Sistemas Distribuídos

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1 Sistemas Distribuídos Serviço de Nomes Prof. Emerson Ribeiro de Mello Instituto Federal de Santa Catarina IFSC campus São José 05 de novembro de /22

2 Nomes Lidar com nomes para referenciar objetos é muito mais fácil do que números Olá 87996, o sr. ainda reside em ? Armazene o valor 10 no endereço de memória 0xfAB123 conectar na porta 3306 do servidor /22

3 Nomes Lidar com nomes para referenciar objetos é muito mais fácil do que números Olá 87996, o sr. ainda reside em ? Olá João, o sr. ainda reside na rua das Oliveiras, número 34? Armazene o valor 10 no endereço de memória 0xfAB123 Armazene o valor 10 na variável i conectar na porta 3306 do servidor mysql -h servidor.ifsc.edu.br 2/22

4 Nomes Lidar com nomes para referenciar objetos é muito mais fácil do que números Olá 87996, o sr. ainda reside em ? Olá João, o sr. ainda reside na rua das Oliveiras, número 34? Armazene o valor 10 no endereço de memória 0xfAB123 Armazene o valor 10 na variável i conectar na porta 3306 do servidor mysql -h servidor.ifsc.edu.br Nos Sistemas Distribuídos os nomes são usados para referenciar uma grande variedade de recursos Computadores, serviços, objetos remotos, arquivos e usuários 2/22

5 Nomes Nome identifica uma entidade e Endereço identifica onde a entidade está localizada Uma entidade pode possuir diversos nomes Identificador é um nome que identifica de forma única uma entidade em um determinado domínio 3/22

6 Nomes Nome identifica uma entidade e Endereço identifica onde a entidade está localizada Uma entidade pode possuir diversos nomes Identificador é um nome que identifica de forma única uma entidade em um determinado domínio Associação de nomes a endereços (bind) e resolução (lookup) nome endereço identificador servidor.ifsc.edu.br :23:28:7a:6b:00 (MAC addr) 3/22

7 Nomes SECTION 13.1 INTRODUCTION 567 Composed naming domains used to access a resource from a URL URL DNS lookup Resource ID (IP number, port number, pathname) WebExamples/earth.html Network address 2:60:8c:2:b0:5a file Web server Socket the value of a property associated with an object. A key attribute of an entity that is usually relevant in a distributed system is its address. For example: The DNS maps domain names to the attributes of a host computer: its IP address, the type of entry (for example, a reference to a mail server or another host) and, 4/22

8 Identificador Um verdadeiro identificador possui as seguintes propriedades Um identificador referencia no máximo uma entidade Cada entidade é referenciada por no máximo um identificador Um identificador sempre referencia uma mesma entidade, ou seja, não pode ser reaproveitado 5/22

9 Identificador Um verdadeiro identificador possui as seguintes propriedades Um identificador referencia no máximo uma entidade Cada entidade é referenciada por no máximo um identificador Um identificador sempre referencia uma mesma entidade, ou seja, não pode ser reaproveitado Número de telefone é um verdadeiro identificador? 5/22

10 Identificador Um verdadeiro identificador possui as seguintes propriedades Um identificador referencia no máximo uma entidade Cada entidade é referenciada por no máximo um identificador Um identificador sempre referencia uma mesma entidade, ou seja, não pode ser reaproveitado Número de telefone é um verdadeiro identificador? Um número está relacionado somente com uma pessoa? Uma pessoa pode possuir mais de um telefone? Ao se mudar de cidade/país, esta pessoa tem seu número alterado? 5/22

11 Identificador & Nome URI Uniform Resource Identifier Usado para identificar recursos na Internet Pode ser classificado como nome (URN) ou como um endereço (URL) URL Uniform Resource Locator Trata-se de uma URI que localiza um recurso na rede URN Uniform Resource Name Usado para identificar um recurso em um determinado espaço de nomes 6/22

