Comunicación en Sistemas Distribuidos

Comunicación en Sistemas
Distribuidos
Sistemas Distribuidos – Comunicación
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Modelos de Comunicaciones
Pasaje de Mensajes
Comunicación Directa: mensajes, sockets
Comunicación Indirecta: Grupo, MOM
Comunicación Remota: request-reply, RPC, RMI
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Sockets
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
1
Comunicación en Sistemas Distribuidos
La comunicación entre procesos necesita compartir información:
a) datos compartidos
P
Area común
de memoria
compartida
Q
b) pasajes de mensajes o copias compartidas
Q
P
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Tipos de Comunicación
 Comunicación
PERSISTENTE: almacena el mensaje
(información) enviado por el emisor el tiempo que tome
entregarlo al receptor.
 Comunicación TRANSITORIA: almacena un mensaje sólo
mientras las aplicaciones del emisor y receptor están en
ejecución.
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2
Comunicación en Sistemas Distribuidos
Tipos de Comunicación
 Comunicación
ASINCRÓNICA:
el
emisor
continúa
inmediatamente después de que ha pasado su mensaje para
la transmisión.
 Comunicación SINCRÓNICA: el emisor es bloqueado hasta que se
sabe que su petición es aceptada.
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Ejemplo de Comunicación
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3
Comunicación en Sistemas Distribuidos
Persistencia y Sincronismo en Comunicaciones
A envía el mensaje
y continua
A envía el mensaje y espera
hasta que es aceptado
A para de
correr
Tiempo
El mensaje es
almacenado en la
locación de B para
2-22.1
posterior atención
B comienza
y recibe
mensajes
B no está
corriendo
Aceptado
B no está
corriendo
A para de
correr
Tiempo
B comienza
y recibe
mensajes
a) Persistencia en comunicación asincrónica
b) Persistencia en comunicación sincrónica
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Persistencia y Sincronismo en Comunicaciones
A envía el mensaje y
continúa
Envía el requerimiento y
espera hasta que es recibido
2-22.2
El mensaje puede ser
enviado solo si B está
corriendo
Tiempo
B recibe el
mensaje
El requerimiento
es recibido
Corriendo, pero
haciendo algo más
ACK
Tiempo
Proceso
requerido
c) Comunicación asincrónica transitoria
d) Comunicación sincrónica transitoria basada en recepción
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4
Comunicación en Sistemas Distribuidos
Persistencia y Sincronismo en Comunicaciones
Envía el requerimiento y espera
por un contestación (reply)
Envía el requerimiento y
espera hasta que es recibido
El
requerimiento
es recibido
Corriendo, pero
haciendo algo más
e)
f)
Aceptado
Tiempo
Proceso
requerido
Aceptado
El
requerimiento
es recibido
Corriendo, pero
haciendo algo más
Tiempo
Proceso
requerido
Comunicación sincrónica transitoria basado en el despacho de
mensajes
Comunicación sincrónica transitoria basado en respuesta
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Paradigmas de Comunicación
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
Comunicación Directa (entre Procesos)

Comunicación Remota

Comunicación Indirecta
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5
Pasaje de Mensajes
Características deseables de un buen sistema de pasaje de
mensajes
SIMPLICIDAD

Simple y fácil de usar (uso directo)

Hacer sin preocuparse de aspectos de la red/sistema
SEMÁNTICA UNIFORME en:

