Aufgabenblatt 0 Verteilte Anwendungen Wirtschaftsinformatik SS 2018

Transkript

1 Aufgabenblatt 0 Verteilte Anwendungen Wirtschaftsinformatik SS 2018 Vorbereitung Die Aufgabenblätter sind als Arbeitsblätter gedacht, die stückweise durchgearbeitet werden können. Teilweise bauen spätere Aufgabenblätter auf den Ergebnissen der früheren auf. Am besten ist es, wenn Sie sich erst einmal alle Blätter ansehen und dann eine Planung machen; dadurch könnten Sie Zeit sparen. Dieses Arbeitsblatt dient der Vorbereitung. Die Lösungen werden nicht abgegeben und auch nicht mit Punkten belohnt. Die Bearbeitung dieses Aufgabenblatts zählt nicht als die eine Aufgabe, die für eine 3.7-Zensur benötigt wird. Zum Lösen der einen Aufgabe ist jedoch die unten beschriebene theoretische Vorbereitung notwendig. Lernziele Wiederholung und Vertiefung von Webtechnologien Kennenlernen einer Virtuellen Maschine (VM) XAMPP als Web-Entwicklungsumgebung Aufgaben 0 Punkte Theoretische Vorbereitung Es kann sein, dass Sie von der Veranstaltung Webtechnologien viel vergessen haben; daher sollten Sie sich folgende Lerneinheiten aus den früheren Semestern ansehen: HTTP Entwicklung PHP Einführung PHP Klassen PHP Bibliotheken PHP Testen JavaScript Ajax Wiederholung Wiederholung, Wichtig! Wiederholung Wiederholung Wiederholung Neu, Wichtig! Wiederholung und neu, Wichtig! Die mit "wichtig" gekennzeichneten Bereiche benötigen Sie in jedem Falle für diese Veranstaltung. In vielen Fällen gibt es dazu Videos

2 Vorbereitung der Virtuellen Maschine Diese Ausführungen beziehen sich auf die Arbeit im Labor. Wer mit eigenen PCs arbeitet, muss an einigen Stellen etwas anderes machen. Wer mit virtuellen Maschinen im Labor arbeitet dies ist nicht Bedingung sollte beachten, dass diese Maschinen allgemein für alle Personen dieser Veranstaltung zugänglich sind und damit gelöscht bzw. verändert werden können. Respektieren Sie daher die Arbeit anderer Studierender und löschen bzw. verändern Sie nur Ihre eigenen Maschinen. Wer sicher gehen will, dass seine Maschinen immer da sind, der muss diese per USB-Stick jedes Mal sichern bzw. wieder herstellen alle PCs haben eine USB-3.0-Schnittstelle, so dass dies mit einem USB-3.0-Stick (>16 GByte) relativ schnell geht. Diese Sticks müssen aber mit NTFS formatiert sein, die übliche Formatierung mit VFAT32 geht nicht, da die Dateien größer als 4 GB werden können. Statt eines Sticks geht auch eine mobile SSD-Platte. Beginnen wir mit der Vorbereitung der Virtuellen Maschinen (VM): 1. Loggen Sie sich unter "gastxx" im Labor A 209L ein (Passwort ist der Loginname), nicht unter Ihren eigenen HTW-Account. Alle benutzen damit dasselbe Login an dieser einen Maschine. Der Name des Logins steht auf dem Gehäuse der Maschine. Bitte nehmen Sie immer nur diesen Namen. 2. Es wird kein File-Server benutzt, d.h. bitte keine Dateien und vor allem keine VMs unter "Eigene Dateien" ablegen. Bitte legen Sie auch auf anderen Ordnern auf der C:-Platte im Labor nichts ab, sondern immer nur auf der lokalen D:-Platte (Grund: kein Platz auf C:, viel Platz auf D:). Das bedeutet aber auch, dass Sie das ganze Semester genau an dieser Maschine arbeiten müssen; ein Wechsel der Maschine ist nur mit dem Kopieren der VMs möglich. Leider ist es manchmal so, dass der Default-Ordner innerhalb von VirtualBox auf der C-Platte liegt, so dass bei einem Klonen die C-Platte gefüllt wird, denn der Klon wird in diesen Ordner gelegt. Falls dies der Fall ist, dann sollten Sie den Ordner des Klons auf die D-Platte kopieren. 3. Der Ordner mit einer Readonly-Version der VM heißt in diesem Semester: "D:\VM Read Only\Web-dev-01". In diesem Ordner befindet sich die Virtuelle Maschine. Alternativ können Sie sich die Maschine in der frischesten Form von der Website des Dozenten herunter laden: f4.htw-berlin.de/users/messer/downloads/index.html. Dann muss allerdings die VM-Datei mit 7z ausgepackt und wie eine Dateikopie verwendet werden; dazu gibt es weiter unten Informationen. 4. Nun starten Sie VirtualBox. Ist die Readonly-Version schon importiert, dann ist sie links im Fenster zu sehen. Ansonsten müssen Sie diese mit Maschine>Hinzufügen und Auswahl der *.vbox-datei innerhalb des Ordners der VM importieren. 5. Die Readonly-Version wird geklont (Rechte Maustaste auf das Symbol - 2 -

