PA160
Distribuované aplikace ­ základní protokoly
(Programování distribuovaných systémů)
Materiál dle http://www.cee.hw.ac.uk/courses/5nm1/
RPC
RPC ­ Remote Procedure Call
Tváří se jako ,,obyčejná`` procedura
Tělo je vykonáno v jiném procesu (na jiném stroji]
Důvody zavedení
Vyšší úroveň abstrakce než sokety
Nezávislé na architektuře či operačním systému
Předávání jednoduchých i složitých datových typů
Vyžaduje podporu (jmenné služby, bezpečnost, . . . )
PA160 2 Jaro 2003
RPC Standardy
Tři základní
ONC (Open Network Computing)
DCE (Distributed Computing Environment)
Microsoftí COM/DCOM ,,standard``
PA160 3 Jaro 2003
RPC Standardy ­ popis
ONC (definováno v RFC 1831)
vyvinuto SUNem
nejrozšířenější, dostupné prakticky na všech operačních systémech
DCE (http://www,opengroup.org/dce/)
Rovněž široce dostupné
Zahrnuje i adresářové služby
COM (http://www.microsoft.com/com/
Proprietární
V současné době rozšíření DCE, původně componentní model (jeden
počítač)
PA160 4 Jaro 2003
ONC RPC
RPC jedinečně definován:
Číslem programu: skupina procedur
Číslem verze: verze
Číslem procedury: jedinečný identifikátor konkrétní procedury
Uživatel může přiřazovat čísla programů v rozsahu
0x20000000--0x3FFFFFFF (20 milionů čísel)
PA160 5 Jaro 2003
ONC ­ části
Clientská část (příklad)
clnt create(): de facto napojení na skupinu procedur (server)
clnt call(): zavolání konkrétní procedury
clnt destroy(): odpojení se
Serverová část (příklad)
svc register(): registruj skupinu u portmapperu
svc getargs(): převezmi argumenty (XDR zakódované)
svc sendreply(): zašli výsledek volání (XDR)
svc unregister(): zruš registraci
PA160 6 Jaro 2003
Portmapper
Zprostředkuje přístup ke službám
Naslouchá na portu 111
Udržuje mapu programů a odpovídajících čísel portů
Použití
 1. Server se zaregistruje na portmapperu
 2. Client získá aktuální číslo portu konkrétní služby od portmapperu
(dotaz na portu 111)
 3. Client se spojí se serverem
PA160 7 Jaro 2003
ONC API ­ tvorba klienta
CLIENT *
clnt_create(host, prog, vers, prot)
char *host; -- hostname
u_long prog; -- program number
u_ong vers; -- version number
char *prot; -- protocol (udp, tcp, unix)
Vrací handle na skupinu procedur
PA160 8 Jaro 2003
ONC API ­ registrace serveru
extern bool_t
svc_register(xprt, prog, vers, dispatch, protocol)
SVCXPRT *xprt;
u_long prog;
u_long vers;
void (*dispatch)();
u_long protocol; //tcp or udp, zero means do not register
Registruje program a jeho verzi
Vrací true při úspěchu
PA160 9 Jaro 2003
ONC API ­ volání klienta
enum clnt_stat
CLNT_CALL(rh, proc, xargs, argsp, xres, resp, timeout)
CLIENT *rh; -- handle from clnt_create
u_long proc; -- registered procedure
xdrproc_t xargs; -- XDR to encode input
caddr_t argsp; -- address of input agr
xdrproc_t xres; -- XDR to decode output
caddr_t resp; -- address of result buffer
struct timeval timeout; -- timeout
PA160 10 Jaro 2003
XDR
Problém s odlišnou architekturou komunikujících počítačů
Pořadí bytů, typy čísel, řetězce, enumerované typy
XDR: eXchange Data Representation funkce
Kódují a dekódují data
Konkrétní implementace je závislá na architektuře
Zajišťují strojovou nezávislost při výměně dat
PA160 11 Jaro 2003
Vestavěné XDR konverzní funkce
Používány v clnt call()
Jednoduché funkce (příklady)
xdr_int() xdr_char() xdr_u_short xdr_bool()
xdr_long() xdr_u_int() xdr_wrapstring()
xdr_short() xdr_enum() xdr_void()
K dispozici jsou i agregační funkce (příklady)
xdr_array() xdr_string() xdr_union()
xdr_vector() xdr_opaque()
Rovněž je možno definovat uživatelské funkce umožňující
manipulovat s nepředdefinovanými typy
PA160 12 Jaro 2003
Generování kódu pro použití RPC
Nevýhody nativního RPC
Složité API, těžko laditelné
Použití XDR složité
Většinou se používá stále stejným způsobem
Řešení: použití generátoru kódu (rpcgen).
