4. Elosztott rendszerek

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

4.1. Általános

• Socket vs keretrendszer (lábbalhajtós vs kézzeltekerős)
• Szerializálni kell

4.2. Távoli eljáráshívás

Függvényhívás

%ATTACHURL%/rmi.png

Csonk

• sorosítva elküldi a paramétereket
• meghívja a távoli függvényt
• visszaveszi a visszatérési értéket

int foo(int x, int y, int z) {
	 Stub stub = getStub("foo");
	 Stream s = stub.getOutStream();
	 s.writeInt(x);
	 s.writeInt(y);
	 s.writeInt(z);
	 stub.invoke();
	 s = stub.getInStream();
	 int t = s.readInt();
	 return t;
}

Adapter

• beolvassa a paramétereket
• meghívja az implementációt
• visszaküldi a visszatérési értéket

void invoke(Skeleton skeleton) {
	 Stream s = skeleton.getInStream();
	 int x = s.readInt();
	 int y = s.readInt();
	 int z = s.readInt();
	 int t2 = foo(x,y,z);
	 s = skeleton.getOutStream();
	 s.writeInt(t2);
}

Problémakezelés

• memóriakezelés
  • primitív típusok átmennek
  • összetett típusoknál deep copy
  • elosztott GC
• hálózati hibák
  • idempotens műveletnél nincs gond
  • at_most_once, at_least_once, exactly_once
• szerver megtalálása
  • bedrótozva
  • NameService (hierarchikus, név szerinti keresés)
  • TradeService (szolgáltatás szerint kereshető)

4.3. Remote Method Invocation

Szerializálás

(l. perzisztencia témakör)

4.3.1. Biztonság

SecurityManager osztály

• Biztonsági szabályok kezelésére
  • SecurityManager System.getSecurityManager()
  • System.setSecurityManager(SecurityManager sm)
  • SecurityException-t dob hiba esetén
• void check...() típusú függvényekkel lehet ellenőrizni
  • file hozzáférés: Read, Write, Delete
  • kapcsolat hozzáférés: Connect, Accept, Listen
  • általános: Exit, Exec, Permission
• Külső policy fájlból is meg lehet adni a hozzáféréseket

Távoli interfész

• java.rmi.Remote leszármazott
• java.rmi.RemoteException dob
• paraméter: Serializable interfészt megvalósító objektum

4.3.2. Szerver oldal

%ATTACHURL%/rmi-szerver.png

RemoteObject

• távoli objektumok és stub-ok ősosztálya
• boolean equals(Object o) - stubok között is jó
• RemoteRef getRef()
• int hashCode()
• String toString()
• static Remote toStub(Remote obj) - távoli objektum stub-ját adja vissza

RemoteServer

• távoli objektum létrehozása és exportálása
• static String getClientHost()
• static void setLog(OutputStream os)
• static PrintStream getLog()

UnicastRemoteObject

• távoli objektum exportálása, stub elérése
• Object clone()
• static RemoteStub exportObject(Remote r)
• static Remote exportObject(Remote r, int port [RMIClientSocketFactory csf, RMIServerSocketFactory ssf])
• static boolean unexportObject(Remote r, boolean force)
• protected UnicastRemoteObject(int port, RMIClientSocketFactory csf, RMIServerSocketFactory ssf)

Remote objektum megvalósítás

• delegációval
  • az implementáció nem származik le az UnicastRemoteObject-ből
  • meghíváskor kell a stub-ot exportálni:

	 HelloImpl hello_impl = new HelloImpl();
	 Hello stub = (Hello)UnicastRemoteObject.exportObject(hello_impl, 0);
	 Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();
	 registry.rebind("hello", stub);

• örökléssel
  • az implementáció leszármazik az UnicastRemoteObject-ből
  • ekkor automatikus az exportálás, konstruktorban megtörténik:

	 HelloImpl hello_impl = new HelloImpl();
	 Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();
	 registry.rebind("hello", hello_impl);

4.3.3. Kliens oldal

%ATTACHURL%/rmi-kliens.png

• Stub hivatkozik a távoli objektumra, implementálja annak interfészét
• Stub megkapható: RMI paraméterként, RMI visszatérési értékként vagy NameService segítségével

try {
	Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();
	MyInterface intf = (MyInterface)registry.lookup("MyInterface");
	intf.myMethod("Arg1");
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

RMIRegistry

• név-stub párokat tárol
• void bind(String name, Remote obj) - beregisztrál
• String[] list() - kilistáz
• Remote lookup(String name) - kikeres
• void rebind(String name, Remote obj) - beregisztrál/felülír
• void unbind(String name) - kiszed

LocateRegistry

• megkeresi/létrehozza a Registry-t
• static Registry createRegistry(int port, RMIClientSocketFactory csf, RMIServerSocketFactory ssf)
• static Registry getRegistry(String host, int port, RMIClientSocketFactory csf)

