Kap. 6: Namensdienste

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1 Verteilte Systeme 6-1 Kap. 6: Namensdienste 6.1 Einführung 6.2 Namen 6.3 Adressen 6.4 Verzeichnisdienste 6.5 Lokationsdienste Folien dieses Kapitels basieren auf Folien von Prof. Dr. Gergeleit

2 Verteilte Systeme Einführung vgl. RPC: Naming und Locating/Addressing von Diensten Hier Verallgemeinerung: Namensdienste

3 Verteilte Systeme Namen Namen: Namen werden genutzt, um Objekte (z.b. eine Ressource oder einen Service) zu identifizieren. Ein Name ist ein Bit- oder Zeichenstring Binding: der Prozess, der einen Namen an ein Objekt bindet Eigenschaften von Namen unique: ein Name identifiziert eindeutig (höchstens) ein Objekt pure: ein Name ist nur ein Bit-Muster und enthält keinerlei weitere Information impure: ein Name impliziert zusätzliche Information über das bezeichnete Objekt

4 Verteilte Systeme 6-4 Beispiele 6.2 unique pure Erika Mustermann ist nicht unique» Name mit Geburtstag und Geburtsort sollte für Menschen unique sein UUID (Globally Unique Identifier) (vgl. DCE Service-Namen) sind unique» 128 Bit-Zahl» enthält Netzwerk-Adressinformationen (z.b. Ethernet MAC-Adresse) und Zeitmarke» generiert durch Tool uuidgen UUIDs als Namen von DCOM-Objekten oder Klassen sind pure impure DNS-Namen implizieren zusätzliche Information» mail.informatik.fh-wiesbaden.de

5 Verteilte Systeme 6-5 Namensräume 6.2 Namen werden in Namensräumen strukturiert Hierarchische Namensräume werden üblicherweise als gerichtete Graphen mit Labels organisiert Verzeichnisknoten und Blätter Absolute und relative Pfade Globale und lokale Namen Beispiel: i Unix Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

6 Verteilte Systeme 6-6 Beispiel: MIB-2 - Namensraum 6.2 MIB: Management Information Base (vgl. Kap. 12) Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

7 Verteilte Systeme 6-7 Links in einem Namensraum 6.2 Das Objekt eines Namens ist ein weiterer Name Weiterleitung bzw. Abbildung eines Namens auf einen anderen Namen Beispiel: Unix Soft-Link Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

8 Verteilte Systeme 6-8 Links in einen anderen Namensraum 6.2 Mounting Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

9 Verteilte Systeme 6-9 Beispiel: DEC Global Name Service 6.2 Idee: Unter einer neuen Root werden bestehende Namensräume gemountet Probleme: Aus /home/steen/mbox wird n0:/home/steen/mbox (Namen ändern sich) Weiterführung: URLs Access-Protokoll Server Name protocol://server/name Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

10 Verteilte Systeme 6-10 Organisation von großen Namensräumen 6.2 Um große Namensräume effektiv verwalten zu können, sind diese typischerweise in drei Layer geteilt: Global Layer» High-level Knoten (Einstiegspunkte) Administrative Layer» Namensräume innerhalb einer Organisation Managerial Layer» Namensräume mit Namen, die sich häufig ändern Eigenschaften: Global Administrational Managerial Geographical scale of network Worldwide Organization Department Total number of nodes Few Many Vast numbers Responsiveness to lookups Seconds Milliseconds Immediate Update propagation Lazy Immediate Immediate Number of replicas Many None or few None Is client-side caching applied? Yes Yes Sometimes

11 Verteilte Systeme 6-11 Beispiel: DNS 6.2 Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

12 Verteilte Systeme Adressen Adressen sind Attribute von Namen, die genutzt werden können, um mit dem Objekt zu interagieren Beispiele von Adressen» Straße, Hausnr., Ort» Telefonnr.» (IP-Adresse, Portnummer)» Speicheradresse Namensauflösung: der Prozess, um von einem Namen zu dem Adress-Attribut des Objektes zu kommen Vorteile der Nutzung von Namen gegenüber Adressen Ortunabhängig (wünschenswert) Besser zu merken Abstrahiert von vielen (Protokoll)-Details der Adresse

13 Verteilte Systeme 6-13 Namensauflösung 6.3 Broadcast Anfrage wird an alle gesendet; nur die Einheit antwortet, die den Namen auflösen kann. Beispiel: ARP zur Auflösung von IP-Adressen (Namen) in MAC-Adressen Nachteil: Skaliert nicht Name Server Es wird ein dedizierter Server gefragt, der die Abbildung hält vgl. RPC Binder Beispiel: i DNS Nachteil: benötigt well-known Adr.

