-Peer descentralizadas [14]. 
Como resultado, se han presentado dos 
modelos: uno completo, apropiado para 
la simulación del comportamiento de 
un nodo Gnutella, y otro acotado, que 
permite comprobar si determinadas 
propiedades expresadas en LTL 
(Lógica Temporal Lineal) son ciertas. 
En este contexto se estudió la 
herramienta SPIN [15], [16]. 
? Investigar y realizar desarrollos 
específicos  sobre Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real, en 
particular Aplicaciones en control de 
robots. El objetivo general es el estudio 
orientado hacia la Ingeniería de 
Software de Sistemas Distribuidos, en 
particular, aquellos en los que los 
procesos se ejecutan en máquinas 
autónomas tales como los robots, con 
restricciones de tiempo real. Los temas 
involucrados se enfocan  en particular a 
entornos  de simulación para conjuntos 
de robots que trabajen 
cooperativamente. Actualmente se 
estudia la comunicación de sistemas 
autónomos heterogéneos vía Internet 
para trabajo cooperativo. El aporte 
principal se orienta al proyecto PAV 
076 “Sistemas Inteligentes de apoyo a 
los Procesos Productivos” (Red 
formada por UNLP, UNSJ, UNS, 
UNSL, UTN-FRC, UNC, UCC, 
subsidiado por la Agencia Nacional de 
Promoción Científica y Tecnológica), 
donde interesa generar un entorno de 
software para el desarrollo de 
aplicaciones industriales multi-robot.  
? Desarrollar soluciones para problemas 
de  E-government. El III-LIDI participa 
en el Proyecto "Servicios de E-
government con verificación de 
Identidad" subsidiado por CIC-
Telefónica. Uno de los aspectos 
centrales para la calidad y valor 
agregado de los servicios ofrecidos 
desde el gobierno (para empresas o 
individuos) es la verificación de la 
identidad. Tratándose de servicios vía 
internet a través de comunicaciones 
fijas y móviles, los componentes 
tecnológicos (hardware y software), 
manteniendo tiempos de respuestas 
razonables para procesos en tiempo 
real, resultan críticos y requieren 
investigación y desarrollo. 
Actualmente se está desarrollando un 
prototipo para el acceso de documentos 
mediante autenticación de identidad 
con scanners de huellas digitales. 
 
Algunas transferencias de resultados 
logradas: 
 
? Auditoría de la Red Única Provincial 
de Comunicación de Datos del 
Gobierno de la Provincia de Buenos 
Aires.  
En el marco de un acuerdo entre la 
RedPIBA y la CICPBA se han 
auditado 135 Municipios (1305 nodos) 
planificados, incluyendo la verificación 
de las instalaciones y la puesta en 
servicio (abarca el control de ancho de 
banda en tiempo real) de la red según 
el manual de procedimiento elaborado. 
Actualmente se analiza la definición 
del manual de procedimiento para la 
mesa de ayuda que dará soporte 
inicialmente  a 1000 escuelas  
conectadas a la Red Provincial.   
• Análisis, Diseño e Implementación de 
un Sistema de Información para la 
gestión estratégica de RRHH del 
Ministerio de Seguridad de la 
Provincia de Bs. As.  
Se encuentra en la etapa de 
mantenimiento el Sistema de 
Información desarrollado por el III-
LIDI. Este Sistema es apto para el 
tratamiento de datos de todos los 
regímenes estatutarios sirviendo de 
apoyo a la gestión de unidades 
organizativas centralizadas y 
descentralizadas del Sistema de 
Seguridad Pública (Policía Buenos 
Aires 2, Comunal, de Distrito, 
Siniestral, de Custodia de Objetivos 
Fijos y Traslado de Detenidos, de 
Investigaciones del Tráfico de Drogas 
ilícitas, Central de Atención Telefónica 
de Emergencias y Cuerpo de 
Baqueanos). 
 
Actualmente se analiza la ampliación 
del sistema para la eficiente 
administración del personal del 
Ministerio con estado no policial de 
acuerdo a la normativa impuesta por la 
Ley 10430. 
 
? Software de Tiempo Real para 
Entrenamiento Deportivo 
El III-LIDI participa de un proyecto de 
desarrollo de software para 
entrenamiento deportivo con 
procesamiento en tiempo real [17] [18] 
[19] de señales recogidas a partir de 
ejercicios realizados por los jugadores.  
 
