Э. Таненбаум, М. ван Стеен - Распределённые системы (принципы и парадигмы) (1162619), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Параллельно коммуникационная система направляет сообщение в точку, из которой, как ожидается, оно сможет достигнуть места назначения, возможно, с сохранением в локальном буфере. Еслиполучатель в момент прихода сообщения на принимающий хост этого получателя неактивен, передача обрывается. Другой пример нерезидентной асинхроннойсвязи — асинхронный вызов RPC.Нерезидентная синхронная связь существует в различных вариантах. В наиболее слабой форме, основанной на подтверждениях приема сообщений, отправитель блокируется до тех пор, пока сообщение не окажется в локальном буферепринимающего хоста. После получения подтверждения отправитель продолжаетсвою работу. В ориентированной на доставку нерезидентной синхронной связиотправитель блокируется до тех пор, пока сообщение не будет доставлено получателю для дальнейшей обработки.
Мы рассматривали эту форму синхронногоповедения при обсуждении асинхронных вызовов RPC. При асинхронных вызовах RFC клиент синхронР13ируется с сервером, ожидая, пока его запрос будетпринят на дальнейшую обработку. Наиболее жесткая форма — ориентированнаяна ответ нерезидентная синхронная связь — предполагает блокировку отправителя до получения ответного сообщения с другой стороны, как в поведении запрос-ответ при взаимодействии клиент-сервер. Эта схема характерна также длямеханизмов RFC и RMI.Все сочетания сохранности и синхронности при взаимодействиях показанына рис.
2.21. Другая, но схожая классификация обсуждается в [445].До недавнего времени множество распределенных систем поддерживалитолько ориентированную на ответ нерезидентную синхронную связь, реализованную через вызов удаленных процедур или через обращения к удаленным объектам. После того как стало ясно, что этот вид связи не всегда самый подходящий,были созданы средства для менее жестких форм нерезидентной синхронной связи, таких как асинхронные вызовы RFC (см. рис.
2.13) или отложенные синхронные операции.130Глава 2. СвязьА отправляетсообщениеи продолжает работуА отправляет сообщениеи ожидает, пока ононе будет полученоА завершаетработуЖА завершает работуСообщение сохраняетсяпо месту работы ВВремя для его последующей•передачи„ВремяВ стартуети получаетсообщениеВ не работаетВ не работаетА отправляетсообщениеи продолжает работуОтправка запросаи ожидание его полученияСообщение можетбыть отправлено тольков случае, если В работаетВремяЗапросполученРаботает, но делает Обработкачто-то иноезапросав получает сообщениеОтправка запросаи ожидание ответаОтправка запроса и ожиданиеизвещения о его полученииИзвещениео полученииЗапросполученРаботает, но делает Обработкачто-то иноезапросааВ стартуети получаетсообщение^^^^^Извещениео полученииВремяЗапросполученРаботает, но делает Обработкачто-то иноезапросаеРис. 2 .
2 1 . Шесть видов связи: сохранная асинхронная связь (а), сохранная синхроннаясвязь (б), нерезидентная асинхронная связь (в), нерезидентная синхронная связьс синхронизацией по приему (г), нерезидентная синхронная связьс синхронизацией по доставке {д) и нерезидентная синхроннаясвязь с синхронизацией по ответу (е)В корне отличный подход применен в системах передачи сообщений, использующих как отправную точку нерезидентную асинхронную связь и в качестведополнительной возможности содержащих средства синхронной связи.
Однаково всех вариантах передачи сообщений взаимодействия также предполагаютсяпрозрачными. Другими словами, задействуются только те средства связи, кото-2.4. Связь посредством сообщений131рые подходят для синхронных процессов. Ограничиваться исключительно этими средствами во многих случаях нереально, особенно если принять во внимание географическую масштабируемость.Необходимость в службах сохранной связи стала очевидной, когда разработчикам программного обеспечения промежуточного уровня потребовалось интегрировать приложения в крупные и сильно разветвленные взаимосвязанные сети.Подобные сети часто разбросаны по различным подразделениям и административным зонам, части которых не всегда могут быть доступны немедленно.
Например, доступ может быть ограничен по причине сбоев в сети или процессах.Для решения подобных проблем были разработаны частные решения на базе сохранной связи, но подобные решения, как легко понять, не вполне удовлетворяли требованиям переносимости и работоспособности в разных условиях.Другам недостатком нерезидентной связи можно считать тот факт, что в случаевозникновения ошибки необходимо немедленно замаскировать ее и запуститьпроцедуру восстановления.
