Sistemas Distribuídos 2013/14

Transcrição

1 CORBA CORBA Tem origem no Object Management Group (OMG) criado em 1989 Modelo Conceptual é uma síntese entre o modelo cliente servidor e as arquitecturas de objectos A proposta original do Corba -Object Management Architecture foi publicada em 1990 e continha: Serviços de suporte ao ciclo de vida dos objectos Object request broker Page 1

2 Object Request Broker Novo paradigma proposto consistia num serviço que auxilia a invocação de objectos remotos (evolução do run-time do RPC) O papel do ORB é localizar o objecto, activá-lo se necessário, enviar o pedido do cliente ao objecto Localizar objecto (serviço) Aplicação Cliente ORB Estabelecer ligação Comunic. Activar serviço Serviço Remoto (objecto) CORBA CORBA 2.0 publicado em 1996 Os principais elementos da plataforma são: IDL linguagem object oriented com suporte para herança Arquitectura define o ambiente de suporte aos objectos, à invocação, ao ciclo de vida GIOP General Inter Orb Protocol protocolo de invocação remota entre Orb de fabricantes diferentes IIOP -Internet Inter Orb Protocol implementação do GIOP sobre protocolos TCP/IP Actualmente Actividade de normalização reduzida Vários produtos disponíveis Visigenic/Visibroker IONA Menos utilizado vs. plataformas J2EE /.net Page 2

3 Modelo de Objectos Um objecto CORBA implementa uma interface descrita na IDL CORBA Um objecto CORBA pode ser invocado remotamente através de uma referência remota Os objectos CORBA residem no servidor Os clientes podem ser objectos ou programas que enviam as mensagens correctas para os objectos Os objectos CORBA não têm de ser implementados numa linguagem Object Oriented podem ser em Cobol, C, etc. Passagem de Parâmetros Todos os parâmetros cujo tipo é especificado pelo nome de uma interface é uma referência a um objecto CORBA e são passados como referências a objectos remotos. Os argumentos do tipo primitivo ou estruturas são passados por valor. Na chegada um novo objecto é criado no processo receptor (pode ser no cliente ou no servidor). Este mecanismo é idêntico ao do RPC Page 3

4 CORBA IDL A interface é escrita em OMG IDL A interface é object-oriented com sintaxe muito semelhante ao C++ A herança é suportada Especifica um nome de uma interface e um conjunto de métodos que os clientes podem invocar Descreve os parâmetros e o respectivo sentido in, out, inout Os métodos podem ter excepções Exemplo da IDL CORBA module Accounts interface Account readonly attribute string number; readonly attribute float balance; exception InsufficientFunds (string detail); float debit (in float amount) raises (insufficientfunds); float credit (in float amount); interface InterestAccount : Account readonly attribute float rate; Herança Page 4

5 Arquitectura client Implementation repository interface repository server Client program Proxy for A ORB core Request Reply ORB core object adapter skeleton Servant A Or dynamic invocation or dynamic skeleton Elementos da Arquitectura ORB núcleo run-time da invocação remota, conjunto de funções residentes quer no cliente quer no servidor Implementa a infra-estrutura de comunicação O ORB tem funções para ser inicializado e parado Servidor Object adapters -rotina de despacho que recebe as mensagens e invoca os stubs apropriado O nome do object adapter faz parte da referência remota e permite a sua invocação Despacha cada invocação via um skeleton para o método apropriado Skeletons Funções de adaptação que fazem a conversão dos parâmetros de entrada e saída e o tratamento das excepções Client proxies Para as linguagens Object-oriented Efectua a conversão dos parâmetros de entrada e de saída Page 5

6 Referências Remotas Para invocar uma operação remota é necessário que o objecto invocador tenha uma referência remota para o objecto Uma referência remota pode ser obtida como Resultados de invocações remotas anteriores a servidores ou ao gestor de nomes Ter sido obtida como parâmetro de um invocação a um objecto local É diferente de bindinghandleestático dos RPC IOR IDL interface type name Protocol and address details Object key interface repository identifier IIOP host domain name port number adapter name object name Invocação A invocação do método tem por omissão uma semântica at-most-once A heterogeneidade é resolvida com a conversão para CDR Common Data Representation Inclui 15 tipos básicos Receiver makes it right Page 6

