Rechnernetze und verteilte Systeme (BSRvS II)

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Carin Heintze
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1 Rechnernetze und verteilte Systeme (BSRvS II) Station Server Komponente Middleware Komponente lokales BS TCP IP... Trends Übersicht Plattformtypen CORBA Prof. Dr. Heiko Krumm FB Informatik, LS IV, AG RvS Universität Dortmund Computernetze und das Internet Anwendung Transport Vermittlung Verbindung Multimedia Sicherheit Netzmanagement Middleware Verteilte Algorithmen H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 1

2 Middleware Zwischen BS und Anwendung Station Client Komponente Anwendung Station Server Komponente Middleware Komponente Middleware Middleware Komponente lokales BS TCP IP... Netzfähige Stationen, Netz-BS lokales BS TCP IP... Netz H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 2

3 Anwendungen Entwicklungsaspekte K o s te n B esch af f u n g E r h altu n g M a n a g e m e n t N etz R ech n er Sy stem so f tw ar e A n w en d u n g en P a ra d i g m e n C lien ts & Ser v er D B & T r an sak tio n en A g en ts & M essag es F o r m u lar e & V o r g än g e V e rte i l u n g A n w e n d u n g s a rc h i te k tu r P l a t t f o rm e n C O R B A D C O M M O M Jav a/r M I /B ean s C I C S/D B 2 W o r k f lo w - M an ag em en t V e rn e tz u n g L e i s tu n g e n F u n k tio n alität L eistu n g Z u v er lässig k eit V e r f ü g b a r k e i t S i c h e r h e i t E r w eiter b ar k eit A n p aß b ar k eit H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 3

4 Anwendungen Entwicklungsaspekte L eistu n g F u n k tio n en R esso u r cen K o s te n P a ra d i g m e n V e rte i l u n g P ar titio n ier u n g R ep lizier u n g M ig r atio n O r te Statio n en T r an sp o r t A n w e n d u n g s a rc h i te k tu r A n w en d u n g sty p en K o m p o n en ten I n ter ak tio n en F u n k tio n en A u f teilu n g Z u o r d n u n g Sch ich tu n g A b str ak tio n en K o n f ig u r atio n M an ag em en t D y n am ik P l a t t f o rm e n V e rn e tz u n g L A N W A N I n ter n et I n tr an et I SD N A T M V P N L e i s tu n g e n H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 4

5 Trends: Veränderte Anwenderanforderungen Wachsende und vernetzte Problembereiche > Menschen & rechnergestützte Services Service - Verfügbarkeit: Immer und Überall Service - Vielfalt: Speziell zugeschnittene Services Einheitliche Oberflächen Bedienung und Ergebnisverknüpfung Internet - Einbindung Hypermediale Browser - Oberflächen H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 5

6 Trends: Strukturierung der Anwendungen 1-Tier-Monolith > 2-Tier-Systeme > 3-Tier-Systeme > kommunizierende, kooperierende Komponenten Presentation and MMI Application (Client) Application (Service) Database and Resources Entzauberte Geheimnisse, offene Schnittstellen, mündige Anwender Modularität, Abstraktionen, Kapselung, Trennung von Belangen, Anpassbarkeit Verschiedene Quellen zur freizügigen Integration von Expertise Verschiedene Quellen zur verbesserten Marktsituation H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 6

7 Middleware-Plattformen: Übersicht MOM (Message oriented Middleware) RPC (Remote Procedure Call) ORB (Object Request Broker) Componentware SOA Service Bus Webservices DBMS (Data Base Management Systems) Multi-DBMS TP (Transaction Processing) DTP (Distributed Transaction Processing) Workflow-Systeme Groupware-Systeme H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 7

8 Plattformen: Message oriented Middleware Prozesse und Nachrichten z.b. netzfähige Unix-Stationen mit Socket-Schnittstelle zu TCP / UDP-Transportdiensten Adressierung Nachrichtenkonstruktion und Analyse Nachrichtenversand und Empfang Nachrichteninterpretation Prozess Prozess Prozess Schnittstellendefinition: Anwendungsprotokoll H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 8

9 Plattformen: Remote Procedure Call Clients und Server, z.b. Sun-RPC, Java-RMI Adressierung Prozeduraufruf und Ausführung Client main generierte Stubs Aufruf Server IDL-Dokument: Schnittstellen-Definition (Prozedurköpfe) Rückkehr function H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 9

