Distributed objects RMI

Distributed Objects & RMITham khảo : Dr Simon Blake Chủ đề của bài giảng • Interfaces IDL The Distributed Object Model – Một mở rộng việc gọi method cục bộ để cho phép gọi method từ xa

Trang 1

Distributed Objects & RMI

Tham khảo : Dr Simon Blake

Chủ đề của bài giảng

• Interfaces (IDL)

(The Distributed Object Model )

– Một mở rộng việc gọi method cục bộ để cho phép gọi method từ xa

Lý do cần học bài này

thi với các tiến trình khác nhau trên các máy tính

khác nhau

trình khác ở trên các áy tính khác

việc bảo đảm các tính chất sau:

– Tính mở rộng

– Tính trong suốt

– Độ tin cậy

– Tính an toàn

– Tính mở

Dẫn nhập

• Sockets API được sử dụng để gởi và nhận các lời triệu gọi (simple IO)

• Remote Procedure Calls (RPC) –Được thiết kế để cung cấp interface cho các dịch vụ phân tán (từ xa) –Mục tiêu là để tạo sự trong suốt của các dịch vụ đối với lập trình viên –Tuy vậy, cách này không còn phù hợp

–Tổ hợp của RPC và hướng đối tượng –Cho phép các đối tượng trong một tiến trình có thể gọi các method của một đối tượng trong một tiến trình khác

Middleware

• Middleware che dấu/ cung cấp cái gì

– Cung cấp sự trong suốt về vị trí:

•Một lập trình viên có thể gọi một method mà không cần biết

method đó thực sự đang tồn tại ở đâu (cùng máy, khác máy)

– Che dấu nghi thức truyền thông bên dưới

•UDP hay TCP

– Che dấu chi tiết về quá trình marshall tự động

– Độc lập với OS

– CORBA cho phép các ngôn ngữ lập trình khác nhau có thể

“nói chuyện) với nhau

•Sử dụng interface definition language (IDL)

Interfaces

• interface là gì ? –Không phải là GUI –Interface là các phương tiện kết nối hai hệ thống khác nhau

Trang 2

private voidmyCalc(){

System.out.println(sumNumbers(10,10));

}

public intsumNumbers(inta, intb){

returna+b;

}

Here we have a method that sums two integers together

And here we have another

method that references and calls

the above

Interfaces

• Interfaces –Gọi method mà không cần biết code của nó được viết thế nào –Chỉ cần interface không đổi thì vẫn có thể gọi như cũ

private voidmyCalc(){

}

public intsumNumbers(int int int result = a+b;

return result;

}

Here we have changed the INTERNAL implementation of sumNumbers

However, no change is required in the client code

as the INTERFACE remained the same

Interfaces

• Interfaces trong hệ thống thông tin phân tán

–Không truyền tham chiếu

–Các đối số hoặc là đối sốInputhoặcOutput

•Inputđối số chứa các giá trị sẽ được server sử dụng

•Outputđối số được dùng để server trả giá trị cho client

–Việc truy xuẩ trực tiếp là không được phép

•Mọi trao đổi thông qua thông điệp (messages)

Interfaces

• Interfaces trong HTTT phân tán –IDL: Interface Definition Language

•Cung cấp một sự thỏa thuận để mô tả interfaces giữa các methods

•Bao gồm việc phân biệt giữa tham sốInputvàOutput

Interfaces

• Một ví dụ về CORBA IDL

struct Person {

string name;

string place;

long year;

};

Interface PersonList{

readonly attribute string listname;

void addPerson(in Person p);

void getPerson(in string name, out Person p);

long number();

};

Contains marshalling information

Interfaces

struct Person { string name;

string place;

long year;

};

Interface PersonList{

readonly attribute string listname;

void addPerson(in Person p);

void getPerson(in string name, out Person p);

long number();

};

And also remote method interfaces

Trang 3

Truyền thông giữa các đối tượng phân tán

• The object model

–Objects have their own data + their own methods

–Objects interact via methods

–Objects may allow other objects to access internal data

•However in a DIS this is not possible due to non-locality of reference

data

methods

class

Mô hình đối tượng phân tán

• Trong mô hình đối tượng –Chỉ truy xuất thông qua interfaces –Các đối tượng có thể thực thi trong các tiến trình phân biệt

• Các đối tượng phân tán cũng thực thi như các tiến trình độc lập

và truyền thông thông qua interfaces

• Tuy vậy, trong các tiến trình trong DIS có thể chạy trên các máy khác nhau

–Truyền thông có thể thông qua RMI

• Trong một DIS một chương trình có thể sử dụng một chuỗi các tiến trình cục bộ hoặc từ xa