7 CORBA CDR index in sequence of bytes Struct Pessoa string Nome; string Lugar; unsigned long Ano; ; 4 bytes 5 Smit h 6 Lond on 1934 notes on representation length of string Smith length of string London unsigned long Representa a struct Person com os valores: Smith, London, 1934 Elementos da Arquitectura: Servidor de Interfaces Interface repository Dá informação sobre as interfaces registadas Para uma interface pode dar a informação dos métodos e dos respectivos parâmetros O compilador de IDL atribui um número único a cada tipo IDL que compila. Esta facilidade permite a invocação dinâmica em CORBA. Se um cliente recebe uma referência remota para um novo objecto CORBA de que não tem um proxy, pode ir buscar esta informação ao Interface repository Page 7

8 Elementos da Arquitectura: servidor do código das implementações Implementation repository Contém localização das implementações dos objectos Permite ao object adapter carregar o código das classes para instanciar os respectivos objectos CORBA Invocação Dinâmica Para dinamicamente invocar um objecto em tempo de execução existe a invocação dinâmica O cliente não precisa de ter os proxies As invocações remotas são construídas dinamicamente Novos servidores podem ser usados por clientes já existentes Funcionamento O Cliente usa o Interface Repository para obter a informação sobre os métodos e argumentos. Cria a mensagem de acordo com a especificação da interface, e envia o pedido para o respectivo objecto. Account_ptr acc =...; Obter ref para objecto Account acc.credit( 100 ); Invoc. estática CORBA::Object_ptr obj =...; CORBA::Request_ptr req = obj.request( credit" ); req.add_in_arg( "amount" ) <<= (CORBA::ULong) 100; req->invoke(); Invocação Dinâmica Page 8

9 Invocação dinâmica Obter a referência para o método Obter a lista de parâmetros Criar a mensagem de invocação Invocar várias alternativas Page 9

10 Equivalente ao RMI para C# na plataforma.net. Vamo-nos concentrar nas novas opções fornecidas.net Remoting Objectos Remotos Qualquer objecto pode ser usado remotamente derivando-o de MarshalByRefObject ou de MarshalByValObject MarshallByValue Objectos serializáveis, são copiados para o cliente Pode ser muito ineficiente MarshallByRef Quando o cliente recebe uma referência de um objecto remoto é uma referência a um objecto proxy local criado automaticamente pelo.net Remoting. Page 10

11 Utilização de Objectos Remotos Requer a respectiva activação. Dois modos: Singleton Apenas uma instância em cada instante Criada aquando da primeira invocação Requer sincronização no acesso a estado partilhado SingleCall Uma nova instância é criada para cada pedido. Após a execução de uma chamada, a próxima chamada será servida por outra instância. Tempo de Vida dos Objectos Tempo de vida dos objectos Singleton determinado por sistema de leases. Ao expirar um lease, este deve ser renovado, caso contrário a memória ocupada pelo objecto é recuperada pelo garbage collector. Java RMIescolheu solução mais complexa: contagem de referência distribuída. Problema: falhas na rede e nos servidores? Java RMI usa adicionalmente leases para tolerar falhas Page 11

12 Canais A comunicação entre dois processos distintos é realizada através de canais, cuja função é: Empacotar a informação de acordo com um tipo de protocolo Enviar esse pacote a outro computador. Dois tipos pré-definidos: TcpChannel (que envia os dados por TCP em formato binário). HttpChannel (que utiliza o protocolo HTTP em formato XML). Maior flexibilidade do que no RMI na escolha dos mecanismos de serialização e protocolos de transmissão Resumo das Opções MarshallByRef vs. MarshallByValue Canais TcpChannel vs. HttpChannel vs. Custom Activação Singleton vs. Single Call Tempo de vida Single Call vs. Leases Page 12

13 Exemplo: Interface public interface Account float debit(float amount); float credit(float amount); public interface AccountList Account getaccount(int id); Exemplo: Servidor class bankserver : MarshalByRefObject, accountlist ArrayList aclist; public bankserver ()... public Account getaccount(int id) return aclist[id]; static void Main() TcpChannel chan1 = new TcpChannel(8086); ChannelServices.RegisterChannel(chan1); RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(typeof(bankServer), accountlist", WellKnownObjectMode.Singleton); System.Console.WriteLine("<enter> para sair..."); System.Console.ReadLine(); Page 13

14 Exemplo: Cliente class cl static void Main() TcpChannel chan = new TcpChannel(); ChannelServices.RegisterChannel(chan); accountlist aclist = (accountlist) Activator.GetObject(typeof(accountList), "tcp:localhost:8086/accountlist"); if (aclist == null) System.Console.WriteLine("Could not locate server"); else Account a = aclist.getaccount(2); Console.WriteLine(a.debit(1000)); Comparação IDL C#/Remoting IDL CORBA - IDL Java/RMI - Interface definition using System; namespace SimpleStocks public interface StockMarket float get_price(string symbol); module SimpleStocks interface StockMarket float get_price(in string symbol); ; ; package SimpleStocks; import java.rmi.*; import java.util.*; public interface StockMarket extends java.rmi.remote float get_price( String symbol) throws RemoteException; Page 14