3 und Klonen auswählen), wobei dann ein vernünftiger Name (nicht der vorgeschlagene) benutzt sowie das Häkchen für neue MAC-Adressen gesetzt wird. Beides ist essentiell wichtig! Es dürfen keine Maschinen mit derselben MAC/Ethernet-Adresse im selben Netz benutzt werden! 6. Ihre neue Maschine liegt in dem Ordner mit dem selbst gewählten Namen innerhalb des Default-Ordners für VM von VirtualBox. Wenn Sie von dem neuen Ordner eine Kopie machen, können Sie die Maschine auch auf andere Systeme transportieren. 7. Nun starten Sie Ihre VM mit "Starten". Loggen sich unter student ein (PW=student). Dort starten Sie den Browser: Sie müssen surfen können. 8. Nun starten Sie den Apache und MySQL (Icons auf dem Desktop). Nun starten Sie netbeans und lassen das Projekt test-html laufen. Es muss der Browser aufgehen und eine Ausgabe erscheinen. Das ist der Test, ob es überhaupt geht. Es kann aber sein, dass die Apache die Dateien nicht findet. Dann ändern Sie in netbeans einfach die Source-Datei, z.b. durch Einfügen eines Leerzeichens, dann müsste nach Starten alles gehen. Der Grund dafür ist, dass netbeans nur dann die Datei nach htdocs kopiert, wenn sie verändert wurde. Wenn netbeans der Meinung ist, es wurde nichts geändert, dann gibt es auch keine Datei unter htdocs. Durch das Einfügen eines Blanks wird das repariert. 9. Nun loggen Sie sich aus und unter root wieder ein (pw=rootroot). Sie können nun die Firewall aufmachen. Das geht unter root über das Menue System>Administration>Firewall. Hier öffnen Sie WWW(http) durch Anklicken bzw. Schließen mit Wegklicken. Ab jetzt ist Ihre Maschine über den Port 80 weltweit zugreifbar. 10. Wenn Sie schon dabei sind, bestimmen Sie die IP-Adresse dieser Maschine. Durch Klick auf der Terminalsymbol in der Kopfleiste öffnen Sie ein Shell-Fenster, in das Sie ifconfig eingeben. Hinter "inet Adresse:" steht die IP-Adresse der Maschine zu diesem Zeitpunkt. Da nach jedem Start die VMs eine neue IP-Adresse bekommen, kann es sein, dass später diese Adresse sich ändert. 11. Als letztes prüfen Sie, ob das Öffnen der Firewall geklappt hat. Unter root auf einer anderen Maschine - oder von der Host-Maschine, dem PC - geht es in den Shell und dort geben Sie ein: nmap -p80 IP-Adresse. Es müsste dann "HTTP open" o.ä. erscheinen. Tut es nicht, dann ist der Web-Server nicht von außen erreichbar oder er läuft nicht oder... jedenfalls liegt ein Fehler vor. Für spätere Übungen benötigen Sie weitere VMs; diese erstellen Sie am besten mit einem Klonen Ihrer eigenen Maschine, wobei Sie in jedem Falle eine neue MAC-Adresse generieren lassen müssen. Bei diesem Klonen werden auch die Passwörter, die installierte Software etc. sowie Ihre anderen Anpassungen übernommen

