Sistemas Distribuídos. Professora: Ana Paula Couto DCC 064

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1 Sistemas Distribuídos Professora: Ana Paula Couto DCC 064

2 Sistemas Distribuídos Basedos na Web Capítulo 12

3 Agenda Arquitetura Processos Comunicação Nomeação Sincronização Consistência e Replicação

4 Introdução (1) Sistema para acessar documentos Servidores mantêm conjuntos de documentos enquanto clientes fornecem a usuários uma interface de fácil utilização para apresentar os documentos O conceito de Web foi criado em 1989, no CERN: permitir aos pesquisadores acessar documentos compartilhados por meio de um sistema simples de hipertexto Grande impulso com o surgimento de interfaces gráficas para o acesso dos documentos (Mosaic)

5 Introdução (2) Atualmente, o conceito de Web é muito mais amplo, estendendo a sua funcionalidade para diversos serviços Diversos conceitos subjacentes à tecnologia da Web são baseados nos princípios que estudamos na disciplina

6 Arquitetura A idéia inicial de suportar documentos distribuídos evolui desde seu início, na década de 1990 Documentos passaram de puramente estáticos e passivos para dinamicamente gerados Adicionalmente, muitas organizações começaram a suportar serviços em vez de apenas documentos

7 Sistemas tradicionais baseados na Web (1) Existe uma clara distinção entre os sistemas Web que estavam disponíveis no inicio e os que são utilizados hoje Sistemas baseados na Web são organizados como arquiteturas cliente-servidor: Núcleo de um site é formado por um processo que tem acesso a um sistema de arquivos local que armazena documentos Documentos são referenciados através de um localizador uniforme de recurso (URL)

8 Sistemas tradicionais baseados na Web (2) Uma URL: Especifica onde um documento está localizado. Muitas das vezes possui o nome DNS de um servidor, juntamente com um nome de arquivo pelo qual o servidor pode consultar o documento em seu sistema de arquivos local. Especifica o protocolo de camada de aplicação para transferir o documento pela rede.

9 Sistemas tradicionais baseados na Web (3) Cliente: Interação é feita por meio de um browser A comunicação entre um browser e um servidor obedece ao protocolo de transferência de hipertexto (HTTP)

10 Documentos Web (1) Um documento ou página Web consiste de um conjunto de objetos Um objeto é um arquivo HTML,JPEG,GIF, applet Java, audio que é endereçavel usando uma URL A maioria das páginas Web consiste de um arquivo de base HTML (linguagem de marcação de hipertexto) e vários objetos referenciados No entanto, a linguagem de marcação XML (linguagem extensível de marcação) está tornando-se popular. Motivo: Maior flexibilidade para definir qual deve ser a aparência de um documento

11 Documentos Web (2) HTML e XML podem incluir links que referenciam documentos embutidos referências a arquivos que devem ser incluídos para tornar um documento completo Como os browsers farão para manipular os diferentes formatos de arquivos e modos de interpretar os documentos embutidos? Necessário especificar o tipo de documento embutido e um modo de permirtir que um browser manipule dados de um tipo específico

12 Documentos Web (3) Cada documento embutido tem um tipo Mime (trocas de multiuso do correio de Internet) associado Originalmente desenvolvido para fornecer informações sobre o conteúdo do corpo de uma mensagem enviada como parte de correio eletrônico Distingue vários tipos de conteúdos de mensagens: tipos de alto nível e subtipos Tipo do documento é representado como uma combinação de tipo de alto nivel e subtipo.

13 Documentos Web (4)

14 Documentos Web (5) Em alguns casos, quando o tipo de documento ainda não é padrão, o servidor Web deverá fornecer a aplicação que decodificará o documento Pode ser um programa separado, que será executado à parte de um browser Pode ser um plug-in, que pode ser instalado como parte do browser Quando certos tipos alcançam popularidade, os programas que os decodificam são fornecidos juntamente com os browsers ou suas atualizações

15 Arquitetura Multicamadas (1) Inicialmente, sistema cliente-servidor de duas camadas, relativamente simples Atualmente, essa arquitetura simples foi ampliada com numerosos componentes para suportar o tipo de documentos avançados Aprimoramento com o suporte para interação simples do usuário CGI Novo padrão pelo qual um servidor Web pode executar um programa tomando os dados do usuário como entrada Dados são enviados através de formulários

16 Arquitetura Multicamadas (2)

17 Arquitetura Multicamadas (3) Sites Web atuais são organizados conforme uma arquitetura de três camadas: Servidor Web definição tradicional Servidor de Aplicação executa todos os tipos de programas, que podem ou não acessar camada de banco de dados Servidor de Banco de Dados dados a serem pesquisados

18 Serviços Web (1) Consideremos uma livraria eletrônica. Fazer o pedido de compra de um livro requer selecionar o livro, pagar e garantir sua entrega Neste caso, temos um serviço Web complexo, formado por vários serviços básicos A complexidade aumenta se considerarmos serviços Web oferecidos que combinam serviços de diferentes provedores