10 Sun RPC Schnittstellenund Kommunikations- Implementierung per automatisch mittels XDL-Compiler rpcgen aus XDL-Datei generierten Stubs XDL Interface Definition Language Client: main () { x = F(a,b,c) ; } Client Stub: int F (A, B, C) { send Invoke receive Reply return to Client} Server: int F (A, B, C) { } Server Stub: loop { receive Invoke F() send Reply} H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 10

11 Plattformen: Object Request Broker Clients und gekapselte Objekte, z.b. CORBA-ORB Broking von Diensten Operationsaufruf und Ausführung: Objektmethoden Client Request Response Methode Objekt generierte Stubs (statisch / dynamisch) Client- Prozess Server- Prozess IDL-Dokument (Operationsköpfe) Stub ORB Skeleton H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 11

12 Plattformen: Service-Systems, SOA Dienstleister und Dienstleistungsbeziehungen, z.b. Web-Services Broking und Vermittlung Nutzer Applikation Dienste- Anbieter Temporäre Dienstleistungsbeziehungen Dienstanforderung und Ausführung WWW auf Internet Maschinen- und Menschen-Schnittstellen Dienste- Anbieter Dienste- Anbieter Dienste- Anbieter H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 12

13 Plattformen: Database Management Systems Datenbasis und Transaktionen Zustandsraum: Datenmodell Transitionen: Aktionen Konsistenzbedingungen Transaktionen: ACID Logik: AC Modularer Entwurf: I Zuverlässigkeit: D Prozess Externes Modell 1 Transaktionen Prozess Externes Modell 2 SQL-Schnittstellen Interface-Builder Konzeptuelles Modell: 1 Zustandsspeicher H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 13

14 Plattformen: Common Object Request Broker (CORBA) Vermittlung des Zugangs zu und Zugriff auf entfernte Objekte sowie spezielle Services und Hilfsdienste Spezialitäten Erblast Integration Interoperabilität mit anderen Plattformen problemlose Netzeinbindung (IIOP) vereinfachtes Management Client Client- Prozess Request Response Stub Methode ORB Server- Prozess Objekt Skeleton H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 14

15 CORBA: Dienstevermittlung Dienst: Objekt- Implementierung Anforderungen / Dienstleistungen: Methoden- Aufrufe Schnittstellen- Verzeichnis: Typen Implementierungs- Verzeichnis: Konkrete Dienstleister Importeur 3. Vermittlung 4. Aufruf 5. Antwort 2. Suche Trader Exporteur 1. Export eines Angebots H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 15

16 CORBA: Struktur einer Anwendung Anwendungen erscheinen als Objektmengen Anwendung Präsentation Funktionen Kundendaten Produktdaten Objekt Request Broker ORB H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 16

17 CORBA: Elemente Object Services: Unterstützung des verteilten Objektsystems Sicherheitsdienste Ereignisaustausch Messages Abrechnung Persistenz Objekt-Lifecycle Common Facilities: Sammlung allgemein nützlicher Objekte Drucken Fehlerbehandlung Oberfläche Präsentation Funktionen Kundendaten Produktdaten Objekt Request Broker ORB Object Services Common Facilities Verzeichnisse H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 17

18 CORBA: SW-Architektur Software- System besteht aus: Client-Prozessen Server- Prozessen ORB Verzeichnissen Adapter (generiert) zur Anbindung der Prozesse und Objekt-Implementierungen an ORB Client Prozess Client Stub Server Prozess Objekt Request Broker ORB Schnittstellenverzeichnis Server Skeleton Implementierungsverzeichnis Objekt Adapter H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 18

19 CORBA: SW-Architektur Software- System besteht aus: Client-Prozessen Server- Prozessen ORB Verzeichnissen Adapter (generiert) zur Anbindung der Prozesse und Objekt-Implementierungen an ORB H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 19

20 CORBA: Schnittstellendefinition-Beispiel Bankkonten H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 20

21 CORBA: IDL-Beispiel Bankkonten H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 21

22 CORBA: Client - Kontoeröffnung H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 22

23 CORBA: Server: Bank-Implementierung H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 23

24 CORBA: Server: Account-Implementierung H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 24

25 CORBA: Server: Hauptprogramm H. Krumm, RvS, Informatik IV, Uni Dortmund 25

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