Các đối tượng phân tán

RI A

RI = Remote Invocation

LI = Local Invocation

= an object

= a message

client

RI

RI LI

C B E F

D G

server

• Một ví dụ client server

The Distributed Object Model

• Các đối tượng có thể được định nghĩa để nhận các yêu cầu cục bộ hay từ xa

• Để tạo một lời gọi từ xa, người gọi phải có một tham chiếu đối tượng từ xa

• Các đối tượng từ xa phải có một interfaces

từ xa trong đó xác định rõ các method có thể gọi từ xa

The Distributed Object Model

•Remote interface example

Data Remote object

m4 m5 m6

Implementation of methods

m1 m2 m3

Remote interface

A process

Mô hình đối tượng phân tán

• Extensions to the the Object Model (see slides 12,13) –Object references

•Similar to the classic Object Model

• +++Uses a remote object reference, essentially analogous to a regular local object reference

–Interfaces

• +++ defines methods that can be remotely invocated

–Actions

• +++Actions may require methods from remote objects, these remote objects have to be available

–Exceptions

• +++There are more reasons to fail and more exceptions, remote process failure, timeouts, etc.

–Garbage collection

• +++remote garbage collection requires coordination is required between local garbage collectors

Trang 4

RMI (Remote Method Invocation)

• RMI được cài đặt thế nào?

– RMI tổ hợp nhiều đối tượng và modules

•Module truyền thông

•Module tham chiếu từ xa

•Phần mềm RMI

–Proxy

–Dispatcher

–Skeleton

•binder

•Garbage collection

•Activation mechanisms

•And there are more

RMI

– >>> PICTURE HERE <<<

– Client

• Chứa các proxies đại diện cho các đối tượng từ xa

• Module tham chiếu từ xa

• Cũng có thể có một binder đến cấc đối tượng từ xa

• Một modue truyền thông

– Server

• Chứa các skeletons và các dispatchers

• Module truyền thông

request

reply

Skeleton, dispatcher for B

Remote reference module Remote

reference module

Proxy For B

Communication module

B A

Ví dụ: đối tượng A tạo một lời gọi từ xa đến đối tượng B

RMI

•How RMI is implemented

–An example of a request

request

reply

reference

module

Proxy

For B

B A

Example: Objects A makes a remote method invocation of object B

RMI

• Module truyền thông –Cái đặt các nghi thức yêu cầu-trả lờ (Request-Reply) dùng trong truyền thông

• Module tham chiếu từ xa –Xác định các tham chiếulà cục bộ hay từ xa –Đảm nhiệm việc tạo các tham chiếu đối tượng –Chứa bảng các đối tượng từ xa

RMI

• Proxy

– Làm cho các methods trong suốt với các tiến trình cục bộ

– Tham chiếu đối tượng từ xa trực tiếp gởi đến proxy để

chuyển chúng đến các method từ xa

– proxy sẽ chuyển đổi dữ liệu theo dạng ngoài (marshals) và

chuyển đổi kết quả thành dạng dữ liệu trong (un-marshals)

– The proxy chứa các interfaces của các methods từ xa và gởi

lời gọi đến chúng thông qua các interface này

RMI

• Dispatcher

chuyển thông điệp đến đúng skeleton cho đối tượng

từ xa

• Skeleton

– Un-marshals yêu cầu và gọi các method từ xa liên quan

– Marshals câu trả lời – Gởi câu trả lời đến Proxy yêu cầu (thông qua module truyền thông)

Trang 5

• Servant

– cung cấp cai đặt cho một lớp từ xa.