Comunicaciones locales

Comunicaciones remotas
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Pasaje de Mensajes
EFICIENCIA
Si no la hay, las IPC son costosas
Criterio: reducción del número de mensajes intercambiados.
Optimización incluye:
-Evitar el costo de establecer y terminar conexiones entre
el mismo par de procesos y cada intercambio de mensajes
entre ellos.
-Minimizar el costo de mantener la conexión.
-Optimizar los reconocimientos cuando hay una serie de
mensajes entre el send y receive.
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6
Pasaje de Mensajes
CONFIABILIDAD
La caída del nodo o enlace implica pérdida de mensaje.
Se usan timeouts (duplicación de mensajes)
CORRECTITUD
Pueden enviarse multicast
-atomicidad
-orden de despacho
-persistencia
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Pasaje de Mensajes
FLEXIBILIDAD
Deben permitir alguna clase de control de flujo entre procesos
cooperativos, incluyendo send/receive sincrónicos y
asincrónicos.
SEGURIDAD
 Autenticación del receptor de un mensaje por el enviador
 Autenticación del enviador de un mensaje por el receptor
 Encriptación del mensaje
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7
Pasaje de Mensajes
PORTABILIDAD
El sistema de pasaje de mensajes debe ser portable (posible
construcción de protocolos de IPC reusando el mismo
sistema de mensajes)
Heterogeneidad de máquinas  compatibilización de
representación.
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Pasaje de Mensajes
El pasaje de mensajes en la intercomunicación entre
procesos
Una estructura de mensajes típica:
Datos
actuales
o
punteros
Datos
Información de estructura
Número de
bytes/elementos
Tipo
Direcciones
#sec o
id del recep env
mensaje
Encabezamiento de longitud fija
long var
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8
Pasaje de Mensajes
El enviador determina el contenido del mensaje.
El receptor tiene en cuenta como interpretar los datos.
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Pasaje de Mensajes
SINCRONIZACIÓN
No bloqueante
El receptor conoce la llegada del mensaje
 Polling
 Interrupción
Bloqueantes  sincrónica
Fácil de implementar pero poca concurrencia
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Pasaje de Mensajes
COMUNICACIÓN SINCRÓNICA - MENSAJES BLOQUEANTES
receptor
enviador
Send (mns)
Ejecución
suspendida
mensaje
Receive (mns)
Ejecución suspendida
Reanuda ejecución
ack
Send (ack)
Reanuda ejecución
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Pasaje de Mensajes
BUFFERING
De buffer nulo a buffer con capacidad ilimitada
No buffer
 Cita (rendez-vous)
 Descarte
Buffer simple
Adecuado para transferencia sincrónica
Capacidad infinita
Almacena todo lo que recibe (asincrónica)
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10
Pasaje de Mensajes
BUFFERING
Buffer límite finito
Puede haber rebalse de buffer

Comunicación no exitosa (lo hace menos confiable)

Comunicación con flujo controlado (bloquea al enviador
hasta que haya espacio)
Buffer múltiple
Mailbox o pórtico
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Pasaje de Mensajes
MENSAJES MULTIDATAGRAMA
La mayoría tiene un límite superior en el tamaño del dato
que puede ser transmitido en algún momento (MTU).
Esto implica que magnitudes mas grandes deben
fragmentarse en paquetes.
El ensamblador y desensamblador es responsabilidad del
sistema de pasaje de mensajes.
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11
Pasaje de Mensajes
CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN DE MENSAJES DE DATOS
Un puntero absoluto pierde significado cuando es transmitido
de un espacio a otro.
Diferentes programas objeto ocupan una cantidad de espacio
variada.
Métodos de Intercambio

Formato general acordado

Formato emisor
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Pasaje de Mensajes
CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN DE MENSAJES DE DATOS
XDR (External Data Representation)

Proceso empaquetado (marshalling)

Proceso desempaquetado (unmarshalling)
Se usan, en general, dos representaciones:
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
Representación etiquetada (MACH, XML)

Representación no etiquetada (SUN XDR, CORBA CDR)
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12
Pasaje de Mensajes
DIRECCIONAMIENTO DE LOS PROCESOS
Problema de nombres de las partes involucradas en una
interacción.
Direccionamiento explícito
Send (process-id,msg)
Receive(process-id,msg)
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Pasaje de Mensajes
DIRECCIONAMIENTO DE LOS PROCESOS
Direccionamiento implícito
No se explicita el nombre del proceso.
Resulta útil para cliente-servidor: se menciona un servicio.
Send-any (service-id,msg)
Receive-any (proceso-mudo,msg)
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13
Pasaje de Mensajes
MANEJO DE FALLAS
Caída de sitio
Caída de enlace
Problemas posibles:
a)
Pérdida del mensaje de requerimiento
b)
Pérdida del mensaje de respuesta
c)
Ejecución del requerimiento no exitosa
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Pasaje de Mensajes
PROTOCOLOS DE MENSAJES CONFIABLES
Cuatro mensajes
Tres mensajes
Dos mensajes
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14
Comunicación TRANSITORIA y ENTRE PROCESOS
Sockets

Es una interfaz de entrada-salida de datos que permite la
intercomunicación entre procesos.

