Truyền thông giữa các tiến trình (Inter-process communication)
Các chủ đề chính
– Các đặc trưng của IPC – Truyền thông đồng bộ và bất đồng bộ – Biểu diễn dữ liệu ngoài và marshalling
• CORBA’s Common Data Representation • Java Object serialisation
– Truyền thông trong Client-Server • Client-Server Communication • Truyền thông bên trong các dịch vụ được một nhóm server cung
cấp
IP multicast – Truyền thông nhóm –
Nhắc lại: Tiếp cận lớp
The OSI model
Application Application
Presentation Presentation
A message, descends through the layers
Session Session
Transport Transport
Network Network
Then ascends through the layers at the receiver
Data Data
The network
Physical Physical
A HOST – A COMPUTER A HOST – A COMPUTER
Bài này tập trung vào Middle ware
Application: Applications, services
RMI and RPC
Request Reply Protocol (RRP)
Middleware layers
Marshalling and external data representation
Transport: UDP and TCP
Other lower lever layers…
Các cơ sở của thông điệp
• API (application programming interface)
– Trong ngữ cảnh của bài này, nó đề cập đến một interface cho các lập
trình viên ứng dụng sử dụng UDP hoặc TCP
• Chuyển thông điệp có hai tác vụ chính
– Gửi và nhận (Request and Reply) – một tiến trình gởi đến các người nhận khác – Một yêu cầu đơn giản là cả hai: các nơi nhận và các thông điệp liên
quan đến đồng bộ hóa (synchronisation)
Đồng bộ hóa
– Đồng bộ (blocking)
• Người gởi bị “khóa” nghĩa là bị “đóng băng” trong khi gởi
cho đến khi có phản hồi từ người nhận • Người gởi và người nhận đồng bộ với nhau
– Bất đồng bộ (non-blocking)
• Người gởi có thể thực hiện xử lý một khi thông điệp đã được
gởi
– Các hệ thống hiện nay nhắm đến đồng bộ – Bất đồng bộ làm cho mã chương trình thêm phức
tạp
Đồng bộ (tt.)
• Ví dụ
– Blocking:
• Yêu cầu rút tiền từ máy ATM • Máy ATM bị khóa cho đến khi nhận được xác nhận quyền truy xuất từ
ngân hàng.
– Non-blocking
• Một DIS là non-blocking, nó cho pháp các xủa lý được thực hiện trong
khi đợi trả lời
• Email là một ví dụ trong thế giớ thực về thông điệp non-blocking • Bạn gởi một email và rồi làm chuyện khác trong khi chờ trả lời
API & IP: truyền thông giữa các tiến trình
• Nơi đến của thông điệp
– Địa chỉ
• Địa chỉ xác định duy nhất một phần cứng, có thể là một máy
tính
• Một cổng cục bộ là một nơi đến trên một máy tính
– Một hoặc nhiều thông điệp có thể được gởi đến các cổng – Các tiến trình có thể sử dụng một hay nhiều cổng để nhận thông
156.254.12.35:875
điệp
Address + port
API & IP: truyền thông giữa các tiến trình
• Các vấn đề cần quan tâm trong truyền thông
giữa các tiến trình
– Độ tin cậy (Reliability)
• Các hệ thống có thể tin cậy không nên làm hư thông điệp ngay cả
nếu các gói bị mất hay bị hủy – Tính thứ tự (Ordering)
• Thông điệp được phân phối theo thứ tự gởi
Truyền thông giữa các tiến trình
ports
ports
Port: 1
Port: 1
client
server
Port: 671
Port: 771
A computer, IP address = 138.37.543.345
A computer, IP address = 138.37.53.349
Truyền thông tiến trình và Sockets
• Sockets
– Là một sự trừu tượng theo đó tiến trình liên kết đến
một socket có quan hệ đến một cổng – Gán một cổng cục bộ đến một tiến trình – Tiến trình trao đổi với socket – liên quan đến một cổng – Các tiến trình chỉ có thể truy xuất thông điệp từ các
cổng liên kết đến socket của chúng
Truyền thông giữa các tiên trình
ports
ports
Socket maps to a port
Socket maps to a port
Port: 1
Port: 1
client
server
Port: 671
Port: 771
A computer, IP address = 138.37.543.345
A computer, IP address = 138.37.53.349
Truyền thông theo UDP
◦ UDP và phương pháp Datagram
Datagram được gởi từ một tiến trình đến tiến trình nhận Trước hết người gởi (the client) và người nhận (the server) phải
được liên kết đến cùng một socket Client có thể liên kết đến bất kỳ cổng nào Server liên kết đến cổng bảng bá đã xác định để nhận thông điệp
client gởi thông điệp của nó đến server bao gồm dịa chỉ nguwowgi
gởi (để nhận trả lời) server nhận và xử lý server gởi trả lời cho client thông qua địa chỉ và cổng
Truyền thông UDP (tt.)
Phương thức send là non-blocking (asynchronous)
◦ như vậy chúng ta tự do khi đã gởi
Phương thức nhận là blocking (synchronous), mặc dù các
threads khác có thể được dùng để tiến hành các công việc khác.
Nhận có thể dùng time-outs để giới hạn thời gian bị block.
◦ Tuy vậy việc xác định gia trị timeout tốt là khó
Thông điệp nhận được được lưu trữ trong hàng đợi liên kết
với socket.
Người nhận kiểm tra socket liên kết để nhận thông điệp Các thông điệp nhận được có thể đến từ khắp nơi
Truyền thông UDP
◦ Sử dụng UDP và phương pháp Datagram
Hiệu quả khi không quan tâm đến sự cố và khả năng chịu lỗi
i.e. naming services
Hiệu quả vì giảm các truyền thông bắt tay để bảo đảm các phương
thức phân phối
Truyền thông UDP
UDP và phương pháp Datagram
◦ Ví dụ về phương thức: aSocket.send(request) aSocket.recieve(reply)
ở đây cả hai request và reply và các gói Datagram
◦ Các phương thức khác:
setSoTimeout connect
API & IP: truyền thông UDP
• In Java
• A DatagramPacket class contains:
The message
Length of message
Internet address
Port
• i.e.
3432 543 4531
13
145.25.123.871
589
In Java a DatagramPacket is constructed:
Note: the DatagramPacket contains the host address (aHost) and the host port
myPacket = new DatagramPacket(m,args[0].length(), aHost, serverPort);
(serverPort)
API & IP: truyền thông UDP
• Trong Java
Trong Java, một DatagramPacket được gởi và nhận như sau:
Ghi chú: aSocket là một thể hiện của lớp DatagramSocket .
aSocket.send(myPacket); aSocket.recieve(myPacket);
