Sistemas Distribuídos Capítulos 5 e 6 - Aula 9

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1 Sistemas Distribuídos Capítulos 5 e 6 - Aula 9 Aula Passada Comentários Prova Nomes, Identificadores, Endereços Nomeação Simples Nomeação Estruturada Aula de hoje Nomeação estruturada Implementação de um espaço de nomes Implementação de resolução de nomes Nomeação baseada em atributo Introdução ao problema de sincronização (cap 6) 1

2 Implementação de um espaço de nomes Serviço que permite que usuários e processos adicionem, removam e consultem nomes Serviço de nomeação é implementado por servidores de nomes Servidores de nomes devem prover: Escalabilidade Manutenção descentralizada Tolerância a falhas, robustez Escopo global: Nomes possuem o mesmo significado em todos lugares

3 Implementação de um Espaço de Nomes Costumam ser organizados em hierarquia Segundo Cheriton e Mann (1989) é conveniente dividir os espaço de nomes em três camadas Camada global Raiz e seus filhos Principal característica: Estabilidade Podem representar organizações Camada Administrativa Nós de diretórios Gerenciados por uma única organização Relativamente estáveis Camada Gerencial Nós cujo comportamento típico é a mudança periódica Mantidos por administradores de sistemas e usuários finais

4 Implementação de um Espaço de Nomes

5 Como resolver nomes? Resolução Iterativa Servidor responde somente o que sabe: o nome do próximo servidor que deve ser buscado Cliente procura iterativamente os outros servidores Resolução Recursiva Servidor passa o resultado para o próximo servidor que encontrar Para o cliente, somente existe uma mensagem de retorno: o endereço do nome ou 'não encontrado'

6 Como resolver nomes?

7 Iterativa versus Recursiva Tipo Carga Camada Global Cache Iterativa Baixa Menos Eficiente Recursiva Alta Mais Eficiente Comunicação Custosa Menos custosa

8 Iterativa versus Recursiva

9 DNS: Domain Name System Pessoas: muitos identificadores: nome, CI, CPF, passaporte Roteadores e hosts: Endereço IP address (32 bits) usado para endereçar datagramas nome, e.g., ww.yahoo.com usado por humanos Q: como mapear um endereço IP e o nome? Domain Name System: Banco de dados distribuído implementado em hierarquia com muitos servidores de nome Protocolo da camada de aplicação hosts, roteadores, servidores de nomes se comunicama para resolver nomes (tradução endereço/nome) 2: Application Layer 9

10 DNS Serviços DNS Tradução do nome para o endereço IP Apelidos de hospedeiro Apelidos do servidor de Distribuição de carga Vários servidores Web: conjunto de endereços IP para um único nome Por quê não centralizar o DNS? Único ponto de falha Volume de tráfego Banco de dado centralizado distante Manutenção Não é escalável! 2: Application Layer 10

11 Banco de Dados Distribuído e Hierárquico Root DNS Servers com DNS servers org DNS servers edu DNS servers yahoo.com DNS servers amazon.com DNS servers pbs.org DNS servers poly.edu DNS servers umass.edu DNS servers Cliente procura o IP para Cliente consulta um servidor raiz para encontrar o servidor DNS.com Cliente consulta o servidor DNS.com para encontrar o servidor amazon.com Cliente consulta o servidor amazon.com para encontrar o endereço 2: Application Layer 11

12 DNS:Servidores Raiz Contactado pelo servidor de nome local que não pode traduzir o nome Servidor raiz e NASA Mt View, CA f Internet Software C. Palo Alto, CA (and 36 other locations) a Verisign, Dulles, VA c Cogent, Herndon, VA (also LA) d U Maryland College Park, MD g US DoD Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j Verisign, ( 21 locations) k RIPE London (also 16 other locations) i Autonomica, Stockholm (plus 28 other locations) m WIDE Tokyo (also Seoul, Paris, SF) 13 servidores raiz de nome no mundo b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Los Angeles, CA 2: Application Layer 12

13 Servidores TLD e com autoridade Servidores Top-level domain (TLD) : responsáveis por for com, org, net, edu, etc, e todos os domínios de países br, uk, fr, ca, jp. Network Solutions mantém servidores para.com TLD Educause para.edu TLD Servidores DNS com autoridade: Servidores DNS de uma organização, que fornecem um host para mapear os nomes dos servidores da organização em endereços IPs (e.g., Web, mail). Podem ser mantidos pela organização ou por um provedor de serviços 2: Application Layer 13

