Verteilte Systeme. Benennungen und Namenssysteme. Hinweis: Dieser Foliensatz enthält nur die Teilthemen, die nicht selbst zu erarbeiten waren.

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1 Verteilte Systeme Benennungen und Namenssysteme Prof. Dr. Oliver Haase Hinweis: Dieser Foliensatz enthält nur die Teilthemen, die nicht selbst zu erarbeiten waren. 1

2 Verteilte Hashtabellen: Chord Idee: speichere Datenelemente (Entitäten) auf verteilten Rechnern jede Entität bekommt Hashwert als Schlüssel (Namen) zugewiesen ebenso jeder Rechner typische Schlüssellänge m: 128 oder 160 Bit bzw versch. Schlüssel Herausforderung: effizientes Finden des zugehörigen Rechners zu gegebenem Entitätsschlüssel Beispiel: Chord (Stoika, 2003) 2

3 Verteilte Hashtabellen: Chord Datenelement mit dem Schlüssel k wird dem Knoten mit dem kleinsten Bezeichner id k zugeordnet. Dieser Knoten heißt Nachfolger von k, succ(k). Knoten mit größtem Bezeichner id < k heißt Vorgänger von k, pred(k). Im Beispiel rechts existieren die Knoten 1, 4, 7, 12 und 15. aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen] 3

4 Verteilte Hashtabellen: Chord Naheliegende Lösung: Wenn Knoten p eine Anfrage nach einem Element k erhält, dann falls k > id(p) : leite Anfrage an succ(p) weiter k pred(p): leite Anfrage an pred(p) weiter sonst: gib eigene Adresse zurück Problem: nicht skalierbar, lange Suchen Lösung: Abkürzungstabelle (Finger-Tabelle) 4

5 Verteilte Hashtabellen: Chord Jeder Knoten p hält Finger-Tabelle mit m Einträgen, mit: FTp[i] = succ(p+2 i 1 ) Schlüssel k nachschlagen: leite die Anfrage an q = FTp[j] weiter, mit FTp[j] k < FTp[j +1] Beispiel rechts: finde k = 26, ausgehend von Knoten 1. Aufwand: O(log(N)) aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen] 5

6 Hierarchische Lokalisierung Netz wird in Domänen (Unterdomänen, ) aufgeteilt Jede Domäne D hat Verzeichnisknoten dir(d) aller in ihr enthaltenener Entitäten; dir(d) enthält Abbildungen für Blatt-Domäne: Entität Adresse für äußere Domäne: Entität enthaltende innere Domäne 6 aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen]

7 Hierarchische Lokalisierung Suche (Entität e sucht Entität f): e fragt in ihrer Domäne U: U enthält f: fertig U enthält f nicht: Anfrage wird an nächsthöhere Domäne V weitergeleitet 7 aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen]

8 Hierarchische Lokalisierung Suche (Entität e sucht Entität f): V enthält f: Anfrage wird in nächsttiefere Domäne weitergeleitet (Vorwärtsreferenz in dir(v)) V enthält f nicht: Anfrage wird an nächsthöhere Domäne W weitergeleitet Effizienz steigt mit Proximität Suchender / Gesuchter 8 aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen]

9 Hierarchische Lokalisierung Update (Entität e bewegt sich von U nach V): Adresse von e in dir(v) eintragen Einfügeoperation rekursiv nach oben reichen bis zu Domäne D, die e schon kennt. Dabei Vorwärtsreferenzen aufbauen. In D alte Vorwärtsreferenz von e löschen, Löschoperation nach unten propagieren bis U. 9 aus: [Tanenbaum, van Steen. Verteilte Systeme: Grundlagen und Paradigmen]

10 Attributbasierte Namen In vielen Situationen wissen Benutzer nicht den Namen einer gesuchten Entität, sondern nur deren (gewünschten) Eigenschaften. Hilfreich wären dann effiziente Suchmechanismen auf Basis dieser Beschreibungen. In verteilten Systemen werden als Beschreibungen oft (Attribut, Wert)-Paare verwendet. Dienste, die eine Suche nach (Attribut, Wert)-Paaren erlauben, werden als Verzeichnisdienste bezeichnet: Verzeichnisdienst: (Attribut, Wert) Namen 10

11 Attributbasierte Namen: LDAP Lightweight Directory Access Protocol Leichtgewichtige, IP-basierte Variante des DAP (Teil des OSI X.500-Standards) Spezifiziert von der IETF in RFC Wird z.b. von Microsofts Active Directory verwendet Hybrid aus hierarchisch und attributbasiert Verzeichnis-Einträge sind hierarchisch strukturiert, Kanten haben Attribute Beispiel: (uid=haase,ou=users,dc=fh-konstanz,dc=de) uid: user id, ou: organizational unit, dc: domain component 11

12 Attributbasierte Namen: LDAP LDAP-Verzeichnis kann nach einzelnen Attributen durchsucht werden Beispiel: alle Benutzer der HTWG: (uid=*,ou=users,dc=fh-konstanz,dc=de) 12