Es un punto final (endpoint) en la comunicación, el cual una
aplicación puede escribir datos que serán enviados por la
red y desde el cual ingresará los datos que puede leer.
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Comunicación TRANSITORIA y ENTRE PROCESOS
- Sockets
socket
Cualquier
puerto
Puerto
acordado
socket
mensaje
cliente
servidor
otros puertos
Dirección Internet = 138.37.94.248
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Dirección Internet = 138.37.88.249
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15
Comunicación INDIRECTA
La comunicación INDIRECTA se define como la
comunicación entre entidades de un sistema distribuido
a través de un intermediario sin acoplamiento directo
entre el emisor y el/los receptor/es.
- Desacoplamiento en espacio
- Desacoplamiento en tiempo
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Comunicación PERSISTENTE e INDIRECTA
- MOM (MESSAGE ORIENTED MIDDLEWARE)
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16
Comunicación PERSISTENTE e INDIRECTA
- MOM
Emisor en
ejecución
Destinatario en
ejecución
a)
Emisor
pasivo
Emisor en
ejecución
Destinatario
pasivo
b)
Emisor
pasivo
Destinatario en
ejecución
c)
Destinatario
pasivo
d)
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Comunicación PERSISTENTE e INDIRECTA
- MOM
Arquitectura general de un sistema de mensajes en colas
Enviador
Capa de
encolado
SO Local
Búsqueda en nivel de
transporte de la
dirección de la cola
Receptor
Capa de
encolado
Dirección a nivel cola
Búsqueda de la
dirección en la base
de datos
SO Local
Dirección a nivel de
transporte
Red
Relación entre direcciones a nivel de colas y direcciones a nivel
de red.
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17
Comunicación PERSISTENTE e INDIRECTA
Organización general de un sistema de cola de mensajes con routers.
Enviador A
Aplicación
Aplicación
Cola
recepción
Mensaje
Cola envío
Aplicación
2-29
Receptor B
Aplicación
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Comunicación PERSISTENTE e INDIRECTA
– Brokers de Mensaje
Cliente fuente
Broker de
mensajes
Base de datos con
Cliente destino
reglas de
conversión
Programa
2-30
Broker
SO
Capa
colas
SO
SO
Red
Organización general de un broker de mensajes en un sistema de mensajes
encolados
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18
Comunicación INDIRECTA
GRUPOS DE COMUNICACIÓN
Ofrece un servicio donde un mensaje es enviado a un grupo y
luego es entregado a todos los miembros del mismo.
Áreas de interés:
• Difusión fiable de la información a un gran número de
clientes
• Soporte para aplicaciones colaborativas
• Soporte para sistema de monitoreo y administración
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Comunicación INDIRECTA
GRUPOS DE COMUNICACIÓN
Hay tres tipos de grupos de comunicación:
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–
Uno a muchos
–
Muchos a uno
–
Muchos a muchos
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19
Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
Uno a muchos
Este esquema es conocido como comunicación multicast.
En este caso los procesos receptores de los mensajes
constituyen un grupo, que a su vez pueden ser de dos tipos:
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
Grupos cerrados

Grupos abiertos
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Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
Grupo Cerrado
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Grupo Abierto
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20
Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
Un sistema de pasaje de mensajes con la facilidad de
grupo de comunicación provee la flexibilidad de crear y
borrar grupos dinámicamente y permitir a un proceso
agregarse o dejar un grupo.
Un mecanismo para realizar todo esto es un servidor de
grupos.
Esta solución sufre de pobre confiabilidad y pobre
escalabilidad.
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Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
Expansión
Dirección
grupo
send
Grupo
comunicación
Multicast
Abandonar
Falla
Administración
membresía al grupo
Unión
Grupo Proceso
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21
Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
Muchos a uno
Enviadores múltiples envían mensajes a un único receptor.
Hay un no determinismo.
Muchos a muchos
Múltiples enviadores envían mensajes a múltiples receptores.
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Comunicación INDIRECTA: GRUPOS
FIABILIDAD EN LA COMUNICACIÓN MULTICAST

Validez – el mensaje es entregado correctamente a lo sumo una
vez.