12 Identificador & Nome URI Uniform Resource Identifier Usado para identificar recursos na Internet Pode ser classificado como nome (URN) ou como um endereço (URL) URL Uniform Resource Locator Trata-se de uma URI que localiza um recurso na rede URN Uniform Resource Name Usado para identificar um recurso em um determinado espaço de nomes URI file:///home/professor/std/aula.tex URL URN urn:isbn: /22

13 Por que usaria nomes a endereços? 7/22

14 Por que usaria nomes a endereços? 7/22

15 Espaço de nomes e Contexto Espaço de nomes Coleção com todos os nomes válidos para um serviço em particular Conjunto de regras que definem características dos nomes Unix Leitura da esquerda para direita e / como delimitador /home/professor/std/aula.tex Internet Leitura da direta para esquerda e. como delimitador Contexto Subconjunto de associações de nome para entidades respeitando o espaço de nomes Ex: Nomes dos computadores do domínio sj.ifsc.edu.br 8/22

16 Serviço de Nomes Responsável por associar nomes a entidades, bem como a resolução destes nomes Em um Sistema Distribuído é desejado que o Serviço de Nomes também seja distribuído Diferentes domínios administrativos gerenciam um subconjunto de associações (contexto) Todos domínios seguem o mesmo espaço de nomes É necessário garantir a disponibilidade, desempenho e escalabilidade Ex: DNS, CORBA Name Service, Java Naming and Directory Interface (JNDI) 9/22

17 Propriedades de um nome Âmbito Local válido somente dentro do contexto onde foi criado Ex: /home/professor/std/aula.tex Global válido em qualquer contexto do espaço de nomes Ex: 10/22

18 Propriedades de um nome Âmbito Local válido somente dentro do contexto onde foi criado Ex: /home/professor/std/aula.tex Global válido em qualquer contexto do espaço de nomes Ex: Pureza Puros Nome não contém qualquer informação para inferir na localização do recurso que este referencia Recurso pode mudar de localização sem que precise alterar o nome Obrigatório saber como iniciar a resolução do nome Ex: MAC addr (global), placa de carro (global) Não puros Nome contém informação sobre a localização do recurso Ex: Endereço IP (global), número de telefone (global), arquivo (local) 10/22

19 Propriedades de um nome Unicidade No âmbito local Simples, gestão descentralizada Ex: Fácil garantir que dentro de um mesmo diretório não exista mais de um arquivo com o mesmo nome No âmbito global Complexo Centralizada ponto único de falha e não escalável Espaço de nomes vasto probabilidade pequena de colisão de nomes Hierárquica nome é composto pela concatenação de componentes de diferentes contextos 11/22

20 Propriedades de um nome âmbito global: centralizada Na década 70 a ARPAnet era composta por poucas máquinas Arquivo HOSTS.TXT continha a lista com todas as associações entre nomes e IPs Sempre que um administrador alterasse algo em sua rede, enviava um ao NIC Administradores de redes locais baixavam periodicamente este arquivo via FTP Problemas: carga, consistência de todas as réplicas e colisão de nomes 12/22

21 Propriedades de um nome âmbito global: centralizada Na década 70 a ARPAnet era composta por poucas máquinas Arquivo HOSTS.TXT continha a lista com todas as associações entre nomes e IPs Sempre que um administrador alterasse algo em sua rede, enviava um ao NIC Administradores de redes locais baixavam periodicamente este arquivo via FTP Problemas: carga, consistência de todas as réplicas e colisão de nomes No âmbito local No arquivo /etc/hosts nomes são associados a endereços IP Ideal para número pequeno de entradas Não ideal se mais de uma máquina precisar ter acesso a esta base 12/22

22 Propriedades de um nome espaço de nomes vasto Universally Unique Identifier (UUID) RFC 4122 define URN Número de 128bits que garante a unicidade ao longo do espaço e tempo. Não requer entidade central para registro Não existe mecanismo global para resolução de nomes Unicidade garantida por algoritmos de geração e por conter campo relacionado com o instante da criação É possível que existam colisões, porém pouco provável Pode ser usado para identificar objetos com curta duração de vida ou mesmo para objetos que irão persistir por muito tempo 13/22