14 Verteilte Systeme 6-14 Namensauflösung mit Name-Servern (1) 6.3 Iterative Namensauflösung vom Client aus Caching nur beim Client Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

15 Namensauflösung mit Name-Servern (2) 6.3 Rekursive Namensauflösung Caching auf den Servern möglich Weniger Kommunikation Mehr Last auf den Root-Servern DNS Rekursiv Außer Root-Server Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme R. Kröger, Hochschule RheinMain Verteilte Systeme 6-15

16 DNS Records 6.3 Ein Eintrag im DNS enthält mehr als nur die IP-Adresse Wichtigte Einträge: Type of record Associated entity Description SOA Zone Holds information on the represented zone A Host Contains an IP address of the host this node represents MX Domain Refers to a mail server to handle mail addressed to this node NS Zone Refers to a name server that implements the represented zone CNAME Node Symbolic link with the primary name of the represented node PTR Host Contains the canonical name of a host HINFO Host Holds information on the host this node represents TXT Any kind Contains any entity-specific information considered useful Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme R. Kröger, Hochschule RheinMain Verteilte Systeme 6-16

17 Verteilte Systeme 6-17 DNS Beispiel 6.3 DNS-DB der Zone cs.vu.nl Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

18 6.4 Verzeichnisdienste Verzeichnisdienst = Directory Service Unterschied zu Namensdienst Analogie: Gelben Seiten zu Telefonbuch Im Verzeichnisdienst werden Einträge nicht in erster Linie über ihren Namen gesucht, sondern über Eigenschaften Verbreitete Standards X.500 (ITU-T ehem. CCITT) LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) LDAP implementiert einen Teil des X.500-Standards auf Basis der TCP/IP-Protokolle Beispiele für Directory Server LDAP-Server» Novell E-Directory» Open LDAP MS Active Directory (LDAP Interface) R. Kröger, Hochschule RheinMain Verteilte Systeme 6-18

19 Verteilte Systeme 6-19 X.500 Namensraum 6.4 X.500 basiert auf Einträgen mit <Attribut, Wert>-Paaren Einträge können beliebige Objekte sein Es gibt Schemata für vordefinierte <Attribut, Wert>-Paare für bestimmte Objekt-Typen (z.b. Personen) Anwendungsspezifisch erweiterbar Beispiel Attribute Abbr. Value Country C DE Locality L Wiesbaden Organization O FH-Wiesbaden OrganizationalUnit OU DCSM OrganizationalUnit OU Informatik OrganizationalUnit OU VS CommonName CN Reinhold Kroeger

20 Verteilte Systeme 6-20 X.500 Anfragen 6.4 Alle Einträge bilden die Directory Information Base (DIB) Ein Eintrag wird RDN (Relative Distinguished Name) genannt Jeder RDN kann einzeln gesucht werden z.b. read(/c=de/o=fh-wiesbaden/ou=informatik/ou=vs/ CN=Reinhold Kroeger) Liefert Eintrag der vorherigen Folie Unterschied zu DNS Anfragen können komplex sein» Z.B. mit Wildcards Mehrere Ergebnisse liefern Auch LDAP Directory Information Trees (DIT) sind i.d.r. über mehrere Server verteilt

21 Verteilte Systeme 6-21 Replikation und Caching 6.4 Clients und Server dürfen Teile der Abbildung cachen Kein Cache-Koherenz-Protokoll Nur Time-to-Live(TTL)-Zeiten Authorative Read unter Umgehung aller Caches möglich Teile des Namensraums sind i.d.r. auf mehreren Servern repliziert Aus Gründen der Fehlertoleranz und der Performance Insbesondere die zentralen Teile Replikation dauert üblicherweise Stunden Problem: Update-Zeiten bei Änderungen Updates sind nicht sofort global sichtbar Vertretbar nur, wenn» Read/Write-Verhältnis groß» Das Lesen veralteter Einträge unkritisch ist

22 Verteilte Systeme Lokationsdienste Bisherige Architektur kritisch, wenn Objekte schnell ihre (physikalische) Adresse ändern können Jedes Mal müssten die Einträge im Name Server geändert werden (Problem Replikation/Caching) Lösung: Aufteilung in Naming und Location-Service Abbildung: Name unique Entity ID Location Nur ein Update erforderlich Abb. aus Tanenbaum, van Steen: Verteilte Systeme

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