4 Arbeiten mit einer Dateikopie Sie können auch die VM von der Website herunterladen oder durch eine Dateikopie eines Ordners mit einer VM erstellen. Dann ändern sich einige Schritte: (a) Wenn Sie die VM von der Website des Dozenten herunterladen, dann müssen Sie die VM noch mit dem Programm 7z auspacken. Jedenfalls befindet sich am Ende die VM in einem eigenen Ordner. Für Windows gibt es dazu ein bat-file, das dies tut. Alternativ können Sie den Ordner einer bestehenden VM kopieren. Aber nun gibt es ein Problem: Jede VM hat intern eine Nummer, die sie eindeutig identifiziert. Es ist nun nicht möglich auf einem PC zwei verschiedene VMs mit derselben internen Nummern zu starten, d.h. nur das Klonen erzeugt eine VM mit einer neuen Nummer, Kopieren (von der Site oder von einem Ordner) behält die Nummer bei. Diese Kopie können Sie also nur auf einem anderen PC benutzen. (b) Nun starten Sie VirtualBox und importieren die Maschine aus Ihrem eigenen Ordner über Maschine>Hinzufügen und Auswahl der *.vbox- Datei innerhalb des eigenen Ordners. (c) Sie ändern manuell die MAC-Adresse, indem Sie über den Reiter Netzwerk ("Erweitert" anklicken) die Adresse ändern. Nehmen Sie einfach ein wüste andere Hex-Adresse oder eine per Zufall (Klick rechts auf das kleine Icon). (d) Die Maschine muss im Bridge-Modus (Netzwerkbrücke) laufen. Sie können dies vor dem Start mit "Auswahl der Maschine" -> Ändern -> Netzwerk -> "angeschlossen an" prüfen bzw. setzen. (e) Die zu empfehlende VM ist eine 64-Bit-Version und setzt moderne Hardware-Unterstützung der Virtualisierung voraus, d.h. wenn Sie diese Maschine auf einen älteren PC benutzen, kann es zu Problemen kommen. Auf der Site des Dozenten gibt es noch VMs für 32-Bit-Systeme und ältere Rechner zum Herunterladen. (f) Beachten Sie, dass Sie für eine VM 2-3 GB RAM benötigen. Für einige Übungen müssen mindestens 3 Maschinen laufen, so dass ein Betrieb auf einer Maschine mit wenig RAM sehr langsam sein kann (siehe unten). (g)der Rest sind alle Schritte ab Schritt 7. Ajax-Programmierung Dazu gibt es einen erläuternden Foliensatz. Am besten gehen Sie wie folgt vor: 1. Wiederholen Sie die Teile von JavaScript: 1 bis 4 aus Webtechnologien. Teil 4 ist die Beschreibung der Ajax-Implementierung für diese Veranstaltung. 2. Zum Ajax-Implement gibt es einen Foliensatz, das die Implementierung - 4 -

