Comunicação. capítulo

Transcrição

1 Comunicação capítulo 4

2 Camadas de protocolos: Modelo OSI

3 Camadas de protocolos: Mensagem

4 Protocolos de baixo nível Estas camadas implementam as funções básicas que envolvem uma rede de computadores: Física: Padroniza as interfaces elétricas, mecânicas e sinais que envolve a comunicação entre computadores. Camada de ligação: Responsável por detectar e corrigir erros. Rede: Escolhe o melhor caminho/rota entre dois nós, i.e., é responsável pelo roteamento das mensagens.

5 Protocolos de transporte A tarefa das camadas de transporte é prover confiança para as mensagens da aplicação. Alguns exemplos de protocolos de transporte: Transmission Control Protocol TCP, Universal Datagram Protocol UDP, Protocolos de transporte oficiais ISO - TP0 -TP4, Real-time Transport Protocol RTP.

6 Protocolos de alto nível Estas camadas implementam as funções das aplicações Sessão: Oferece controle de dialogo, permitindo o rastreamento do que cada parte está falando e oferece facilidades de sincronização. Apresentação: Define registros contendo campos como nome, endereço e profissão. Aplicação: Todas as aplicações distribuídas propriamente ditas: Por exemplo, FTP ou HTTP.

7 Middlewares

8 Middlewares

9 Tipos de comunicação Na comunicação persistente, uma mensagem que foi apresentada para transmissão é armazenada pelo middleware durante o tempo que for necessário para entregá-la ao receptor. Na comunicação transiente, uma mensagem E armazenada pelo sistema de comunicação apenas durante o tempo em que a aplicação remetente e a receptora estiverem executando.

10 Tipos de comunicação Comunicação assíncrona, é que o remetente continua sua comunicação imediatamente após ter apresentado sua mensagem para transmissão. Comunicação síncrona, o remetente é bloqueado até saber que sua requisição foi aceita.

11 Tipos de comunicação a) Persistent asynchronous communication b) Persistent synchronous communication

12 Tipos de comunicação c) Transient asynchronous communication d) Receipt-based transient synchronous communication

13 Tipos de comunicação e) Delivery-based transient synchronous communication at message delivery f) Response-based transient synchronous communication

14 Serviços de comunicação Middleware Chamada de procedimento remota: Permite programar a chamada de procedimentos localizados em outras máquinas Comunicação orientada a mensagem: Permite a troca de informação, mesmo que o receptor não esteja executando no momento da comunicação. Comunicação orientada a fluxo: Permite que as mídias stream possam ser utilizadas pelo sistema distribuído. Comunicação multicast: Prover a comunicação com vários receptores simultaneamente.

15 Chamada de procedimento remota Do inglês, Remote procedure call (RPC) permite que chamadas a procedimentos localizados em outras máquinas Alguns problemas: procedimentos em diferentes máquinas executam em diferentes espaços de endereços de memória; parâmetros e resultados devem ser passados; e ambas as máquinas podem quebrar.

16 RPC: Chamada de procedimento convencional

17 RPC: Chamada de procedimento convencional Chamada por valor: o valor é simplesmente copiado para a pilha. Chamada por referência: um ponteiro para a variável é copiado para a pilha. Chamada por copia/recuperação: consiste de ter a variável copiada para a pilha pelo chamador e depois recuperada de volta após a chamada.

18 RPC: Cliente e Servidor Stubs Cliente stub: Faz a chamada por requisição da chamada. Server stub: É o pedaço de código que executa a chamada remota

19 RPC: Passos de uma chamada remota 1. O procedimento cliente chama o cliente stub 2. Cliente stub constrói a mensagem, chama o SO local 3. SO do cliente envia a mensagem para o SO remoto. 4. SO remoto entrega a mensagem para o servidor stub 5. Servidor stub desempacota os parâmetros, chama o servidor 6. Servidor faz o trabalho, retorna o resultado para o stub 7. Servidor stub empacota a mensagem, chama o SO local 8. SO do servidor envia mensagem para o SO do cliente 9. SO do cliente entrega a mensagem ao cliente stub 10. Stub desempacota o resultado, retorna ao cliente.

20 RPC: Passagem de parâmetro por valor

21 RPC: Passagem de parâmetro por valor Cuidados devem ser tomados ao implementar a passagem de parâmetro por valor entre máquinas com arquitetura ou SO diferentes.

22 RPC: Passagem de parâmetro por referência Problema: Como são os ponteiros passados por referência num sistema distribuído? Solução comum: Esquecer os ponteiros e parâmetros de referências em geral e usar a estratégia de copiar/ restaurar

23 RPC: Especificação dos parâmetros e geração do stub É necessário ter um formato de mensagem comum e um acordo a respeito de tipo de representação Para simplificar, é utilizado uma Interface Definition Language (IDL)

24 RPC assíncrono (1)

25 RPC assíncrono (1)

27 MOC: Sistema de comunicação 2-20 Organização de um sistema de comunicação em que os nós estão conectados via rede. Para suportar MOC, a comunicação persistente deve estar disponível.

28 Comunicação transiente orientada a mensagem: socket Socket é uma comunicação fim-a-fim onde a aplicação pode escrever/ler dados sobre a rede

29 Comunicação transiente orientada a mensagem: socket

30 Comunicação persistente orientada a mensagem: modelo em filas

35 SOC: Stream de dados Criação de um fluxo entre dois processos através de uma rede. Caso onde temos um vídeo armazenado numa máquina e reproduzido em outra

36 SOC: Stream de dados O controle e os dados geralmente são utilizados em canais de comunicação distintos.

37 SOC: Stream de dados Fluxo diretamente entre dois dispositivos. Caso onde temos um vídeo sendo gerado em tempo real sendo reproduzido remotamente.

38 SOC: Stream de dados Solução de buffer é muito utilizada em aplicações multimídias para garantir a recepção e reprodução do vídeo sem perda. Porém lacunas podem ser observadas!

39 SOC: Stream de dados Outro problema é a perda de pacotes. Uma abordagem para solucionar esse problema é a intercalação de diferentes frames em diferentes pacotes. Isso evita grandes falhas na reprodução.

40 SOC: Requisitos de QoS O princípio de um algoritmo de token bucket. Os dados são passados para a rede a uma taxa relativamente constante.

41 SOC: Requisitos de QoS A organização básica do protocolo RSVP para reserva de recursos em um sistema distribuído.

42 SOC: Mecanismos de sincronização

43 SOC: Mecanismos de sincronização

45 Comunicação multicast A idéia de multicast a nível de aplicação é que os nós se organizem em uma rede de sobreposição que então é usada para para disseminar informações para seus membros. Um ponto importante é como montar essa rede de sobreposição: 1. Os nós podem se organizar como uma árvore 2. Os nós podem se organizar em malha Ambos os casos são bem mapeados em aplicações p2p e redes mesh

46 Comunicação multicast Cenário onde a construção da árvore não é a ideal. Note que a árvore é um solução a nível de aplicação e que a estrutura de comunicação a nível de redes é diferenciada.

47 Comunicação multicast Uma abordagem alternativa é a utilização de protocolos epidêmicos. Visa a propagação das informações em uma escala muito grande, permitindo que rapidamente todos os nós recebam a mensagem desejada. Proibitivo em ambientes sem fio, devido ao grande número de troca de mensagens. Exemplo mais comum é o flooding.