Entre los ejercicios implementados se 
pueden mencionar:  
 
Perimetral: El objetivo del ejercicio es 
completar un recorrido perimetral con 
pelota dominada en el menor tiempo 
posible. Sabiendo la posición de los 
jugadores en el recorrido y las marcas 
no registradas. 
 
Tiro de Penales: El objetivo del 
ejercicio es asignar puntaje a tiro de 
penales de acuerdo a la precisión 
censada del impacto del mismo. 
 
• Ministerio de Desarrollo Humano 
 
EL III-LIDI participa en un proyecto 
de diagnóstico de la situación de los 
sistemas de software utilizados para la 
administración de los planes sociales 
de la Pcia. de Bs. As. 
Se incluye la evaluación de los 
procedimientos implementados por la 
Dirección de Informática así como la 
gestión de los planes a cargo de la 
Dirección de Políticas Alimentarías. 
 
5. FORMACION DE RECURSOS 
HUMANOS 
Los integrantes de esta línea de 
investigación dirigen Tesinas de Grado en 
la Facultad de Informática,  1 Tesis de 
Magister, 1 Tesis Doctoral, 1 Becario de la 
Agencia y Becarios III-LIDI en temas 
relacionados con el proyecto y participan 
en el dictado de asignaturas/cursos de 
postgrado de la Facultad de Informática de 
la UNLP . 
Colaboran en este proyecto los pasantes 
alumnos Nicolás Luna y Danae López. 
6. BIBLIOGRAFIA 
[1] G. Coulouris.Distributed Systems – 
Concepts and Design.Addison-
Wesley.1994. 
[2] R. Pressman.Ingeniería de Software: 
Un Enfoque Práctico.McGraw-Hill.2002 
[3] R. Wysocki.Effective Project 
Management: Traditional, Adaptive, 
Extreme, .Wiley .2003 
[4] Loucopoulos, P; Karakosas, 
V..Systems Requeriments Engineering. 
.McGraw Hill. Book Company.1995 
[5] G. Kotonya and I. 
Sommerville,.Requirements Engineering: 
Processes and Techniques, Wiley.1998 
[6] Pleeger.Ingeniería de Software: Teoría 
y Práctica.Prentice-Hall.2002 
[7] Stephen Kan. .Metrics and Models in 
Software Quality Engineering (2nd 
Edition).Addison Wesley. 2003 
[8] Offutt J., “Quality Attributes of Web 
Software Applications”. IEEE Software: 
Special, Issue on Software Engineering of 
Internet Software 19 (2):25-32, 
Marzo/Abril 2002. 
[9] Wu, Y. y Offutt, J. “Modeling and 
testing web-based Applications”. 
https://citeseer.ist.psu.edu/551504.html: 1-
12, Julio 2004 
[10]  Silberschatz A et all: “Fundamentos 
de Bases de Datos”, Tercera Edicion Mc 
Graw Hill 1998 
[11] Ozsu M. Valduriez, P. : “Princpiples 
of Distributed Database Systems”, 
Segunda Edicion. Prentice Hall 1999 
[12] Mello S. J., “Executable UML”, 
Addison-Wesley, 2002. 
[13] S. Ceri, P.Fraternalli,A. Bongio, “Web 
Modeling Language  (WebML): a 
modeling language for designing web 
sites”. Computer Networks, vol 33, 2000. 
[14] De Vito, M.C., Osella Massa, G.L. 
“Model Checking: Un modelo del 
protocolo Gnutella. Simulación y 
Verificación usando Spin”. XII Congreso 
Argentino de Ciencias de la Computación. 
CACIC 2006. Universidad Nacional de 
San Luis. Octubre de 2006. 
[15] Holzmann, G.J., “The Spin Model 
Checker: Primer and Reference Manual”. 
Addison-Wesley, 2003 
[16] Holzmann, G.J. “The Model Checker 
Spin”, IEEE Trans. on Software 
Engineering, Vol. 23, No. 5, pp. 279-295, 
1997. 
[17] Berryman, S.J.; Sommerville, I.; 
Modelling real-time constraints. Software 
Engineering for Real Time Systems, 1991 
pp 164 - 169 . 
[18] Burns & Wellings. Real-Tiem 
Systems and Programming Languages. 
1996. 
[19] Goldsmith.A Practical Guide to Real-
Time Systems Development. 1993 


http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/19785/Documento_completo.pdf?sequence=1

Sistemas de software distribuido

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