Integridad – el mensaje eventualmente será entregado.
Ordenamiento de los mensajes
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22
Comunicación en Sistemas Distribuidos
La cuestión mas importante en este esquema es el
ordenamiento de los mensajes.
S0
R1
R0
m1
S1
m2
No hay restricción de
orden
m1
m2
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Ordenamiento de los mensajes
S0
R1
t1
R0
m1
S1
Tiempo
t2
t1 < t2
m1
m2
m2
Ordenamiento
absoluto
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23
Comunicación en Sistemas Distribuidos
Ordenamiento de los mensajes
S0
R1
R0
S1
t1
t2
m2
m2
Tiempo
t1 < t2
m1
m1
Ordenamiento
consistente
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Ordenamiento de los mensajes
S0
R1
R2
R3
S1
Tiempo
m1
m1
m3
m2
m1
m2
m3
Orden causal
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24
Comunicación en Sistemas Distribuidos
Comunicación REMOTA – REQUEST-REPLY (Cliente – Servidor)
Requerimiento
Cliente
Servidor
Respuesta
Kernel
Kernel
RED
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Comunicación en Sistemas Distribuidos
Comunicación REMOTA – REQUEST-REPLY (Cliente – Servidor)
Cliente
doOperation
Servidor
Request
message
(wait)
Reply
message
getRequest
Seleccionar objeto
ejecutar
método
sendReply
(continuación)
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25
Comunicación INDIRECTA: PUBLICA-SUSCRIBE
Un sistema publica-suscribe es un sistema en el que los
editores (publishers) publican eventos estructurados a un
servicio de sucesos y los suscriptores expresan interés en
eventos particulares a través de suscripciones.
Comunicación es UNO-A-MUCHOS
CARACTERÍSTICAS
Heterogeneidad
Asincrónico
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Comunicación INDIRECTA: PUBLICA-SUSCRIBE
Publishers
Subscribers
Sistema Publica-Suscribe
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26
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Es un caso especial del modelo general de pasaje de
mensajes.
Es un mecanismo ampliamente aceptado para la
intercomunicación de procesos en sistemas distribuidos.
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
El modelo RPC
Es similar al bien conocido y entendido modelo de
llamadas a procedimientos usado para transferir control y
datos.
El mecanismo de RPC es una extensión del anterior
porque habilita a hacer una llamada a un procedimiento
que no reside en el mismo espacio de direcciones.
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27
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
La facilidad de RPC usa un esquema de pasaje de mensajes
para intercambiar información entre los procesos llamador
(proceso cliente) y llamado (proceso servidor).
Normalmente el proceso servidor duerme, esperando la
llegada de un mensaje de requerimiento.
El proceso cliente se bloquea cuando envía el mensaje de
requerimiento hasta recibir la respuesta.
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Llamador
(proceso cliente)
Llamada al
procedimiento
Y espera por respuesta
Llamado
(proceso servidor)
Mensaje de requerimiento
(contiene parámetros del
procedimiento remoto)
Recibe requerimiento
Ejecución del
procedimiento
Envía respuesta y espera
por el próximo
requerimiento
Continúa ejecución
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Mensaje de respuesta
(contiene resultado de la
ejecución del procedimiento)
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28
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Transparencia de RPC
Transparencia SINTÁCTICA: una llamada a procedimiento
remoto debe tener la misma sintaxis que una llamada
local.
Transparencia SEMÁNTICA: la semántica de un RPC es la
misma que para una llamada local.
Diferencias:
a) espacio de direcciones
b) fallas
c) Consumen más tiempo
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Implementación del mecanismo de RPC
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»
El cliente
»
El stub cliente
»
El runtime RPC
»
El stub servidor
»
El servidor
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29
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Cliente
Ret
Servidor
Llam
Llam
Ret
ejecuta
Unpck
Pack
Stub
Unpck
Pack
Send
Runtime
Receive
Send
espera
Receive
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Cliente
Es el que inicia el RPC. Hace una llamada que invoca al stub.
Stub cliente
Realiza las siguientes tareas:
a)Empaqueta la especificación del procedimiento objetivo y sus
argumentos en un mensaje y pide al runtime local que lo
envie al stub servidor
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30
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
b)En la recepción de los resultados de la ejecución del
proceso, desempaqueta los mismos y los pasa al cliente.
Runtime RPC
Maneja la transmisión de mensajes a través de la red
entre las máquinas cliente y servidor.
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Stub servidor
Trabaja en forma simétrica a como lo hace el stub cliente.
Servidor
Cuando recibe un requerimiento de llamada del stub
servidor, ejecuta el procedimiento apropiado y retorna el
resultado de la misma al stub servidor.
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31
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Mensajes de RPC
Mensaje de llamada
Mensaje
ID
Mensaje
tipo
Cliente
Id
Procedimiento Remoto Id
Prog. Nro.
Argumentos
Ver. Nro. Proc.Nro.
Mensaje de respuesta
Mensaje Id
Mensaje tipo
Respuesta Estado
(éxito)
Resultado
Mensaje Id
Mensaje tipo
Respuesta Estado
(no exitoso)
Razón de la falla
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Administración del Servidor
1.- Implementación
Servidor con estado: mantiene información de un cliente de una
llamada a procedimiento remoto a la próxima llamada.
Servidor sin estado: no mantiene información de estado de un cliente.
¿cuál es mejor?
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32
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Administración del Servidor
2.- Semántica de creación
Instancia por llamada al servidor
Instancia por sesión con el servidor
Persistente
3.- Pasaje de parámetros
por valor
por referencia
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Pasaje de Parámetros por Valor
Máquina cliente
proceso cliente
Máquina servidor
1.Llamada del cliente
2-8
al procedimiento
Stub servidor
Stub cliente
proceso serv
Implementación
de “add”
5.El stub desempaca el
mensaje
2.El stub construye
el mensaje
SO serv
SO cliente
6.El stub hace una
llamada local a “add”
4.El SO del servidor
maneja el mensaje al
stub del servidor
3.El mensaje es
enviado por la red
Pasos que involucra hacer una computación remota por medio de RPC
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33
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Semántica de la llamada
1.- Pudiera ser (may be)
2.- Al menos una vez (at-least-once)
3.- A lo sumo una vez (at-most-once)
4.- Exactamente una vez
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
Stubs de Cliente y Servidor
Espera por el resultado
Cliente
Llamada al
procedimiento remoto
Requerimiento
Retorno de la
llamada
Respuesta
Servidor
Llama al procedimiento Tiempo
local y retorna el resultado
Principio de RPC entre un cliente y el programa servidor.
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34
RPC Asincrónico
La interconexión entre cliente y servidor en un RPC tradicional
Cliente
espera por resultados
Llamada al
procedimiento
remoto
Retorno de la
llamada
req
Servidor
resp
Llama al procedimiento
local y retorna resultados
tiempo
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RPC Asincrónico
Un cliente y servidor interactuando con dos RPCs asincrónicos
Espera por
aceptación
2-13
Cliente
Llamada al
procedimiento
remoto
Retorno de la
llamada
req
Interrumpe
al cliente
Retorna
resultados
acepta req
Servidor
Llamada al procedimiento local
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Ack
Tiempo
Llamada al
cliente con un
RPC en un
sentido
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35
Enlace de un Cliente y un Servidor en RPC
1.- Nombre Servidor (Servicio)
Agente Enlace
2.- Ubicación Servidor
- Broadcasting
2
- Agente de enlace (binding)
. Ubicación conocida
Proceso
Cliente
. Ubicación desconocida
1
3
4
Proceso
Servidor
3.- Tiempo de enlace
- compilación.
- link (requiere un manejador o canal para conectarse el cliente con el
servidor).
- llamada (ocurre en la primer llamada)
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
Enlace de un Cliente y un Servidor en RPC
Vinculación en el tiempo de una llamada.
Utilización del método de llamada indirecta
Agente Enlace
1
Proceso
Cliente
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3
2
4
5
Proceso
Servidor
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36
Enlace de un Cliente y un Servidor en RPC