23 Propriedades de um nome hierárquica Estruturas hierárquicas permitem manter a unicidade em ambientes de larga escala Endereço MAC 72:33:08:7a:64:00 3 bytes para identificar o fabricante fornecidos pela IEEE 3 bytes para identificar o dispositivo definidos pelo fabricante Nomes de domínios na Internet Administradores locais são os únicos responsáveis por gerenciar os nomes de seus subdomínios Números de telefone /22

24 Domain Name System DNS Espaço de nomes hierárquico Gestão distribuída dos nomes administração local, porém garante a unicidade dos nomes Árvore invertida com profundidade máxima de 127 níveis Delegação de domínios Domínios são divididos em subdomínios e a administrações destes é delegada Domínios superiores só mantém referência para a raiz do subdomínio que foi delegado Arquitetura cliente/servidor Name servers provê informações sobre segmentos da árvore Resolvers rotinas de bibliotecas que geram consultas aos Name Servers 15/22

25 Domain Name System DNS NS Domain Name System Estrutura da árvore DNS Administração remota Inetd e Xinetd Cada DNSnóé um possui banco umderótulo dados distribuído Raiz Uma possui árvore rótulo invertida, em branco com profundidade máxima de 127 níveis Arquitetura Nós irmãos cliente/servidor não podem possuir um mesmo rótulo A posição Name doservers domínio provê na árvore informações sobre alguns segmentos da Domínio base de nível superior (TLD) ligado à raiz Domínio Resolvers de primeiro Geralmente, nível ligado rotinas aode TLD uma biblioteca que geram Domínio consultas de segundo e as enviam nível. através.. da rede para os Name Servers " " com gov br awa guaja edu org Prof. Emerson R. de Mello Serviços de Rede LATEX 16/22

26 Resolução Domain Name System DNS Resolução dos nomes resolva: awa.das.ufsc.br Servidor de nomes Local busca: awa.das.ufsc.br referência para: br busca: awa.das.ufsc.br referência para: ufsc.br raiz " " br Cliente (resolver) resposta: busca: awa.das.ufsc.br referência para: das.ufsc.br ufsc.br busca: awa.das.ufsc.br endereço de: awa.das.ufsc.br das.ufsc.br Prof. Emerson R. de Mello Serviços de Rede LATEX 17/22

27 Resolução Domain Name System DNS Resolução dos nomes resolva: awa.das.ufsc.br Servidor de nomes Local busca: awa.das.ufsc.br referência para: br busca: awa.das.ufsc.br referência para: ufsc.br raiz " " br Cliente (resolver) resposta: busca: awa.das.ufsc.br referência para: das.ufsc.br ufsc.br busca: awa.das.ufsc.br endereço de: awa.das.ufsc.br das.ufsc.br Resolução recursiva Prof. Emerson R. de Mello Serviços de Rede LATEX Servidor ao receber consulta, segue todas referências para entregar uma resposta Resolução iterativa Servidor ao receber consulta, entrega a referência do servidor responsável pelo subdomínio 17/22

28 Serviço de Administração remota Inetd e Xinetd Domain Name System DNS os para nomes (cont.) Endereços para Nomes DNS Reverso arpa 15 raiz " " in addr in addr.arpa awa.das.ufsc.br br das ufsc awa awa.das.ufsc.br Prof. Emerson R. de Mello Serviços de Rede LATEX Domínio in-addr.arpa. Nomes de domínios que usam endereços como rótulos Essencial para serviços , logs, etc. Muitos administradores esquecem de configurar dig -x /22

29 Serviço de Administração remota Inetd e Xinetd Domain Name System DNS os para nomes (cont.) Endereços para Nomes DNS Reverso arpa 15 raiz " " in addr in addr.arpa awa.das.ufsc.br br das ufsc awa awa.das.ufsc.br Prof. Emerson R. de Mello Serviços de Rede LATEX Mais detalhes sobre DNS no documento docente.ifsc.edu.br/mello/std/artigos/servicos-rede2005.pdf Domínio in-addr.arpa. Nomes de domínios que usam endereços como rótulos Essencial para serviços , logs, etc. Muitos administradores esquecem de configurar dig -x /22

