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

Albanesi, María Bernarda

Boracchia, Marcos

De Vito, María Cecilia

Delía, Lisandro Nahuel

Marrero, Luciano

Osella Massa, Germán Leandro

Pasini, Ariel C.

Pesado, Patricia Mabel

Ramón, Hugo Dionisio

Thomas, Pablo Javier

Spanish

El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

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

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/20449/Documento_completo.pdf?sequence=1

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