các mô hình kiến trúc

Nộ ộii dung dung – Các mô hình kiến trúc • Layers • System Architectures • Interfaces and objects • Design requirements – Các mô hình cơ sở • Interaction • Failure • Security CÁC CÁC MÔ

Nộ ộii dung dung

– Các mô hình kiến trúc

• Layers

• System Architectures

• Interfaces and objects

• Design requirements

– Các mô hình cơ sở

• Interaction

• Failure

• Security

CÁC CÁC MÔ MÔ HÌNH HÌNH KI KIẾ Ế N TRÚC

Các

Các mô mô hình hình ki kiế ến n trúc trúc

Những mối quan tâm chính:

◦ Quản trị ñược, có ñộ tin cậy, có khả

năng thích ứng và chi phí hợp lý

◦ Dễ dàng thiết kế

hữu dụng

Các Các llớ ớp p ph phầ ần n m mề ềm

•Cấu trúc phần mềm theo modules

• quản lý sự phức tạp – chia ñể trị

• trách nhiệm tập thể ñối với mỗi chức năng cụ thể của mỗi lớp

• Mỗi lớp phải nhất quán

• Cho phép linh hoạt thay thế một lớp bằng một lớp tương ñương

Các

Các llớ ớp p ph phầ ần n m mề ềm

Applications, services

Middleware

Operating systems

Computer and network

hardware

Applications, services Middleware Operating systems

Computer and network hardware

Hai ý tưởng trừu tượng của các lớp phần mềm

Platform

Các Các llớ ớp p ph phầ ần n m mề ềm m và và các các thông

thông ñi ñiệ ệp

Các thông ñiệp ñược chuyển giữa các lớp phần mềm

Applications, services Middleware Operating systems Computer and network hardware

messages messages messages

Các llớ ớp p ph phầ ần n m mề ềm m chính chính

• Platform

– Phần mềm cấp thấp & phần cứng

• Hệ ñiều hành, mạng, CPU, bộ ñịnh tuyến (routers), máy in

.v.v.

• Middleware (phần mềm có nhiệm vụ che dấu sự không ñồng nhất)

– Lớp giữa hay lớp ứng dụng và lớp nền tảng

– Giúp trừu tượng và che dấu sự không ñồng nhất

– Nó hoạt ñọng như một người trung gian giữa các ứng

dụng và nền tảng

– ðiều này giúp giảm hẹp sự phụ thuộc vào nền tảng

(chỉ là phụ thuộc vào middleware)

LLớ ớ p p Moddleware Moddleware

Applications, services

Middleware

Operating systems Computer and network hardware

Platform

Request(s)

Request(s) Response(s)

Response(s)

Lớp Midleware hoạt ñộng như một người trung gian môi giới xử lý các yêu cầu của lớp ứng dụng

Các

Các ki kiế ế n n trúc trúc h hệ ệ th thố ố ng

Client

Client

Client

Server

Server

invocation

invocation

invocation

invocation result

result

result

result

= message

= process

= computer

Proxy server

Client

Client

Server

invocation result

Server

Server

invocation

result

Proxy server

Client

Client

Proxy Server

request

reply

Web Server

Web Server

request

reply

Peer processes

Application Coordinator

Application Coordinator Application

Coordinator

Other client server models

• Thick client

– Nếu client tiến hành một số chức năng

logic (xử lý)và giao diện

• Thin client

– Server cung cấp gần như tất cả các

chức năng logic (xử lý)

– client chỉ chịu trách nhiệm chức năng

thể hiện (giao diện)

Các Các mô mô hình hình Client Client Server Server khác khác

• Máy tính mạng (Net-Computer)

– Download Os và ứng dụng từ server – Sử dụng các cấu hình thấp

– Tăng lưu thông mạng

• Mã di ñộng (Mobile code)

– Download mã từ sever – ðoạn mã này sẽ ñảm trách việc truyền thông với server

– ðây là một phương thức mã của các ứng dụng phân tán

Spontaneous networks

Internet

gateway

PDA

service Music

service

service

Discovery

Alarm

Camera

Guest's devices Laptop

TV/PC

Hotel wireless network

Interfaces Interfaces và và ñ ñố ốii ttượ ượng

• Interfaces xác ñịnh các phương thức (methods) mà client có thể sử dụng

• Phương thức truyền thống – Các tiến trình của server ñược ñịnh nghĩa rõ ràng cung cấp một số các tác vụ

• Phương pháp hương ñối tượng – Các tiến trình cụ thể ở server có thể ñược gọi

– ðiều này khổng tĩnh mà có thể ñược tạo vào lúc thực hiện(run-time)

CÁC

CÁC YÊU YÊU C CẦ Ầ U U THI THIẾ Ế TT K KẾ Ế

Các Các yêu yêu c cầ ầu u c củ ủa a thi thiế ếtt k kế ế

• Các yêu cầu về hiệu năng

– Tính trách nhiệm (Responsiveness)

• Chúng ta muốn có một hệ thống có trách nhiệm

• ðiều này bị ảnh hưởng bởi mạng latency, lưu lượng, hàng ñợi server, số lớp phần mềmthe number of software layers

– Throughput

• Xác ñịnh khả năng của một DIS?