15 C# / Remoting - Server implementation CORBA - Server implementation Java/RMI Departamento - Server implementation de Engenharia Informática StockMarketServer StockMarketServer StockMarketServer using System.Runtime.Remoting; public class StockMarketImpl : MarshalByRefObject, SimpleStocks.StockMarket public float get_price( string symbol ) float price = 0; for( int i = 0; i < symbol.length(); i++ ) price += (int) symbol.charat(i); price /= 5; return price; import org.omg.corba.*; import SimpleStocks.*; public class StockMarketImpl extends _StockMarketImplBase public float get_price( String symbol ) float price = 0; for(int i = 0; i < symbol.length(); i++) price += (int) symbol.charat( i ); price /= 5; return price; public StockMarketImpl( String name ) super( name ); package SimpleStocks; import java.rmi.*; import java.rmi.server.unicastremoteobject; public class StockMarketImpl extends UnicastRemoteObject implements StockMarket public float get_price( String symbol ) float price = 0; for( int i = 0; i < symbol.length(); i++ ) price += (int) symbol.charat( i ); price /= 5; return price; public StockMarketImpl( String name ) throws RemoteException try Naming.rebind( name, this ); catch( Exception e ) System.out.println( e ); C# / Remoting - Server Main CORBA - Server Main Java/RMI - Server Main StockMarketServer Main using System.Runtime.Remoting; class StockMarketServer static void Main(string[] args) TcpChannel chan1 = new TcpChannel(8086); ChannelServices.RegisterChannel (chan1); RemotingConfiguration.RegisterWel lknownservicetype(typeof(stockmar ket), NASDAQ",WellKnownObjectMode.Singleton); System.Console.WriteLine("<enter> para sair..."); System.Console.ReadLine(); StockMarketServer Main import org.omg.corba.*; import org.omg.cosnaming.*; import SimpleStocks.*; public class StockMarketServer public static void main(string[] args) try ORB orb = ORB.init(); BOA boa = orb.boa_init(); StockMarketImpl stockmarketimpl = new StockMarketImpl("NASDAQ"); boa.obj_is_ready( stockmarketimpl ); org.omg.corba.object object = orb.resolve_initial_references("nameser vice"); NamingContext root = NamingContextHelper.narrow( object ) ; NameComponent[] name = new NameComponent[1]; name[0] = new NameComponent("NASDAQ", ""); root.rebind(name, stockmarketimpl); boa.impl_is_ready(); catch( Exception e ) e.printstacktrace(); StockMarketServer Main import java.rmi.*; import java.rmi.server.unicastremoteobject; import SimpleStocks.*; public class StockMarketServer public static void main(string[] args) throws Exception if(system.getsecuritymanager() == null) System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); StockMarketImpl stockmarketimpl = new StockMarketImpl("NASDAQ"); Page 15

16 C# / Remoting - Client implementation CORBA - Client implementation Java/RMI - Client implementation StockMarketClient namespace SimpleStocks public class StockMarketClient static void Main() try StockMarket market = (StockMarket)Activator.GetObject( typeof(stockmarket), tcp:localhost:8086/nasdaq ); System.Console.WriteLine("The price of MY COMPANY is " + market.get_price("my_company") ); StockMarketClient import org.omg.corba.*; import org.omg.cosnaming.*; import SimpleStocks.*; public class StockMarketClient public static void main(string[] args) try ORB orb = ORB.init(); NamingContext root = NamingContextHelper.narrow( orb.resolve_initial_references("names ervice") ); NameComponent[] name = new NameComponent[1] ; name[0] = new NameComponent("NASDAQ",""); StockMarket market = StockMarketHelper.narrow(root.resolve (name)); System.out.println("Price of MY COMPANY is " + market.get_price("my_company")); catch( SystemException e ) System.err.println( e ); StockMarketClient import java.rmi.*; import java.rmi.registry.*; import SimpleStocks.*; public class StockMarketClient public static void main(string[] args)throws Exception if(system.getsecuritymanager() == null) System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); StockMarket market = (StockMarket)Naming.lookup("rmi:local host/nasdaq"); System.out.println( "The price of MY COMPANY is " + market.get_price("my_company") ); Page 16