Máquina Directorio
3.Búsqueda servidor
Máquina Cliente
2-15
Servidor
Directorio
2.Registro Servicio
Máquina Servidor
5.Haga RPC
Cliente
4.Búsqueda endpoint
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Servidor
1.Registro endpoint
Tabla de
endpoints
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Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
 ONC RPC – Sun RPC
 DCE RPC
 XML-RPC
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37
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
Llamadas a Procedimiento Remoto (RPC)
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38
Sun RPC - Implementación
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
Sun RPC
El RPC representa una
llamada a una
función.
Mantiene la semántica
de una llamada local,
lo que difiere es la
sintaxis.
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
39
Sun RPC
Pasos para desarrollar una aplicación RPC
• Especificar el protocolo de comunicación del
cliente y servidor.
• Desarrollar el programa del cliente
• Desarrollar el programa del servidor
Los programas serán compilados en forma separada. El
protocolo de comunicación es armado mediante stubs y estos
stubs y rpc (y otras librerías) necesitarán ser linkeadas.
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Sun RPC
1.- Definir el protocolo
- utilizar un protocolo compiler como rpcgen
- para el protocolo se debe especificar:
- Nombre del procedimiento del servicio
- Tipo de dato de los parámetros de E/S
El protocolo compiler lee una definición y
automáticamente genera los stubs del cliente y servidor
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
40
Sun RPC
rpcgen: utiliza su propio lenguaje (RPC lenguaje o
RPCL) el cual es similar a las directivas preprocesador.
rpcgen existe como un compiler que lee archivos
especiales que tienen extensión .x
Para compilar un RPCL:
rpcgen
rpcprog.x
Genera cuatro posibles archivos
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Sun RPC
. rpcprog_clnt.c  el stub del cliente
. rpcprog_svc.c  el stub del servidor
. rpcprog_xdr.c  si es necesarioXDR (external data
representation) filters
. rpcprog.h  el encabezado del archivo necesitado
por cualquier XDR filters
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41
Sun RPC
2.- Definir el código de Aplicación del Cliente y
Servidor
El código del cliente se comunica vía
procedimientos y tipos de datos especificados en el
protocolo.
El servidor tiene que registrar los procedimientos
que van a ser invocados por el cliente y recibir y
devolver cualquier dato requerido para el
procesamiento.
El cliente y el servidor deben incluir el archivo
“rpcprog.h”
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Sun RPC
3.- Compilar y Ejecutar la Aplicación
Compilar el código del Cliente:
gcc –c rpcprog.c
Compilar el stub del Cliente
gcc –c rpcprog_clnt.c
Compilar el XDR filtro
gcc –c rpcprog_xdr.c
Construir el ejecutable del Cliente
gcc –lnsl –o rpcprog rpcprog.o
rpcprog_clnt.o rpcprog_xdr.o
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
42
Sun RPC
3.- Compilar y Ejecutar la Aplicación – Cont.
Compilar los procedimientos del Servidor:
gcc –c rpcsvc.c
Compilar el stub del Servidor:
gcc –c rpcprog_svc.c
Construir el ejecutable del Servidor:
gcc –lnsl –o rpcsvc rpcsvc.o rpcprog_svc.o
rpcprog_xdr.o
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Sun RPC
rpcprog.c
rpcprog.x
rpcgen
gcc
rpcprog
gcc
rpcsvc
rpcprog_clnt.c
rpcprog.h
rpcprog_xdr.c
rpcprog_svc.c
rpcsvc.c
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Sistemas Distribuidos – Comunicación
43
Sun RPC
Formato General Protocolo
#define TAM_BLOQUE 512
/* proto.x protocolo para … */
Definición de constantes
Struct atributos
…
{
Definición de tipos
char nombre[512];
…
int modo;
program NOMBREPROGRAMA{
};
version VERSIONPROGRAMA{
tiporesultadofunción1 FUNCION1(tipoparámetro1) =1;
tiporesultadofunción2 FUNCION2(tipoparámetro2) =2;
tiporesultadofunción3 FUNCION3(tipoparámetro3) =3;
…
} = 1;
} = 0x20000121;
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Ejemplo – Mensaje Remoto
/* msg.x remote msg printing protocol */
Identificación del
programa
program MESSAGEPROG{
version PRINTMESSAGEVERS{
int PRINTMESSAGE(string) =1;
} = 1;
} = 0x20000001;
Los números de programa están definidos en forma
standard:
•0x00000000 - 0x1FFFFFFF: Defined by Sun
•0x20000000 - 0x3FFFFFFF: User Defined