5 erklärt. Diese können Sie fertig als netbeans-projekt herunterladen und als Vorlage benutzen. Für eclipse: Packen Sie die zip-datei aus und importieren Sie die Dateien in eclipse. Das netbeans-projekt sollte unmittelbar laufen; falls nicht, liegt dies meistens dem falsch eingestellten Directory-Namen für htdocs (darin unterscheidet sich auch die Windowsvon der Linux-Version). Dies können Sie über die Projekt-Eigenschaften in netbeans ändern. Links Dateizugriff aus PHP heraus In PHP ist das erstmalige Anlegen einer leeren Datei nicht ganz so einfach. Daher wird folgender Code für die Routine zum Serialisieren des Objekts $data hier ein Array - vorgeschlagen (dies benötigen Sie in einigen Übungen): if(file_exists($filename)) { $data= file_get_contents($filename); if(strlen($data)>0) { $logarray= unserialize($data); } else { $logarray= array(); } } else { $logarray= array(); $handle= fopen($filename,"w+"); fclose($handle); } Die dazu gehörenden Web-URLs: Dann gibt es immer wieder Probleme mit den Permissions bei der Benutzung von Dateien durch PHP. PHP wird vom Apache-Server ausgeführt, das bedeutet, dass alle von PHP erzeugten Dateien mit der User-ID des Apache, also daemon, angelegt werden. Sie selbst arbeiten mit der User-ID student. Das bedeutet aber auch, dass der Apache/PHP nicht die Erlaubnis hat, auf Ihre Da

6 teien zuzugreifen (und umgekehrt), mit anderen Worten: jeder kann nur auf seine Dateien zugreifen. Das können Sie durch Ändern der Erlaubnisse reparieren, indem Sie im Ordner htdocs die entsprechenden Ordner mit "chmod 777 Ordnername" und die entsprechenden Dateien mit "chmod 666 Dateiname" für den allgemeinen Zugriff öffnen (natürlich im Shell unter root). Derartige Fehler finden Sie recht schnell, wenn Sie sich die Log-Dateien des Apache und des PHP-Interpreters ansehen. Falls Sie eine andere Implementierung des Web-Servers benutzen, können Sie mit dem folgenden, etwas wüsten Kommando herausfinden, unter welcher User-ID der Apache konkret läuft: ps aux egrep '([a A]pache [h H]ttpd)' awk '{ print $1}' uniq tail -1 Ein relativer Dateiname (also nicht mit / beginnend) wird relativ zur Wurzel der Projektdateien erwartet, d.h. bei dem Projektordner Test03 wird die Datei "data/logger.dat" als ".../htdocs/test03/data/logger.dat" angelegt. Arbeiten mit dem Firefox Sie sollten in jedem Falle zu Beginn mit F12 das Debug-Fenster öffnen und die dort angezeigten Informationen bei der Entwicklung beachten. Wenn Sie verschiedene Versuche mit unterschiedlichen JavaScript-Dateien durchführen, sollten Sie, wenn der Eindruck entsteht, dass sich nach einer Änderung in den JavaScript-Dateien trotzdem nichts ändert, die neueste Chronik löschen (Strg-Umschalt-Entf), denn der Firefox versucht zu optimieren, indem er die vermeintlich korrekten alten Versionen der JavaScript- Dateien aus einem internen Cache holt. Dieser wird durch das Löschen der Chronik auch gelöscht. Mehrere Rechner im Labor Selbstverständlich können Sie zuhause in Ihrem eigenen Netzwerk arbeiten oder im Labor mit einem Switch und ein paar Kabeln ein eigenes Netzwerk aufbauen bzw. das im Labor vorhandene erweitern. Mehrere VMs auf einem Rechner Für den Fall, dass Sie mehrere VMs innerhalb eines Rechners zu einem lokalen Netzwerk (also alles läuft auf einer einzigen Hardware) zusammenschalten wollen, müssen Sie folgendes tun: (a) Nach dem Klonen setzen Sie bei VirtualBox die Netzwerkkarte (Netzwerk) in den Modus "internes Netzwerk" (Angeschlossen an). (b) Nun starten Sie die Verwaltung der Netzwerkkarte unter Einstellungen > Netzwerkverbindungen. (c)nach einem Klick auf eth* und Bearbeiten gehen Sie zum Reiter IPv4- Einstellungen und ändern Methode auf Manuell. (d) Jetzt geben Sie nach Adresse hinzufügen eine lokale IP-Adresse, z.b , ein, anschließend: Anwenden

