objetos distribuídos e invocação remota
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3Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
RPC – Remote procedure call– Este termo é utilizado para aplicativos clientes que fazem
normalmente chamadas a procedimentos remotos que estão em outro processo e hosts.
RMI – Remote method invocation– O modelo baseado orientado a objeto utiliza este termo
para definir uma chamada a um método.
Eventos distribuídos– É capacidade de notificação que os SD tem de avisar a um
outro processo que um evento ocorreu.
4Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
Middleware– Software que providencia um modelo de
programação por blocos de processos pela passagem de mensagem
– Alguns middleware permitem que os processos sejam implementados em diferentes linguagem de programação
5Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
Características– Transparência de locação
o cliente não sabe se o procedimento ou método chamado está no mesmo processo ou num processo diferentes rodando em outra máquina. Ex: RPC, RMI, etc
– Protocolo de Comunicação Um middleware deve ser capaz de implementar o
processo de comunicação solicitação e resposta, em qualquer protocolo existente. Ex: TCP ou UDP
6Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
– Hardware O middleware implementa mecanismo para troca de
dados entre diferentes plataforma de hardware existentes. Ex: IDL
– Sistema Operacional O middleware deve ser capaz de oferecer alto nível de
abstração do S.O. que está sendo utilizado
– Independência de Linguagem de programação Alguns middlewares podem permitir transparência
quanto ao uso de diferentes linguagens de programação em seus processos. Ex: Corba, IDL
7Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
Applications
Middlewarelayers Request reply protocol
External data representation
Operating System
RMI, RPC and events
8Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Interfaces
Interfaces– Define como e quais objetos e variáveis estão
presentes na comunicação entre processos.– Não tem acesso direto as variáveis ou método– Define parâmetros de inputs e outputs– Não trabalha com ponteiros
9Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Interfaces
Service interfaces– Termo utilizado para definir as procedures ou serviços
oferecidos pelo servidor. Ex: FTP, procedimento de escrita e leitura de arquivo
Remote Interface– Especifica os métodos de um objeto que estão disponíveis
para inovocação por outros objetos de outros processos. Define: tipos de entrada e saída de cada objeto Passa também objetos como argumento ou resultado
10Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Interfaces
Interface Definition Languages – IDL– Permite criar uma notação universal para
interface de métodos e variáveis para serem utilizados entre diversas linguagem de programação.
11Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
IDL
Corba IDL
// In file Person.idlstruct Person {
string name; string place;long year;
} ;interface PersonList {
readonly attribute string listname;void addPerson(in Person p) ;void getPerson(in string name, out Person p);long number();
};
12Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
IDL
Outras – Além do Corba IDL, temos:
OSF - C IDL DCOM - CDE IDL etc
13Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto
Referência de objetos– Usado para fazer referencia para qualquer chamada a um método
Interfaces– Define os métodos, tipos dos argumentos, tipos de retornos e exceções,
sem especificar sua implementação Ações
– É a ação existente necessária para providenciar a invocação do objeto, sua execução, devolvendo algum resultado ao cliente
Exceções– Permite definir as regras para tratamento de erros que podem ocorrer nos
processo Coleção de lixos
– Controle para liberação de espaços para os objetos não mais usados. Ex: Java
– Outras linguagens não fazem esse controle
14Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Objetos distribuídos
Cada processo contém objetos, alguns na qual podem receber chamadas remotas, outras somente local
– Objetos Remotos x Objetos Locais Objetos precisam conhecer a referência de objeto remoto de um
objeto em outro processo para poder invocar seus serviços. Como ele faz isso?
A interface Remota especifica como os métodos são acessados remotamente
invocation invocationremote
invocationremote
locallocal
localinvocation
invocationA B
C
D
E
F
15Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Existe dois conceitos fundamentais para um modelo de objetos distribuídos:– Referência de Objeto Remoto
É um identificador único que pode ser usado em um sistema distribuído para fazer referência a um particular objeto remoto
– Interface Remoto Define como os objetos remotos podem ser invocados,
contém a definição das estruturas de dados e métodos. Ex: Corba IDL e Java RMI.
16Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Objeto Remoto e Interface Remoto
interfaceremote
m1m2m3
m4m5m6
Data
implementation
remoteobject
{ of methods
17Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Desafios para projetos de RMI
Apesar de em Java a chamada remota ser uma questão de uma extensão a uma chamada local, ela ainda apresenta desafios:
– Numa chamada local, o método é executado apenas uma vez. No RMI nem sempre é verdade
– Nível de transparência nem sempre atinge o desejável
18Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Desafios para projetos de RMI
Diferentes formas de invocação– Retry request message– Duplicate filtering– Retransmission od results
Os problemas acima afetam na confiabilidade do método de convocação de um objeto remoto
19Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Semântica de Invocação
Fault tolerance measures Invocation semantics
Retransmit request message
Duplicate filtering
Re-execute procedure or retransmit reply
No
Yes
Yes
Not applicable
No
Yes
Not applicable
Re-execute procedure
Retransmit reply At-most-once
At-least-once
Maybe
20Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Maybe invocation semantics– Pode ocorrer quando o cliente invoca um objeto remoto,
mas sabe realmente se foi executado ou não Falha por omissão ( ex: perda de msg) Crash (Ex: o objeto presente no servidor falha)
– A falha pode ocorrer antes de executar o objeto, ou depois de ser executado
Perda da msg antes Perda da msg depois Time out
21Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
At-least-once invocation semantics:– Neste caso, o cliente que invoca conhece que um
determinado objeto foi executado pelo menos uma vez ou pelo menos é avisado que houve um erro
– Neste categoria os problemas podem advir de: Crash Falhas arbitrárias (erros podem ocorrer se a
retransmissão executar o objeto novamente)
22Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
At-most-once semantics:– O cliente que invoca sabe exatamente que o
método remoto foi chamado apenas uma vez ou não.
– Aplica e trata todas os tipos de falhas que podem ocorrer
– Ex: Java RMI, Corba– Corba aceita At-least-once para chamadas a
objetos que não retornem resultado
23Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Métodos de Chamada Remota
object A object Bskeleton
Requestproxy for B
Reply
CommunicationRemote Remote referenceCommunication
module modulereference module module
for B’s class& dispatcher
remoteclient server
24Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Implementação do RMI– Proxy– Bindind name – Objects references– Comunications
25Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Módulo de comunicação– Implementa um protocolo solicitação e resposta– Usa os 3 primeiros itens da estrutura de msg
messageTyperequestId
objectReferencemethodIdarguments
int (0=Request, 1= Reply)int
RemoteObjectRefint or Methodarray of bytes
26Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Módulo Referência Remota– É responsável entre a tradução da referência
local e a referência remota dos objetos– Cria o referência de objetos remotos– Cada processo possui uma tabela de referência
de objetos, que faz correspondência entre as informações dos objetos existentes nos processos locais e não locais
27Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Módulo Referência Remota– Tabela de referência de objetos
Mantêm todas as referências de objetos locais usadas pelo processo
Mantêm as referências para cada proxy local, correspondentes dos objetos remotos
28Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Acões do Módulo de Referência Remota– Quando um objeto remoto é passado como argumento ou
como resultado pela primeira vez, o módulo de referência remota é incentivado a criar uma referência de objeto remoto, na qual é adicionado a uma tabela
– Quando uma referência de objeto remoto chega em uma solicitação ou numa resposta de mensagem, o módulo de referência remota faz uma consulta para encontrar uma referência do objeto localmente, na qual pode referir-se para um proxy ou para um objeto remoto
– Caso a referência de objeto remoto não seja encontrado na tabela, o RMI cria um novo proxy e insere na tabela através do módulo de referência remota.
29Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
O software RMI– Consiste em uma camada de software entre a aplicação
baseada em objetos e a comunicação e o módulo de referência remota
Proxy – a função do proxy é providenciar um método transparente de invocação para o cliente, fazendo parecer que está invocando um objeto local. Mas em vez de executar alguma tarefa, ele transfere na forma de msg para o objeto remoto
– Esconde os detalhes de uma referência a objetos remotos, marshalling, unmarshalling e os processos de comunicações existentes
– Existe um proxy para cada Objeto remoto
30Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Dispatcher - Um servidor tem um dispatcher e um skeleton para cada representação de classe de objetos.
– O Dispatcher é responsável por receber as requisições vindas do módulo de comunicações.
– Usa o MethodId para selecionar o apropriado método no Skeleton– O Dispatcher e proxy usam a mesma alocação de methodId para
os métodos de interface remota
Skeleton – A classe de um objeto remoto possui um skeleton, onde é implementado os métodos dentro de uma interface remota
– É implementado um pouco diferente da interface original do objeto remoto
– Passa pelo processo de marshalling antes de invocar o objeto remoto e unmashalling para devolver a informação como resultado
31Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Geração de classes para proxies, dispatchers e skeleton
– São gerados automaticamente pela interface do compilador Corba
– São gerado a partir do arquivo IDL– Para o Servidor é gerado os proxys, dispatches e skeleton
de cada objeto remoto– Para o Cliente, os aplicativos deverão conter as classes
dos proxys de todos os objetos remotos– Exemplo de compiladores: Orbix (C++); Delphi
32Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Factory method– Interface de objetos remotos não possuem
construtores, portanto, os objetos remotos não podem ser construídos pela invocação remota de construtores
– Objetos remotos são construídos através de uma sessão de inicialização ou por um método remoto projetado para este propósito
33Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
O factory method – É usado para criar objetos remotos
O factory object – É o objeto criado pelo método factory (factory method)
Binders– É um serviço separado que mantém uma tabela contendo
uma mapeamento dos nomes textual sobre as referências de objetos remotos e é usado pelo servidor para registrar identificar os seus objetos remotos por nome e os seus clientes
34Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
O Modelo de Objeto Distribuído
Server Threads– É a capacidade de executar concorrência aos objetos remotos
Ativação de objetos remotos– Este processo permite controlar quando um determinado objeto
remoto está ativo ou disponível para ser invocado. Isto é feito porque não é pratico manter todos objetos remotos funcionando e disponíveis em dado tempo, além de não ser realmente necessário
– Este controle é feito pelo servidor que gerencia este processo automaticamente (ex: iniciado quando for envolvido no processo de marshalling)
Persistência de objetos– São geralmente providenciado pelo servidor e dão a capacidade
ao objeto remoto de manter seus estados mesmo após diversas ativações
35Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Modelo RPC
Remote Procedure Call– É similar ao RMI, mas neste caso, se refere a capacidade
de fazer chamadas a procedures que estão em outros processos
– Servidores podem ser clientes de outros processo servidores
– Possui como semântica de invocação: At-least-once At-most-once
– Usa também um protocolo de solicitação e resposta
36Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Modelo RPC
O RPC não utiliza módulos de referência remota, uma vez que não trabalha com objetos e métodos
O cliente utiliza um stub procedure, similar ao uso do proxy para as chamadas das procedures remotas
– Um stub procedure recebe a chamada, mas ao invés de executar algo, ele executa o processo de marshalling e transmite via msg a solicitação ao servidor com a procedure remota para a execução
– No recebimento da resposta, executa o processo de unmarshalling e apresenta o resultado para o invocador dentro do processo local
37Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Modelo RPC
Ex:
client
Request
Reply
CommunicationCommunication
module module dispatcher
service
client stub
server stubprocedure procedure
client process server process
procedureprogram
38Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Modelo RPC
No servidor– Contém um dispatcher que trabalha junto com um stub
procedure servidor e que liga a um serviço (procedure) existente para cada procedure existente na interface de serviços
– O dispatcher seleciona a procedure de acordo com identificação da procedure vinda da msg de solicitação
– O Server stub procedure funciona parecido com um skeleton, onde executa o processo de unmarshalling dos argumentos de entrada, executa a procedure implementada e faz o marshalling dos resultados para serem devolvidos através de uma msg.
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