Невозможность отложить восстановление в данномслучае означает нарушение прозрачности по отказам. В случае же сохранной связи приложение разрабатывается в расчете на длительные задержки между посылкой сообщения и получением ответа на него. Соответственно, мы можем прибегнуть к несложным, хотя возможно и медленным способам маскировки ошибоки восстановления.Должно быть понятно, что выбор исключительно между нерезидентным и сохранным типами связи во многих случаях неприемлем. Аналогично, только синхронный и асинхронный типы связи — это еще не все. В зависимости от задачраспределенной системы ей могут потребоваться все возможные типы связи.
Ранее мы говорили в основном о нерезидентной синхронной связи — RPC и RMI.Другие формы взаимодействия, как правило, представлены системами, работающими на основе передачи сообщений. Эти системы мы обсудим в следующихпунктах. Мы проясним разницу между нерезидентной и сохранной связью.2.4.2. Нерезидентная связь на основе сообщенийМножество распределенных систем и приложений непосредственно построенона базе простой модели обмена сообщениями, предоставляемой транспортнымуровнем.
Чтобы лучше понять и оценить системы, ориентированные на сообщения, как части решений промежуточного уровня, обсудим сперва обмен сообщениями через сокеты транспортного уровня.Сокеты БерклиДля стандартизации интерфейса транспортного уровня предпринимались специальные усилия. Это делалось для того, чтобы позволить программистам использовать полный комплект протоколов обмена сообщениями как простой наборпримитивов. Кроме того, стандартные интерфейсы упрощают перенос приложений на другие машины.В качестве примера мы кратко рассмотрим интерфейс сокетов, введенныйв версии UNIX, разработанной в универсргтете Беркли (Berkeley UNIX).
Другой132Глава 2. Связьважный интерфейс, XTI, прртсутствуюищй в транспортном интерфейсе Х/Ореп,который официально именуется интерфейсом транспортного уровня {TransportLayer Interface, ТЫ), разработан организацией AT&T. Сокеты и XTI хорошо подходят к своим моделям сетевого программирования, но имеют разный набор примитивов.Концептуально сокет (socket) — это конечная точка коммуникации.
В этуточку приложение может записывать данные, которые следует переслать побазовой сети, и из этой точки оно может читать приходящие данные. Сокеты образуют абстракцию, лежащую поверх реальной конечной точки сети, которая работает с локальной операционной системой по некоторому транспортному протоколу. Далее мы сосредоточимся на примитивах сокетов для TCP, показанныхв табл. 2.1.Т а б л и ц а 2 .
1 . Примитивы сокетов для TCP/IPПримитивНазначениеSocketСоздать новую конечную точку к о м м у н и к а ц и иВ1 ndНазначить сокету локальный адресLi stenОбозначить готовность к установке с о е д и н е н и яAcceptЗаблокировать вызывающую сторону до прибытия запроса о соединенииConnectС о в е р ш и т ь попытку установить с о е д и н е н и еSendПослать через с о е д и н е н и е некоторые данныеRece1 veПринять из с о е д и н е н и я некоторые данныеCloseРазорвать с о е д и н е н и еСерверы обычно выполняют первые четыре примитива, чаще всего в приведенном в таблице порядке.
При вызове примитива socket вызывающий процесссоздает новую конечную точку для некоторого транспортного протокола. Изнутри создание конечной точки коммуникации означает, что локальная операционная система резервирует ресурсы для размещения приходящих и отправляемыхпо некоторому протоколу сообщений.Примитив bind выполняет привязку локального адреса к только что созданному сокету. Например, сервер должен связать IP-адрес своей машины с номером порта (возможно, общеизвестным) сокета. Привязка сообщает операционной системе, что сервер намерен получать сообщения только на указанные адреси порт.Примитив listen применяется только для коммуникаций, ориентированныхна соединение.
Это неблокирующий вызов, требующий от локальной операционной системы зарезервировать буфер для определенного максимального количества соединений, которое вызывающий процесс намерен поддерживать.Вызов примитива accept блокирует вызывающий процесс до прихода запросана соединение. Когда этот запрос придет, локальная операционная система создаст новый сокет с теми же свойствами, что и у базового, и возвратит его вызывающему процессу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