7 (e) Das machen Sie mit der anderen Maschine mit einer anderen IP-Adresse, z.b etc. (f) Im Shell geben Sie dann in einer Maschine ping ein, was funktionieren muss; dann wird dies in der anderen Maschine mit der anderen IP-Adresse wiederholt. Einen Internet-Zugriff haben Sie nicht. (g) Wenn Sie wieder normal arbeiten wollen, müssen Sie die Methode von manuell wieder auf Automatisch(DHCP) zurück setzen und natürlich in VirtualBox den Modus auf NAT bzw. Bridged setzen. Bitte beachten Sie, dass dieser Weg viel RAM, mindestens 8 GB und Hardware- Beschleunigung für Virtuelle Maschinen voraussetzt; ohne dies ist die gesamte Konstruktion so langsam, dass es keinen Spaß macht. Das Limit wird wohl bei 4 VMs liegen Dies ist aber eigentlich eine Schummellösung, da es sich nicht um ein verteiltes System handelt. Datenaustausch zwischen verschiedenen VMs In den Übungen haben Sie auch das Problem, dass Dateien an einer Maschine erstellt und auf andere verteilt werden müssen. Das können Sie mit einem FTP-Server und FTP-Client tun. Dazu müssen Sie den FTP-Server für den Zugriff von Draußen ganz analog zum Webserver in der Firewall-Konfiguration öffnen (Port 21). Mit dem FTP-Client filezilla (Windows) kann das Verteilen recht einfach gelöst werden. Dazu erstellen Sie die Software unter Windows und verteilen Sie mit filezilla auf Ihre VMs auf der eigenen Maschine und im Netzwerk. Zum Austausch müssen Sie natürlich die IP-Adresse der betreffenden Systeme kennen; diese erfahren Sie im Shell mit dem Kommando ifconfig. Gemeinsamer Ordner verschiedener VMs Der Datenaustausch geht auch über einen gemeinsamen Ordner, der gleichzeitig von mehreren VMs auf einer Maschine benutzt wird: (a)auf dem Laufwerk mit den VMs wird ein Ordner angelegt, in den irgendeine kleine Datei kopiert wird (wird zum Testen benötigt). (b)vor dem Start der VM wird in VirtualBox wird der Reiter "Gemeinsame Ordner" angeklickt. (c) Über das kleine Hinzufügen-Icon rechts oben wird der oben angelegte Ordner angegeben sowie das Flag "Automatisch einbinden" eingestellt. (d)dann wird die VM gestartet. Der Ordner wird automatisch wie ein Medium montiert und ist für den Datenaustausch bereit. Die oben eingefügte kleine Datei müsste zu sehen sein. (e)dies wird mit jeder der beteiligten VMs gemacht. Über den externen Ordner können dann alle Projektdaten aus dem netbeans- Projektordner ausgetauscht werden. Aber, das geht nur, wenn alle VMs sich - 7 -

8 auf einer Maschine befinden und wenn Sie in der VM als Superuser (root) arbeiten. Leider scheint diese Möglichkeit nur für das Kopieren von Dateien vom Gnome-Desktop und mit Shell-Kommandos zu funktionieren. Ob dieser Mechanismus auch parallel von mehreren VMs gleichzeitig funktioniert ist fraglich. Wenn Sie in Ihrem eigenen Netzwerk einen Fileserver betreiben, können Sie natürlich den gemeinsamen Ordner auf ein Netzlaufwerk legen und damit auch mit mehreren Hardware-Maschinen arbeiten. Datenaustausch mit Memory-Stick Arbeiten Sie mit mehreren Hardware-Maschinen, müssen Sie die Software mit Hilfe eines Memory-Sticks verteilen. Der Stick wird als FAT32-Filesystem formatiert der VM explizit zugeordnet und dann von Linux automatisch eingebunden. Damit das alles nicht so aufwendig wird, sollten Sie darauf achten, dass die Sourcen und damit die Dateien auf allen beteiligten Systemen gleich sind. Selbstverständlich sind noch andere Lösungen sinnvoll, z.b. über einen Git- Server, mittels rsync oder mit WebDAV. Dazu ist aber mehr Handarbeit erforderlich