30 Serviço de Diretórios Serviço de nomes baseados em atributos As vezes usuários desejam encontrar um recurso ou pessoa, porém não sabem o nome do recurso, somente outras características Qual o nome da pessoa do ramal 821? Onde eu posso imprimir cópias coloridas? Quais computadores no câmpus possuem Ubuntu 14.04? Serviço de Diretórios Armazena coleções de registros, sendo que cada registro é composto por uma coleção de pares atributo=valor Exemplos X.500 Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) Microsoft Active Directory (MS AD) Universal Directory and Discovery Service (UDDI) 19/22

31 Serviço de Diretórios Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) Informações são organizadas de forma hierárquica (árvore de diretório) Basicamente um banco de dados otimizado para consultas Serviço de diretório pode ser global Espaço de nomes uniforme Ramos da árvore podem ser delegados para servidores (distribuição) LDAP é um protocolo leve para acesso ao serviço de diretórios Baseado no serviço X.500 Modelo cliente/servidor OpenLDAP é uma implementação de código aberto do LDAP 20/22

32 2.2.2 Modelo de informação Serviço de Diretórios Lightweight A unidade Directory básicaaccess de armazenamento Protocol (LDAP) no diretório é denominada de atributo. Uma entrada é composta Modelopor deuminformação conjunto atributos, baseado pertinentes em registros a um objeto específico. Uma entrada, cujo propósito Cada é armazenar registroinformações consiste de uma indivíduo coleção porde exemplo, atributos podeque conter é identificada atributos comode nome, sobrenome, forma única endereço, pelo Distinguished telefone e AName Figura(DN) 2.5 ilustra um entrada que representa a descrição Cada de umatributo indivíduode noum diretório. registro é composto por um tipo e um ou mais valores Ex: mail = joao.std@ifsc.edu.br Figura 2.5: Atributos de uma entrada que representam um indivíduo. Os atributos que uma entrada armazena são definidos pelas classes de objetos (Object- Class). As classes de objetos caracterizam a natureza da entrada no diretório. Existem classes 21/22

33 2.2.2 Modelo de informação Serviço de Diretórios Lightweight A unidade Directory básicaaccess de armazenamento Protocol (LDAP) no diretório é denominada de atributo. Uma entrada é composta Modelopor deuminformação conjunto atributos, baseado pertinentes em registros a um objeto específico. Uma entrada, cujo propósito Cada é armazenar registroinformações consiste de uma indivíduo coleção porde exemplo, atributos podeque conter é identificada atributos comode nome, sobrenome, forma única endereço, pelo Distinguished telefone e AName Figura(DN) 2.5 ilustra um entrada que representa a descrição Cada de umatributo indivíduode noum diretório. registro é composto por um tipo e um ou mais valores Ex: mail = joao.std@ifsc.edu.br Mais detalhes. Cap. 2 e 3 Figura 2.5: Atributos de uma entrada que representam um indivíduo. docente.ifsc.edu.br/mello/std/artigos/ldap.pdf Os atributos que uma entrada armazena são definidos pelas classes de objetos (Object- Class). As classes de objetos caracterizam a natureza da entrada no diretório. Existem classes 21/22

34 Exercícios 1 Usando o utilitário dig, descubra O IPv4 do servidor de do domínio ifsc.edu.br O IPv4 do servidor de nomes do domínio ifsc.edu.br O IPv6 associado ao nome O nome associado ao IP Ao executar dig +trace o dig estará fazendo uma consulta iterativa? 2 Por qual motivo um cliente optaria por uma consulta DNS recursiva a uma iterativa? 3 Qual o objetivo do domínio de segundo nível e164.arpa? 4 Como gerar um UUID no Linux e em Java? 22/22