Alexander Schill Thomas Springer. Verteilte Systeme. Grundlagen und Basistechnologien. 2. Auflage. 4y Springer Vieweg

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1 Alexander Schill Thomas Springer Verteilte Systeme Grundlagen und Basistechnologien 2. Auflage 4y Springer Vieweg

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Anwendungsbeispiel Zielsetzung Verteilter Systeme Basiskonzepte Übungsaufgaben 9 2 Systemarchitekturen 2.1 Client/Server-Modell Objektorientiertes Modell Komponentenbasiertes Modell Dienstorientiertes Modell Mehrstufige Architekturen Dreistufige Architekturen Cluster Grid Computing Grid-Architektur Anwendungsfelder des Grid Computing Cloud Computing Dienstmodelle des Cloud-Computing Anwendungsfelder und Plattformen Lösungen für Cloud-Lösungen Peer-to-Peer-Architekturen Typen von Peer-to-Peer-Architekturen Anwendungsgebiete von Peer-to-Peer-Architekturen Zusammenfassung Übungsaufgaben 41 3 Kommunikation 3.1 Remote Procedure Call Architektur 47

3 XII Inhaltsverzeichnis Schnittstellenbeschreibung Bindevorgang Parameterübergabe Prozessverwaltung Fehlersemantik Asynchrone RPCs Erweiterungen Remote Method Invocation Java Remote Method Invocation Schnittstellenbeschreibung Server-Programm Client-Programm Automatische Speicherverwaltung Asynchronous JavaScript und XML Grundkonzept AJAX Technologien Web Services Grundkonzept Web Services Description Language SOAP Universal Description, Discovery and Integration Bindevorgang und Dienstaufruf Message Oriented Middleware MQ Series Java Messaging Service Fazit Mobiler Code und Mobile Objekte Mobiler Code Mobile Objekte Strombasierte Kommunikation Anwendungsklassen und Anforderungen Verbindungssteuerung Strombasierte Kommunikation auf Basis von Internetprotokollen Zusammenfassung Übungsaufgaben Transaktionen 4.1 Grundkonzepte Entfernter Datenbankzugriff Verteilte Transaktionen Zwei-Phasen-Commit-Protokoll Optimistisches Zwei-Phasen-Commit-Protokoll Nebenläufigkeitskontrolle Geschachtelte verteilte Transaktionen 120

4 Inhaltsverzeichnis XIII 4.4 Transaktionsmonitore Realisierte Mechanismen Systemmodell Legacy-Integration Komponentenbasierte Transaktionssteuerung Zusammenfassung Übungsaufgaben Sicherheit und Schutz 5.1 Anforderungen Angriffsszenarien Schutzziele Verschlüsselung Symmetrische Kryptoverfahren Asymmetrische Kryptoverfahren Digitale Signaturen Kombinierte Verfahren Authentisierung Authentisierung mittels symmetrischer Kryptoverfahren Authentisierung mittels asymmetrischer Kryptoverfahren Autorisierung Gruppen und Rollen Zugriffskontrolllisten Capabilities Firewalls Typen von Filtern Firewall-Architekturen Anonymität Pseudonyme Zusammenfassung Übungsaufgaben Namens- und Verzeichnisdienste 6.1 Anforderungen Anforderungen an die Namensstruktur Anforderung an die Realisierungseigenschaften Grundbegriffe und Namensstrukturen Kontexte Namensinterpretation Junctions: Kombination von Namensräumen Realisierungstechniken Realisierungsarchitektur Optimierungsmöglichkeiten Systembeispiele Internet Domain Name System 169

5 XIV Inhaltsverzeichnis X.500 Directory Service Java Naming and Directory Interface Zusammenfassung Übungsaufgaben Komponentenbasierte Entwicklung Verteilter Systeme 7.1 Komponentenbasierte Softwareentwicklung Softwarekomponenten Softwareentwurf und -lebenszyklus Anwendungsmodellierung mit UML Komponentenplattformen Middleware und Application Server Objektorientierte Middleware: Java RMI und CORBA Message Oriented Middleware (MOM) Komponentenbasierte Middleware Gesamteinordnung der Middleware-Ansätze Test und Debugging Prinzip des Debugging Test und Debugging Verteilter Systeme Lamport-Verfahren Reexecution und Replay Haltepunkte Beherrschung der Informationsflut Zusammenfassung Übungsaufgaben Dienstbasierte Architekturen und Technologien 8.1 Schritte zur Realisierung dienstorientierter Geschäftsprozesse Grundlegende Konzepte Vorgehensweise Modellierung von Geschäftsprozessen Petri-Netze Business Process Model and Notation (BPMN) Ausführung von Geschäftsprozessen Business Process Execution Language (BPEL) Fazit Technologien und Standards zur Umsetzung dienstorientierter Architekturen Verzeichnisdienste Transaktionsunterstützung Sicherheit mit WS-Security Realisierungplattformen Enterprise Service Bus (ESB) Java Business Integration (JBI) Service Component Architecture (SCA) 263

6 Inhaltsverzeichnis XV 8.6 Zusammenfassung Übungsaufgaben Weiterführende Konzepte der Softwareentwicklung 9.1 Architekturbeschreibungssprachen Konfigurationsprogrammierung Model Driven Architecture Aspektorientierte Programmierung Zusammenfassung Übungsaufgaben Mobile Computing 10.1 Mobile Computing: Anwendungen Mobilfunknetze Multiplexveriahren Zellulare Weitverkehrsnetze Lokale Funknetze Satellitenbasierte Netze Gesamteinordnung Protokolle für Mobile Computing Dynamic Host Configuration Protocol Mobile IP Mobile TCP Mobile RPC Unterstützungsmechanismen für Mobile Computing Stellvertreteransatz Abgekoppelte Operationen Autonome Operationen Dateisysteme für Mobile Computing Datenbanklösungen für Mobile Computing Objektorientierte Erweiterungen Mechanismen zur Adaption von Anwendungsdaten Adaptive Web-Anwendungen Wireless Application Protocol Verwendung einer gemeinsamen Beschreibungssprache Java-basierte Anwendungen für mobile Rechner Grundlegender Aufbau Anwendungsentwicklung Kontextabhängige Systeme Lokationsabhängige Dienste Basiskonzepte für kontextabhängige Systeme Ausblick Zusammenfassung Übungsaufgaben 366

7 XVI Inhaltsverzeichnis 11 Zusammenfassung und Ausblick A Lösungen A.1 Kapitel A.2 Kapitel A.3 Kapitel A.4 Kapitel A.5 Kapitel A.6 Kapitel A.7 Kapitel A.8 Kapitel A.9 Kapitel A.10 Kapitel Literaturverzeichnis 419 Index 427