•0x40000000 - 0x5FFFFFFF: Transient
•0x60000000 - 0xFFFFFFFF: Reserved
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Definición del
protocolo
Identificación del
procedimiento
Identificación de
la versión
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/* msg_proc.c: implementación del procedimiento remoto */
Definición de datos
#include <stdio.h>
#include "msg.h" /* msg.h generado por el rpcgen */
Y funciones
int *printmessage_1(msg,req)
Función o
char **msg;
struct svc_req *req; /*detalle de la llamada */
procedimiento
{
remoto
static int result; /*debe ser estático*/
FILE *f;
Definición
f = fopen("/dev/console" ,"w");
del Servicio
if (f == (FILE *)NULL) {
result = 0;
return(&result);
En linux se denominará
}
*printmessage_1_svc
fprintf(f, "%s \n", *msg);
fclose(f);
result = 1; return(&result); }
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/* rprintmsg.c: versión remota de "printmsg.c" */
#include <stdio.h>
Definición del
#include "msg.h" /* msg.h generado por rpcgen */
main (argc, argv)
Cliente
int argc;
char *argv[];
{
Variable utilizada para
CLIENT *clnt;
La comunicación con el
int *result;
Procedimiento remoto
char *server;
char *message;
if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "usage: %s host message \n", argv[0]);
exit(1);
}
Nombre de la máquina
server = argv[1];
message = argv[2];
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Establecer conexión
Con el servidor
/* Create client "handle" used for calling MESSAGEPROG on the server */
/* designated on the command line */
clnt = clnt_create(server, MESSAGEPROG, PRINTMESSAGEVERS, "visible");
if (clnt == (CLIENT *) NULL) {
/* Couldn't establish connection with server. Print error message */
Se puede seleccionar
/* and die */
El protocolo de
clnt_pcreateerror(server);
Comunicación.
exit(1);
}
TCP / UDP
/* Call the remote procedure "printmessage" on the server */
Invocación al procedimiento
result = printmessage_1(&message, clnt);
remoto
if (result == (int *) NULL) {
/* An error occurred while calling the server. Print error message */
/* and die */
clnt_perror (clnt, server);
exit(1);
}
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/* Okay, we successfully called the remote procedure */
if (*result == 0) {
/* Server was unable to print our message. Print error message and die*/
fprintf(stderr, "%s: could not print your message \n", argv[0]);
exit(1);
}
/* The message get printed on the server's console */
printf("Message delivered to %s \n", server);
clnt_destroy(clnt);
exit(0);
}
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Ejemplo – Directorio Remoto
Definición del Protocolo
/* dir.x: protocolo para listar un directorio remoto. Este ejemplo muestra las
funciones de rpcgen*/
const MAXLENNAME = 255; /* max longitud de la entrada del directorio */
typedef string nametype <MAXLENNAME>; /* directory entry */
typedef struct namenode *namelist; /* link in the listing */
/* A node in the directory listing */
struct namenode {
nametype name; /* name of the directory entry */
namelist next; /* next entry */
};
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Sun RPC
union readdir_res switch (int errno) {
case 0:
namelist list; /* no error: return directory listing */
default:
void; /* error ocurred: nothing else to return */
};
/* The directory program definition */
program DIRPROG{
version DIRVERS{
readdir_res READDIR(nametype) = 1;
} = 1;
} = 0x20000076;
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Definición del
programa
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/* Please do not edit this file. It was generated using rpcgen. */
#ifndef _DIR_H_RPCGEN
Dir.h
#define _DIR_H_RPCGEN
(contenido generado
#include <rpc/rpc.h>
Por rpcgen en Solaris)
#define MAXLENNAME 255
typedef char *nametype;
#define DIRPROG ((unsigned long)(0x20000076))
typedef struct namenode *namelist;
#define DIRVERS ((unsigned long)(1))
struct namenode {
#define READDIR ((unsigned long)(1))
nametype name;
extern readdir_res * readdir_1();
namelist next;
extern int dirprog_1_freeresult();
};
typedef struct namenode namenode;
/* the xdr functions */
struct readdir_res {
extern bool_t xdr_nametype();
int errno;
extern bool_t xdr_namelist();
union {
extern bool_t xdr_namenode();
namelist list;
extern bool_t xdr_readdir_res();
} readdir_res_u;
#endif /* !_DIR_H_RPCGEN */
};
