Sistemas Distribuídos Arquiteturas Middlewares

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Cármen Matilde Lage Mangueira
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1 Sistemas Distribuídos Arquiteturas s Arquitetura Arquitetura de um sistema é sua estrutura em termos dos componentes e seus relacionamentos Objetivo: garantir que a estrutura satisfará as demandas presentes e futuras Elementos de uma arquitetura Entidades comunicantes (e.g., processos) Paradigma de comunicação(e.g., invocação remota) Funções e responsabilidades (cliente-servidor) Mapeamento (e.g., mapemento de serviços e múltipos servidores) Cliente-Servidor Cliente-Servidor Duas arquiteturas representativas: Cliente-Servidor; e Peer-to-Peer Cliente-Servidor o Historicamente, uma das mais importantes e adotadas o Servidor: um processo implementando e disponibilizando um serviço específico o Cliente: um processo que requisita um serviço de um servidor através do envio de uma requisição e a espera de uma resposta o Potencialmente, clientes e servidores ficam em máquinas separadas o Servidores podem se tornar clientes de outros servidores o Abordagem centralizada 1

g., mapemento de serviços e múltipos servidores) Cliente-Servidor Cliente-Servidor Duas arquiteturas representativas: Cliente-Servidor; e Peer-to-Peer Cliente-Servidor o Historicamente, uma das mais

2 Peer-to-Peer Peer-to-Peer Duas arquiteturas representativas (Continuação): Client-Servidor; e Peer-to- Peer Peer-to-Peer o Todos processos possuem funções similares o Não existe uma distinção entre cliente e servidor o Os processos são Peers o Oferecem a mesma interface para os outros processos o Abordagem descentralizada o Maior escalabilidade para compartilhamento de recursos o Volatilidade nos nós o Complexidade maior que a abordagem client-servidor Um dos principais objetivos de SD é transformar um conjunto de nós fracamento acoplados e heterogêneos em um sistema coerente uma camada de software em cima do sistema operacional Provê estruturas de dados e operações que permitem processos/usuários operarem em conjunto de forma consistente Tanenbaum: É o S.O dos sistemas distribuídos. Não é necessariamente um S.O. 2

$nos nós o Complexidade maior que a abordagem client-servidor Um dos principais objetivos de SD é transformar um conjunto de nós fracamento acoplados e heterogêneos em um sistema coerente uma camada$

Remote Procedure Call (RPC) Chamada de procedimentos localizados em outras máquinas Chamada remota assemelha-se a uma chamada local de procedimento Cliente Adota uma biblioteca de procedimento Client

3 Remote Procedure Call (RPC) Chamada de procedimentos localizados em outras máquinas Chamada remota assemelha-se a uma chamada local de procedimento Cliente Adota uma biblioteca de procedimento Client stub,server stub Client stub representa o procedimento do servidor no espaço de enderaçamento do cliente Servidor adota Server stub transformar requisições remotas oriundas da rede em chamadas locais Marshaling Empacotamento dos parâmetros em uma mensagem Unmarshaling Desempacotamento dos parâmetros Usualmente, adota-se uma linguagem de definição de interface para geração dos stubs Remote Procedure Call (RPC) msg.xa program MESSAGEPROG { version PRINTMESSAGEVERSION { int PRINTMESSAGE(string) = 1; = 1; = 0x #include < stdio.h > #include "msg.h" /* Print a message on the console */ int * printmessage_1_svc( char ** msg, struct svc_req * req) { FILE *f; static int result; Servidor rpcgen msg.x omsg.h omsg_clnt.c: client stub omsg_svc.c: server stub fprintf(f,"%s\n",*msg); pclose(f); result = 1; return(&result); f = fopen("/dev/console","w"); if (f == (FILE *) NULL) { result = 0; return(&result); 3

Marshaling Empacotamento dos parâmetros em uma mensagem Unmarshaling Desempacotamento dos parâmetros Usualmente, adota-se uma linguagem de definição de interface para geração dos stubs Remote

4 #include <stdio.h> #include <rpc/rpc.h> #include "msg.h" main(int argc, char ** argv) { CLIENT * client; int * result; Cliente... /* Call the remote procedure */ result = printmessage_1(&message, client); Object-based Baseado no paradigma orientado a objetos. Exemplo representativo: CORBA (Common Object Request Broker Architecture) char * server;... char * message; server = argv[1]; message = argv[2]; /* Create the client handle used for calling MESSAGEPROG on the server */ client = clnt_create(server, MESSAGEPROG, PRINTMESSAGEVERSION, "tcp"); clnt_destroy(client); exit(0); Abordagem baseada em client-servidor Processos nas máquinas clientes podem requisitar operações em objetos localizados em máquinas servidoras Object Request Broker (ORB) Intermédio na comunicação client-servidor Abstrai todos os detalhes de baixo nível da comunicação (e.g., localização do servidor) Comunicação entre ORBs Internet InterORB Protocol Adoção de uma Interface Definition Language (IDL) Especificação das interfaces dos objetos (e.g., métodos e parâmetros) Object-based Publish/Subscribe Cada processo pode ser produtor ou consumido de informação (ou ambos). Produtor faz o broadcast quando uma nova informação estiver disponível (publishing). Processos interessados em certas informações faz o subscribe (inscrição) para os assuntos de interesse Inscrição é feita através da comunicação com um processo daemon, o qual está localizado na mesma máquina que monitora as mensagens Roteadores de informação (Information routers) Ajudam na distribuição de mensagens em WANs e Internet 4

Exemplo representativo: CORBA (Common Object Request Broker Architecture) char * server;.

5 Publish/Subscribe Web Services Um serviço disponibilizado via Internet. Adoção de um conjunto de padrões Simple Object Access Protocol (SOAP) - Troca de mensagens via uso de XML (tipicamente usando HTTP) Directory Service guarda descrições de serviço utilizando o padrão UDDI (Universal, Description, Discovery and Integration) Serviços descritos através Web Services Definition Language (WSDL) Web Services 5

XML (tipicamente usando HTTP) Directory Service guarda descrições de serviço utilizando o padrão UDDI

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