4.3.4. Elosztott GC

• referenciákat számol
• kilens oldalon is van komponense (DGCClient)
• amikor a kiens deszerializál egy távoli objektumra mutató referenciát, akkor a DGCClient egy dirty() hívással jelez

a szerver GC-je felé, hogy az objektumra a kliensenk szüksége van

• erre válaszul a szerver megmondja, hogy mennyi időre tudja garantálni az objektum megtartását a memóriájában
• a DGCClient feladata, hogy meghosszabbítsa ezt az idő a lejárta előtt egy újabb dirty hívással, ha a kliensnek továbbra is szüksége van az objektumra
• ha a SGCClient úgy veszi észre, hogy nincs szüksége a kliensnek tovább a távoli objektumra, akkor ezt a tényt egy clean () hívással jelzi a szerver

GC-je felé

• a szerver eközben számolja, hogy hány távoli referencia van a távoli objektumokra, és ha ez 0-ra csökken, akkor weak referenciával hivatkozik rá
  • Egy kliens első dirty hívására inkrementálja a számlálót
  • A bérleti idő lejárta után, vagy clean() hívás hatására dekrementálja
• ekkor a GC már eltakaríthatja a távoli objektumot (ha nincs rá lokális ref.)
• sajnos lehet, hogy a kliens hálózati hiba miatt nem tudta megújítani a referenciáját, és ekkor a következő kérése nem fogja megtalálni az objektumot (NULL)

emiatt is szükség van arra, hogy a távoli objektum metódusai RemoteExceptiont dobjanak FORRÁS: http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/javasdk/v5r0/index.jsp?topic=/com.ibm.java.doc.diagnostics.50/diag/understanding/rmi_dgc.html

-- MisnyovszkiAndrasSSO - 2009.05.27.

4.3.5 RMI során átadható paraméterek osztályozása és a paraméterátadás módja

• Pass-by-Reference
  • a metódus a paraméterre mutató referenciát kap
  • a metódus a referencián keresztül éri el a paramétert, amit a hívó tart
  • azok adhatóak át így, akik implementálják a Remote interfészt
• Pass-by-Value (Copy)
  • a paraméter lemásolódik
  • a metódus a másolatot kapja meg, és azon dolgozik
  • mindenki más így adódik át

forrás -- Csádám - 2010.05.31.

4.4. Tervezési minták

(l. tervezési minták oldal)

Mobile agent

• Adat és kód egybezárva utazik rendszereken keresztül. Lényegében egy olyan programrész, amelyet az Agency-k futtatni tudnak, és tovább tudják adni.
• A kliens által küldött objektum futtatható kódja nincs meg a szerveren.
• Lehet például arra használni, hogy elküldeni egy adatbázisnak, ott leszelektálja az eredményt, majd azzal visszajön, így ha valamit nem tudunk SQL-be megírni, akkor is csak minimális lesz a hálózati forgalom.

public interface Agent extends Serializable {
	 void run();
}

public interface Agency extends Remote {
	 public Agent accept(Agent a) throws RemoteException;
}

Mitöl ügynök az ügynök?

• Aktív és autonóm
  • saját szálon fut
  • a döntéseit maga hozza
  • a környezet figyelembevételével
• Kapcsolatképes (reaktív)
  • más ügynökökkel kommunikálhat
• Tanulékony
  • a tapasztalatait összegzi
• Mobil
  • képes az ügynökségek közötti közlekedésre

Hogyan érkezik az ügynök?

• Hogyan inicializáltjuk?
  • void init() metódus
  • elég-e a run() metódus ehhez?
• Hogyan regisztrál
  • ügynökség automatikusan regisztrálja
  • neki kell regszitrálni
• Hogyan állítja be a jogosultságokat?
  • mit tehet az ügynök
  • mit tehetnek vele mások

4.5. CORBA (OMG szabvány)

• platformfüggetlen megoldás RPC-re
• képes teljesen különböző programnyelvek között is adatátvitelre/függvényhívásra

Interface Description Language (IDL)

• általános interfészleíró nyelv, amiből az egyes programnyelvekre fordítunk
• primitív típusok: char, octet, boolean, short, long, double
• összetett típusok: enum, string, struct, union, sequence, array, valuetype, exception, \x{2026}
• paraméterátadás: in, out, inout
• interfészek IDL-ben, implementáció natív nyelven

IDL -> Java

• xxxHelper: marshallinghoz (szerializáláshoz)
• xxxHolder: inout és out paraméterek kezelésére
• xxxPOA (Portable Object Adapter): Servant-ból származtatva
• kliens: natív típusokkal dolgozhatunk

Szabványos szolgáltatások

• beépített, szabványos megoldások gyakori problémákra
• NamingService, TradingService
• EventService, NotificationService
• Collection, Concurrency, Time, Transaction

-- MeszegetoBalazsIstvan - 2008.05.27.

-- Velias - 2009.05.26.