1. Mayor número de componentes e interacciones: Un sistema distribuido involucra múltiples componentes independientes, a menudo ubicados en diferentes máquinas, que interactúan entre sí. Esto introduce un número mucho mayor de puntos potenciales de falla y patrones de interacción en comparación con un sistema centralizado, donde todo reside en un solo lugar. Comprender y administrar estas interacciones es un desafío importante.
2. Dependencia y latencia de la red: Los sistemas distribuidos dependen en gran medida de la red para la comunicación. La latencia de la red, las limitaciones de ancho de banda y las posibles fallas de la red pueden afectar significativamente el rendimiento y la confiabilidad. El sistema debe estar diseñado para manejar estas incertidumbres con gracia, lo que agrega una complejidad considerable. Los sistemas centralizados evitan estos problemas a medida que los componentes se comunican directamente dentro de una sola máquina.
3. Fallas parciales: En un sistema centralizado, un solo punto de falla (el servidor central) puede derribar todo el sistema. Si bien es problemático, es relativamente sencillo entender y manejar. Sin embargo, los sistemas distribuidos pueden experimentar fallas * parciales *. Los componentes individuales pueden fallar mientras que otros permanecen operativos. Administrar el comportamiento del sistema en estos escenarios de falla parcial, garantizar la consistencia de los datos y mantener la disponibilidad requiere técnicas sofisticadas.
4. Consistencia de datos y sincronización: Mantener la consistencia de los datos en múltiples nodos es un desafío fundamental. Los diferentes componentes pueden tener diferentes vistas de los datos en un momento dado. Asegurar la consistencia requiere mecanismos complejos como algoritmos de consenso distribuidos (por ejemplo, paxos, balsa), que introducen una considerable complejidad de diseño e implementación.
5. Problemas de concurrencia y sincronización: Múltiples componentes pueden acceder simultáneamente y modificar los datos o recursos compartidos. Esto introduce la necesidad de mecanismos sofisticados de control de concurrencia para evitar la corrupción de los datos y las condiciones de carrera. Estos mecanismos agregan complejidad y pueden ser difíciles de implementar correctamente.
6. Depuración y prueba: La depuración de sistemas distribuidos es significativamente más difícil que la depuración de sistemas centralizados. Los errores de rastreo en múltiples nodos y la comprensión de las intrincadas interacciones entre componentes requieren herramientas y técnicas especializadas. Las pruebas integrales también son significativamente más desafiantes, lo que requiere una cuidadosa consideración de varias condiciones de red y escenarios de falla.
7. Implementación y gestión: Implementar y administrar un sistema distribuido en múltiples máquinas es considerablemente más complejo que administrar un sistema centralizado. La gestión de la configuración, el monitoreo y la escala se involucran mucho más, lo que requiere herramientas y experiencia especializadas.
8. Desafíos de seguridad: Asegurar un sistema distribuido es más complejo porque la superficie de ataque es significativamente mayor. Asegurar canales de comunicación, autenticar componentes y administrar el control de acceso en múltiples nodos presentan desafíos de seguridad significativos.
En resumen, las complejidades inherentes de las redes, la concurrencia, el manejo de fallas y la consistencia de los datos hacen que los sistemas distribuidos sean significativamente más difíciles de diseñar, implementar, depurar y administrar que sus homólogos centralizados. La compensación generalmente tiene una mayor escalabilidad, disponibilidad y tolerancia a fallas.