19 Serviços Web (2) Para serviços compostos, é importante que o cliente veja um serviço coerente Importante: Protocolos de coordenação são usados, com o objetivo de descrever as várias etapas que precisam ocorrer para que o serviço possa ser bem sucedido. Dificuldade: como os participantes desse protocolo vão realizar as etapas corretas no momento correto? Coordenador único

20 Processos Clientes (1) Programas clientes são chamados browsers Ideal que sejam independentes da plataforma na qual serão executados

21 Processos Clientes (2) Um outro processo do lado do cliente é um proxy Web Originalmente, era usado para permitir um a browser manipular protocolos de camada de aplicação que não fossem o HTTP

22 Processos Clientes (3) Nos sistemas atuais, proxies são usados para: Filtrar requisições e respostas Armazenar informações: cache

23 Processos Servidores (1) É importante que o servidor tenha alta capacidade de configuração e que seja independente de plataformas específicas

24 Processos Servidores (2) O servidor mais popular é o Apache Para prover independência de plataforma, fornece o seu ambiente de execução básico, que é ampliado para atender a uma plataforma específica Apache Portable Runtime fornece interface independente de plataforma para manipulação de arquivos, trabalhos em rede, threads, etc Todas as requisições que são feitas obedecem a um modo de comunicação orientado a conexão, baseado em TCP

25 Processos Servidores (3)

26 Clusters de Servidores Web (1) Para evitar a sobrecarga de um servidor, pode-se replicar o servidor em um cluster de servidores e um mecanismo separado, como um front end, para redirecionar requisições de clientes a uma das réplicas

27 Clusters de Servidores Web (2) Front ends: Camada de transporte: Repassa os dados enviados ao longo da conexão TCP para um dos servidores, dependendo de certa medição de carga. Desvantagem: Não pode levar em conta o conteúdo da requisição HTTP Distribuição em função de conteúdo: front end inspeciona uma requisição HTTP que chega e depois decide para qual servidor ele deve repasssar essa requisição

28 Clusters de Servidores Web (2) Outras alternativas: DNS de varredura cíclica: um único nome de dominio é associado com vários endereços IP browser cliente recebe uma lista de endereços e normalmente escolhe o primeiro da lista servidores DNS movem em círculo as entradas das listas Servidores com mesmo endereço em uma única LAN em broadcast todos os servidores receberão a requisiçao, e através da execução de um algoritmo distribuído, decidem qual o servidor que manipulará a requisição

29 Comunicação (1) Protocolo de transferência de hipertexto Toda comunicação entre clientes e servidores é baseada no protocolo de transferência de hipertexto (HTTP) Protocolo simples, um cliente envia uma mensagem de requisição a um servidor e espera por uma mensagem de resposta Protocolo sem estado não requer que um servidor mantenha informações sobre seus clientes

30 Comunicação Conexões HTTP (1) Não persistente versus persistente

31 Comunicação Métodos HTTP (1) head, get, put, post, delete

32 Nomeação Para identificar um documento Web, são usados identificadores uniformes de recursos (URIs) Um localizador uniforme de recurso (URL) é uma URI que identifica um documento pela inclusão de informações sobre como e onde acessá-lo referência a um documento que depende de localização A sintaxe de uma URI depende do esquema associado: http, ftp ou telnet

33 Nomeação

34 Nomeação

35 Sincronização Devido a estrutura 'tradicional' de sistemas Web a questão de sincronização não vinha recebendo muita 'atenção' A organização estrita cliente servidor, na qual servidores não trocavam informações com outros servidores Sistema que, na maioria da vezes, é somente de leitura No entanto, novos serviços Web necessitam de sincronização e coordenação: elaboração colaborativa de documentos e serviços Web

36 Consistência e Replicação Para garantir desempenho e disponibilidade, replicação é a técnica utilizada em sistemas Web Problema: Consistência! Utilização de caches!

37 Consistência e Replicação Proxy de cache A cache do lado do cliente pode ocorrer em dois lugares: No browser: sempre que um documento for buscado, ele é armazenado na cache do browser, de onde será carregado da próxima vez clientes podem configurar a cache para verificação de consistência Proxy Web: aceita requisições e repassa para servidores cache compartilhada

38 Consistência e Replicação Proxy de cache Outras maneiras de organização de cache: Cache cooperativa ou distribuída: Sempre que ocorrer uma ausência dea cache em um proxy Web, é feita uma verificação em alguns proxies vizinhos para ver se um deles contém o documento Primordialmente com caches Web que pertencem à mesma organização e que estão na mesma LAN

39 Consistência e Replicação Proxy de cache

40 Consistência e Replicação Proxy de cache Outras maneiras de organização de cache: Cache Hierárquica: Caches são colocadas em uma região ou até mesmo em um país Assim, caches são pesquisadas de uma maneira hierárquica, o que pode aumentar a latência de resposta No entanto, é alta a probabilidade de encontrar uma cópia de documentos populares em uma cache mais próxima

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