14 Servidor de Nome Local Não pertence a hierarquia Cada ISP (ISP residencial, empresa, universidade) tem um. Também chamado de default name server Quando um host faz uma consulta DNS, a consulta é enviada ao servidor DNS local Atua como um proxy, enviando a consulta aos servidores da hierarquia 2: Application Layer 14

15 DNS - Exemplo de resolução de Nome root DNS server Host em cis.poly.edu quer o endereço para gaia.cs.umass.edu TLD DNS server Consulta iterativa: Contacta o servidor e responde com o nome do próximo servidor para contato Não consigo resolver este nome, mas pergunte a este servidor local DNS server dns.poly.edu 1 8 requesting host cis.poly.edu 7 6 authoritative DNS server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 2: Application Layer 15

16 DNS - Exemplo de resolução de Nome root DNS server Consulta recursiva: 2 3 Toda a consulta é feita através do servidor raiz Alta carga? 7 6 TLD DNS server local DNS server dns.poly.edu requesting host cis.poly.edu authoritative DNS server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 2: Application Layer 16

17 DNS: cache e atualização dos registros Uma vez que o servidor de nome aprende o mapeamento, ele armazena este mapeamento As entradas da cache são apagadas após algum tempo Os servidores TLD tipicamente estão armazenados nos servidores locais Dessa maneira, os servidores raiz não são visitados frequentemente Mecanismos de update/notificação: RFC : Application Layer 17

18 Registros DNS DNS: banco de dados distribuído para armazenar os registros dos recursos (resource records - RR) Formato RR : (nome, valor, tipo, ttl) Tipo=A Nome é hostname Valor é endereço IP (relay1.bar.foo.com, ,A) Tipo=CNAME Nome é um apelido para algum nome real é, na realidade, servereast.backup2.ibm.com Valor é o nome real (foo.com,relay1.bar.foo.com, CNAME) Tipo=NS Nome é domínio (e.g. foo.com) Valor é hostname de um servidor de nomes com autoridade para o este domínio (foo.com,dns.foo.com,ns) Tipo=MX Valor é nome do servidor de associado ao apelido que está no campo nome (foo.com,mail.bar.foo.com,mx) 2: Application Layer 18

19 Inserindo registros no DNS Exemplo: novo domínio Network Utopia Registrar o nome networkuptopia.com em uma entidade registradora (e.g., Network Solutions) Deve-se informar os nomes e endereços IPs dos servidores DNS com autoridade (primários e secundários) A entidade registradora insere duas RRs em um servidor TLD.com: (networkutopia.com, dns1.networkutopia.com, NS) (dns1.networkutopia.com, , A) Cria-se um registro de servidor de autoridade do tipo A para Registro do tipo MX para networkutopia.com 2: Application Layer 19

20 Nomeação Baseada em Atributo Fornecer uma descrição da entidade que está sendo procurada Descrever uma entidade em termos de pares <atributo, valor> Serviços de diretório retornam uma ou mais entidades que atendam a descrição do usuário 2: Application Layer 20

21 Sincronização Comunicação é importante, mas não é tudo! Como os processos cooperam e sincronizam uns com os outros? Ex 1. Importante que vários processos não acessem simultaneamente um recurso compartilhado como uma impressora, mas cooperem para garantir um acesso temporário exclusivo. Ex 2. Concordância, entre dois processos, em relação a ordenação de eventos

22 Sincronização Comunicação é importante, mas não é tudo! Como os processos cooperam e sincronizam uns com os outros? Ex 1. Importante que vários processos não acessem simultaneamente um recurso compartilhado como uma impressora, mas cooperem para garantir um acesso temporário exclusivo. Ex 2. Concordância, entre dois processos, em relação a ordenação de eventos

23 Sincronização Sincronização em relação ao tempo Relógios Físicos e Lógicos Sincronização em relação ao compartilhamento de recursos Exclusão Mútua Sincronização em relação ao coordenador de um grupo de processos Algoritmos de Eleição de Lider

24 Sincronização de Relógios Em um sistema centralizado, o tempo não é ambíguo Se A pergunta a hora e logo depois B pergunta a hora, tempo A <= tempo B! Sistema distribuído e a aplicação make input.c 2151 e arquivo-objeto 2150 modificação é feita pelo make Arquivo-objeto 2144 e input.c 2143 nenhuma modificação é feita : Inconsistência!

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