Generuje:
Hlavičkový soubor
Potřebné XDR funkce
stubs na straně klienta i serveru
rpcgen pro C/C++, jrpcgen pro Javu
PA160 13 Jaro 2003
Chování RPC
Neúspěchy
Nelze nalézt server
Ztracený požadavek
Ztracený výsledek
Zhroucení serveru (po přijetí požadavku)
Zhroucení klienta
PA160 14 Jaro 2003
Ztracený požadavek
Používání timeoutů
Používání retransmise
at least once: alespoň jednou
at most once: nejvýše jednou
exactly once: právě jednou
no guarantees: bez záruky o počtu retransmisí
PA160 15 Jaro 2003
Ztracená odpověď
Rozlišení typu požadavků
Idempotentní: je možno zopakovat (bez vedlejších efektů)
 Ztráta řešena prostou retransmisí
Neidempotentní: má vedlejší efekty
 Retransmise musí být zpracována serverem
 Rozezná retransmisi
 Neopakuje tělo
 Vydá výsledek, pouze pokud jej má v cache
PA160 16 Jaro 2003
Zhroucení serveru
Pořadí požadavek versus výpadek
Výpadek před zpracováním požadavku
Retransmise
Výpadek před odesláním odpovědi
Vrátí chybu
Client není schopen zjistit příčinu
PA160 17 Jaro 2003
Zhroucení klienta
Procedura zůstává na serveru
zmařený výkon CPU
drží zdroje (např. zamčené soubory)
může odpovídat ,,podruhé`` po rebootu klienta
Možné řešení: soft služby (nikoliv součást RPC)
PA160 18 Jaro 2003
RPC ­ literatura
Douglas E. Comer: Computer Networks and Internets, Prentice
Hall, 2001 (3. vydání); kapitola 33
SUN developers guide: http://docs.sun.com/?q=ONC+RPC
Přednášky:
http://www.cee.hw.ac.uk/courses/5nm1/index.htm
PA160 19 Jaro 2003
Distribuované objekty
DO ­ distribuce enkapsulovaných dat na počítačích v síti
Pouze data (funkce nejsou přenositelné) ­ distribuovaná enkapsulovaná
data
Skutečně přenositelné funkce (Java)
Složené dokumenty
Data plus prohlížeč či editor
Původně pouze pro výměnu dat mezi jednotlivými aplikacemi
Později přidána ,,distribuce``
Distribuované objekty nebo distribuované komponenty (data
plus funkce)
PA160 20 Jaro 2003
Remote Method Invocation
Objektová varianta RPC
Data patří instanci objektu
Implementace závisí na třídě objektu
Pro připomenutí: RPC volá konkrétní proceduru
privátní data sdílena
vždy stejná procedura
PA160 21 Jaro 2003
Klient server technologie
Klasické technologie klient-server na aplikační úrovni:
HTTP a CGI
 pomalé (oddělené procesy)
 bezstavové (problém se seancemi)
COM
 Proprietární Microsoft
 Nemá persistentní objekty ani distribuované jmenné služby
 Nefunguje mimo MS Windows
OO přístupy
PA160 22 Jaro 2003