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/* rls.c remote directory listing client */
#include <stdio.h>
Definición
#include "dir.h" /* generado por rpcgen */
Cliente
#include <rpc/rpc.h>
extern int errno;
Inclusión de la librería
main(argc, argv)
para RPC
int argc;
char *argv[];
{
CLIENT *clnt;
char *server;
char *dir;
readdir_res *result;
namelist nl;
if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "usage: %s host directory \n", argv[0]);
exit(1);
}
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del
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Sun RPC
server = argv[1];
dir = argv[2];
/* Create client "handle" used for calling MESSAGEPROG on the server */
/* designated on the command line */
clnt = clnt_create(server, DIRPROG, DIRVERS, "visible");
if (clnt == (CLIENT *) NULL) {
clnt_pcreateerror(server);
Se puede seleccionar
exit(1);
El protocolo de
}
Comunicación.
result = readdir_1(&dir, clnt);
if (result == (readdir_res *) NULL) {
TCP / UDP
clnt_perror(clnt, server);
Invocación al
exit(1);
Procedimiento remoto
}
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/* dir_proc.c: remote readdir implementation */
#include <dirent.h>
#include "dir.h" /* creado por rpcgen*/
#include <errno.h>
extern int errno;
extern char *malloc();
extern char *strdup();
readdir_res *readdir_1(dirname, req)
nametype
*dirname;
struct svc_req *req;
{
DIR *dirp;
struct dirent *d;
namelist nl;
namelist *nlp;
Definición del
Servicio
En linux se denominará
*readdir_1_svc
static readdir_res res; /* debe ser estático */
dirp = opendir(*dirname);
…
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#include "dir.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> /* getenv, exit */
El stub del cliente.
static struct timeval TIMEOUT = { 25, 0 };
readdir_res *
dir_clnt.c
readdir_1(argp, clnt)
nametype *argp;
CLIENT *clnt;
{
static readdir_res clnt_res;
Invocación
memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof (clnt_res));
if (clnt_call(clnt, READDIR, (xdrproc_t) xdr_nametype, Al servicio remoto
(caddr_t) argp,(xdrproc_t) xdr_readdir_res,
(caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) {
return (NULL);
}
return (&clnt_res);
}
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Ejemplo – Sumatoria de Enteros
// Definición del Protocolo. vadd.x
typedef int iarray<>;
program VADD_PROG {
version VADD_VERSION {
int VADD(iarray) = 1;
} = 1;
} = 555575555;
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Ejemplo – Sumatoria de Enteros Generado con Solaris 10
Rpcgen vadd.x
vadd.h
#ifndef _VADD_H_RPCGEN
#define _VADD_H_RPCGEN
#include <rpc/rpc.h>
typedef struct {
u_int iarray_len;
int *iarray_val;
} iarray;
#define VADD_PROG
555575555
#define VADD_VERSION 1
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#define VADD 1
extern int * vadd_1();
extern int vadd_prog_1_freeresult();
/* the xdr functions */
extern bool_t xdr_iarray();
# endif /* !_VADD_H_RPCGEN */
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Ejemplo – Sumatoria de Enteros Generado con Solaris 10
Rpcgen -C vadd.x
vadd.h
#ifndef _VADD_H_RPCGEN
#define _VADD_H_RPCGEN
#include <rpc/rpc.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef struct {
u_int iarray_len;
int *iarray_val;
} iarray;
#define
#define
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VADD_PROG
555575555
VADD_VERSION
1
…….
#define VADD
1
extern int * vadd_1(iarray *, CLIENT *);
extern int * vadd_1_svc(iarray *, struct
svc_req *);
extern
int
vadd_prog_1_freeresult(SVCXPRT
*,
xdrproc_t, caddr_t);
#else /* K&R C */
#define VADD
1
extern int * vadd_1();
extern int * vadd_1_svc();
extern int vadd_prog_1_freeresult();
#endif /* K&R C */
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 Utilidad del Portmap
Server system
Client system
a
2
111 Portmap
Client program
3
1
b
c
Server program
1. Server registra en el portmap
2. Cliente obtiene el port del servidor desde el portmap
3. Cliente invoca Al servidor
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Bibliografía:
- Sinha, P. K.; “Distributed Operating Systems: Concepts and
Design”, IEEE Press, 1997.
- Tanenbaum, A.S.; van Steen, Maarten; “Distributed Systems:
Principles and Paradigms”. 2nd Edition, Prentice Hall, 2007
and 1st Edition 2002.
- Coulouris,G.F.; Dollimore, J. y T. Kindberg; “Distributed
Systems: Concepts and Design”. 5th Edition Addison Wesley,
2011.
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