PA160
Distribuované aplikace - základní protokol} (Programování distribuovaných systémů)
Materiál dle http: //www. cee . hw. ac. uk/courses/5nml/
RPC
■ RPC - Remote Proceduře 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"
60
3
RPC Standardy - popis
■ ONC (definováno v RFC 1831)
■ vyvinuto SUNem
■ nerozšířenější, 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/
■ Proprietami
■ 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)
■ cint_create(): de facto napojení na skupinu procedur (server)
■ clnt_call(): zavolání konkrétní procedury
■ cint_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
■ Zajištují 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
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++, j rpcgen 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 odpověd
■ 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=0NC+RPC
■ Přednášky:
http://www.cee.hw.ac.uk/courses/5nml/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 CG I
* pomalé (oddělené procesy)
* bezstavové (problém se seancemi)
■ COM
* Proprietami Microsoft
* Nemá persistentní objekty ani distribuované jmenné služby
* Nefunguje mimo MS Windows
■ 00 přístupy
60
22