Sistemas Distribuídos. Coulouris Capítulo 4

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1 Sistemas Distribuídos Coulouris Capítulo 4

2 Mensagens Para comunicar-se com outros processos, um processo envia uma MENSAGEM para um DESTINO; um outro processo nesse destino recebe a mensagem. As operações essenciais para comunicação são SEND e RECEIVE Como veremos, há outras, que podem ser construídas a partir das essenciais.

3 Características de sistemas de Básico mensagens Envio => mensagens são adicionadas a filas remotas Recebimento => mensagens são recebidas de filas locais Síncrono x Assíncrono Modelo síncrono: operações send e receive são bloqueantes Modelo assíncrono: send é não bloqueante, receive é bloqueante

4 Características de sistemas de mensagens Implementação Buffering Threads Destino Mensagens são enviadas para pares (end. Internet, porta local) ou para processos, ou para grupos de processos, ou para grupos de portas, ou para objetos Uma porta em geral tem um recebedor, muitos enviadores Um processo pode receber mensagens de várias portas

5 Características de sistemas de Confiabilidade mensagens Em geral, sistema é considerado confiável se há garantia de entrega de mensagens apesar da perda de um número razoável de pacotes Reconhecimento positivo x reconhecimento negativo Ordenação Fácil para cliente-servidor ou p2p, mais difícil para multicast

6 Sockets Usados originalmente na comunicação entre processos do sistema Unix (BSD) Portas socket socket Cliente Servidor Endereço IP= Endereço IP=

7 UDP e TCP UDP: datagrama, sem conexão TCP: fluxo de dados (stream), com conexão

8 UDP Pacotes de até 64K Se mensagens forem maiores, aplicação deve fazer a fragmentação Falhas de omissão e ordenamento Usados em serviços que podem tolerar falhas ocasionais (DNS, VoIP, etc).

9 TCP CRC e números de sequência para detetar e tratar falhas Uso de threads é interessante para não bloquear servidor Uso: SMTP, HTTP, FTP, etc.

10 Representação Externa de Dados Estruturas de dados devem ser serializadas para serem enviadas em mensagens. Representações internas devem ser padronizadas (big/little endian, tamanho de um inteiro, codificação ASCII, etc) Empacotamento (marshalling) Abordagens: CORBA, Java, XML, etc.

11 Comunicação Cliente-Servidor Operação Básica: REQUEST-REPLY Normalmente síncrona: cliente bloqueia esperando resposta do servidor Utilizando as primitivas SEND e RECEIVE para implementar, quatro chamadas ao sistema operacional são necessárias (2 send + 2 receive) Alguns sistemas operacionais criam primitivas para request-reply: DoOperation(PortID, Message, &Reply) GetRequest(PortId, &Message) SendReply(PortId, Reply)

12 Comunicação Cliente-Servidor Falhas comumente modeladas Mensagens podem ser perdidas por gateways, destinatários e remetentes A rede pode ser particionada Processos podem falhar Mensagens não são corrompidas

13 Comunicação Cliente-Servidor No trabalho original sobre RPC, três protocolos foram propostos: R Não há valor de retorno, cliente não precisa de confirmação (é um send!) RR Request-reply RRA Request-reply-acknowledge

14 Comunicação Cliente-Servidor Timeouts O que fazer no caso de timeout de DoOperation? Normalmente, retransmissão. Retransmissão gera duplicatas, que devem ser descartadas. Perda de mensagens de Reply Servidor pode executar operação já executada. OK se operação é idempotente. Armazenar história se necessário

15 Comunicação em Grupo No caso de uma serviço ser implementado por um conjunto de processos, mensagens simples não são o melhor meio de comunicação: MULTICAST em geral é mais adequado Exemplo: Sistemas replicados, tolerância a falhas

16 Comunicação em Grupo Multicast atômico Mensagem é recebida por todos os membros do grupo ou não é recebida por nennhum. Processos falhos não são considerados membros do grupo Multicast confiável Multicast atômico e ordenado (totalmente ou causalmente); note diferença em relação ao livro-texto

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