– Chạy trên một tiến trình server process

– là một biên nhận cho yêu cầu từ xa phát ra

skeleton

RMI

–An example of a request

request

reply

reference module

Proxy For B

B A

Example: Objects A makes a remote method invocation of object B

RMI

• Triệu gọi tỉnh

– Các Proxies được tạo trước khi thực hiện sử dụng

interfaces từ xa

• Triệu gọi động

xác định lúc thiết kế

(remote object reference), tên method và các đối số

– Rồi middleware sẽ xác định đối tuong từ xa nào

đươc triệu gọi

RMI

• Binder

– Một service ở client nhận và lưu trữ các tham chiếu đối tượng từ xa

•Java RMIregistry, CORBA Naming service

– Ánh xạ từ tên đến tham chiếu của đối tượng từ xa

– Servers cần đăng ký các dịch vụ đang được cung cấp cho binder

• Sever

RMI

Activation of remote objects

– Active and passive objects

•Một Active object là một xuất hện của đối tượng trong một tiến

trình thực hiện

•Một Passive object là đối tượng hiện thời không hoạt động nhưng

có thể kích hoạt

–i.e its Implementation, and marshalled state are stored on disk

– Activator có nhiệm vụ

•Ghi nhận các passive objects sắn sàng được kích hoạt

•Theo vết các vị trí các servers có các đối tượng đã được kích hoạt

•Khởi tạo tiến trình xử tên và kích hoạt các đối tượng

RMI

• Lưu trữ đối tượng bền vững(Persistent object stores) –Một đối tượng sống giữa các lần kích hoạt của các tiến trình được gọi là persistent Object

–Lưu trữ trạng thái của một đối tượng ở dạng marshalled (serialised) xuống đĩa

•Recall in Java the implements serialisable

• Dịch vụ định vị (Location service) –Các đối tượng có thể di chuyển(Migrate)từ hệ thống này đến thệ thống khác

–Cần giải pháp để quản lý ánh xạ giữa tham chiếu của đối tượng với vị trí thật của đối tượng

Trang 6

– Distributed garbage collection

• Local hosts have their own garbage collectors

• Traditionally an object is dead when it is no longer

referenced

• However, in a DIS a remote method might still reference

the object

• Java’s solution

–Servers keep a list of references

–When a client proxy is created addReference to server list

–When a client proxy is deleted removeReference from server

list

Events and Notification

• Rationale – Objects can react to changes in other objects – Local event driver applications are common place

• Windows is event driven –User events trigger actions (onClick, etc.)

• Changes to data might precipitate an update – Distributed event

• Similar but needs to account for distribution

• Change state of a remote object might require a change

in state of other remote objects

Events and Notification

• Operates using the publish/subscriber pattern

– Objects publish a list of events that maybe subscribed too

– Subscribers register their interest in those events

– The publisher is then responsible for publishing

notifications to all of the events subscribers when the event

occurs

– A notification is an object that represents the event

– This scheme helps with heterogeneity

•A subscriber simply has to implement an interface to process

notifications

– Choice of delivery is also important (reliable or unreliable)

CORBA

• What is it?

“CORBA is a middleware that allows application programs to communicate with one another irrespective of their programming languages, their hardware and software platforms, the networks they communicate with and their implementers”

[Coulouris et al, 2001]

CORBA basics

– ORBs

– IDL

– CORBA Services

CORBA: Architecture

• Key concepts

– ORB core

– Object adaptor

– Skeletons

– Client stub/proxies

– And some others:

•Repositories (implementation & interface)

•Dynamic invocation interface

•Dynamic interface

Trang 7

• Object Request Broker (ORB)

– The ORB allows clients to invoke operations in remote

objects

– Remote objects are called as CORBA objects but are

essentially regular objects wrapped in CORBA IDL

– Clients make a request of the ORB

– The ORB is responsible for:

•locating objects,

•activating objects

•and communicating client requests to objects

• The ORB provides:

– Access transparency

•Object methods are invoked in the same manner whether they are

local or remote to the requesting object

– Location transparency

•The location of an object is not known and does not need to be

known when invoking that object’s methods

•The way an application is implemented (language, Activation

Policy, platform, operating system etc.) is hidden

– Distribution transparency

•The communications network, specific node - server mappings,

and relative locations of communicating objects are hidden

• Skeletons –RMI messages are sent via skeletons to appropriate server implementations (known in CORBA as servants) –Skeletons performs un-marshalling and marshalling duties

• Client stubs/proxies –Stubs for procedural languages –Proxies used in OO languages –Marshal client arguments of invocations

• The Object Adaptor

languages

– Its responsibilities:

•Creating remote object references for CORBA objects

•Dispatching ach RMI via a skeleton

•Activating the object

• Portable object adaptor (POA)

– Separates the creation of CORBA objects from the creation

of servants

– An object adapter that can be used with multiple ORB implementations

– Allows persistent objects - at least, from the client's perspective

Trang 8

ORB

Object Adaptor

Skeletons

Proxy

for A

Servant A Client

program

request reply

"Distributed Object Computing with CORBA," http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/corba-overview.html

• Interface repository

–Provides similar facilities to Java reflection

–Stores information about interfaces for client / server use

• Implementation repository

–stores information about the object implementations

–maps them to the names of object adaptors

–Entries contain:

•the object adaptor name

•the pathname of the object implementation

•the hostname and port number of the server

• Dynamic implementation interface (DII)

– Server interface's) may not have been available at client deployment

– Clients can make requests without using stubs/proxies

– Client discover services at run-time (using trading service)

– ORB plays crucial role supplying interfaces and performing marshalling

Dynamic Skeleton Implementations (DSI)

– The server side equivalent to DII

– A skeleton might not be present on the server in a

development environment

– This facility allows requests for an object that does not

have skeletons on the server

– A sever has to allow invocations on the interfaces of the

CORBA objects

– Examine the contents of the invocation and discover the

target object and method

CORBA: IDL

–Is used to define the remote methods for use by clients –Servers define IDL for the methods that will use the ORB –Server implements the IDL

–Clients program to the IDL specification –Provides facilities for defining modules, interface types, attributes and method signatures

Interface Stock{

readonly attribute double stockPrice;

readonly attribute string stockCode;

void getStockPrice(in string stockCode, out double stockPrice);

}

Defines:

1 method

2 attributes

A Server must then implement the method

Trang 9

IDL: more complex

1 exception NoCashException {

2 string reason;

3 };

4

5 interface Account {

6 readonly attribute double balance;

7 readonly attribute string owner;

8 void add(in double amount);

9 void remove(in double amount) raises (NoCashException);

10 };

13 module bank {

14 exception OpenException {

15 string reason;

16 };

17

18 interface Position {

19 void open(in string name,in double init) raises (OpenException);

20 double close(in ::Account account);

21 ::Account get(in string name);

22 };

23 };

CORBA: Protocols

• CORBA Protocols

external data using CDR

• This provides hardware/software independence – GIOP also handles R-R protocol for different operating systems

– IIOP implements R-R protocol of TCP-IP

CORBA: remote references

• IOR (Inter-Operable References)

– Contains:

• Interface repository identifier

• IIOP

• Port number

• Object name

CORBA: remote references

IOR (Inter-Operable Reference)

IIOP Host domain name

Port number

IDL interface type id Protocol & address details Object key Interface

repository identifier

Adaptor name Object name

CORBA: Services

• CORBA provides a set of services for use by distributed objects

• These include:

–Naming service

–Security service

–Trading service

–Transaction and concurrency service

–Persistent object service

–Event service

CORBA: Services

• Naming service –The CORBA naming service is essentially it is a binder –Each ORB has an initial naming context

–Objects may bind to the initial naming context

–Context’s may also exist within the initial naming context

–Objects may then bind to sub-context also

–Objects are referenced through their context and names

Initial naming context

Sub-context A

Trang 10

CORBA: Services

• Security service

–Essentially this service authenticates principals

–Client sends credentials in requests

–Upon receipt the server decides whether to process has the right to

access the remote object

–If sufficient rights exists the server execute the remote invocation

–Also ensures non-repudiation and secure communications

• Transaction services and concurrency control

–Enforces concurrency control into RMI transactions

–Uses commit, rollback, and a two-phase commit cycle

CORBA: Services

• Event Services –This service defines a means for implementing the Publisher/Subscriber pattern (suppliers and consumers in CORBA)

–Push: suppliers push events to consumers –Pull: consumers request events from suppliers

Supplier Supplier Supplier Event Channel

Supplier Supplier Supplier

Supplier

CORBA: Services

• Persistent object service

– Each CORBA object is responsible for saving its

state when it id de-activated

– The POS (Persistent Object Service) provides a

means for CORBA objects to save their state

– Can use PSDL or persistence transparency

technique

CORBA: Services

• Trading service

– Rather than accessing objects by name trading services allow objects to be accessed by attributes

– In other words, this service allows clients to access remote objects based on the which of the remote objects is best able

to meet the request of the client rather than the client specifying a specific object

•If we want to find a plumber we can either use the name of the company

•Or some criteria, –Local area=‘london’, service=‘emergency’

Microsoft DDE to DCOM

• History

– DDE (Dynamic Data Exchange)

– OLE (Object Linking and Embedding)

– COM (Compound Object Model)

– ActiveX

– DCOM (Distributed Computing Environment DCE + COM)

• We are going to talk briefly about COM and DCOM

COM

• Its interfaces are defined in IDL

• Supports dynamic discovery

• Uses Unique component ID mechanism

• Invocation from one component to another occurs using virtual tables, known in COM as vtables – Essentially this is just a list of pointers

– clients have pointers to the vtable which point to server functions

– This is all stored in binary so it is language independent

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	210,65 KB