– Cân bằng tải

• Chúng ta có thể chia sẽ công việc ñể

Các yêu yêu c cầ ầu u thi thiế ếtt k kế ế

Ớ Các yêu cầu về chất lượng của

dịch vụ

Ờ đòi hỏi các mức ựộ hiệu năng hợp lý

cho mỗi lớp

Ớ An toàn và tin cậy

Ờ Tắnh sẳn sàng của dịch vụ

Ờ Tắnh ựúng ựắn của dịch vụ ựược cung

cấp

Ờ Tắnh an toàn của hệ thống

CÁC CÁC MÔ MÔ HÌNH HÌNH C CƠ Ơ S SỞ Ở

Các

Các mô mô hình hình c cơ ơ ssở ở

Ớ Mô hình tương tác

Ớ Mô hình sự cố (Failure model)

Ớ Mô hình an toàn (Security model)

Mô

Mô hình hình ttươ ươ ng ng tác tác

Ớ Các khắa cạnh của tương tác cần ựược xem xét:

Ờ Nhiều server tương tác, tương tác giữa các tiến trình của peer Ờ Các ựồng hồ và lịch Ờ đồng bộ

Ờ Bất ựồng bộ Ờ Thứ tự các sự kiện

Mô

Mô hình hình ttươ ương ng tác tác

Ớ Lịch của các sự kiện

Ờ Các ựồng hồ ựược dùng ựể:

Ớ Xác ựịnh một thứ tự của các sự kiện

Ớ điểuphối các kiện gần như thời gian thực

Ớ Cho phép suy diễn trạng thái toàn cục

dựa trên các thông tin cục bộ

Ờ Các ựồng hộ chạy với các tốc ựộ

khác nhau (clock drift)

Ờ Trong DS sắp xếp thứ tự các sự kiện

quan trọng hơn ựồng bộ với một ựồng

hồ toàn cục

Mô

Mô hình hình ttươ ương ng tác tác

Ớ Thứ tự thông ựiệp

A

B

C

send

receive

1

2

5

6

7 9

8

M 3

M 4

time

time

time

receive

M 2

4

3

B receives M1 then M2

C receives M4 then M3 This was not the true sequence of events

Mô hình hình ttươ ương ng tác tác

• Sắp thứ tự là quan trọng

– M3 = Balance+10

– M4 = Balance*0.1

– M3 then M4 = (Balance+10)*0.1

– M4 then M3 = (Balance*0.1)+10

• Solution is to timestamp

– But times can be inaccurate

• Solution is to use logic

– If time is not essential

Mô

Mô hình hình ttươ ương ng tác tác

• ðồng bộ – Cố gắng bảo ñảm ñồng bộ hóa – Gắn yếu tố thờ gian

• Các tiến trình và truyền thông

• Clock drift là xác ñịnh và gắn yếu tố thời gian

• Bất ñồng bộ – Không bảo ñảm ñồng bộ hóa – Không gắn yếu tố thời gian

• Không gắn yếu tố thời gian cho tiến trình

và truyền thông

• Clock drift là một biến

Mô

Mô hình hình ssự ự c cố ố

• Các khía cạnh của sự cố ñược

xem xét:

– Omission failures

• Thông ñiệp/tiến trình bị mất

– Timing failures

• Thông ñiệp/tiến trình không thỏa ràng

buộc về thời gian

– Reliability

• Bảo ñảm tính giá trị và nhất quán

Mô

Mô hình hình ssự ự c cố ố

• Các khía cạnh sự cố cần xem xét:

– Arbitrary failures

• Các sự cố không xác ñịnh xảy ra ngẫu nhiên

– Failure transparency

• Các sự cố có thể ñược che dấu ñối với người dùng

Mô

Mô hình hình an an toàn toàn

• Các khía cạnh an toàn cần ñược

xem xét:

– Bảo vệ dữ liệu

• quyền truy xuất, cấp ñộ truy xuất, xác thực

– Enemies and threats

• Mainly re messaging

• Disclosure, manipulation, denial of service,

etc

– Security mechanisms

• Cryptography, certificates, secure

channels, authentication servers, etc

Referenced material

• Distributed Systems: Concepts and Deisgn,

George Colouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg, Addison-wesley, Forth Edition, 2005, ISBN

– Power point slides, text quotations, examples and

diagrams

• Distributed Operating Systems, A.S.Tanenbaum, Prentice Hall, 1995, 0-13-143934-0

– Diagrams and examples