Überblick. Applikationsserver. Prof. Dr. Ch. Reich furtwangen.de furtwangen.de/~reich/appserver/index.

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1 Überblick Applikationsserver Prof. Dr. Ch. Reich furtwangen.de furtwangen.de/~reich/appserver/index.html

2 Verteilte Systeme Definition (Andrew Tanenbaum u. Marten van Steen): Ein verteiltes System ist einer Menge voneinander unabhängiger Com puter, die dem Benutz er wie ein einz elnes, kohärentes System erscheinen.

3 Allgemeine Gesichtspunkte von verteilten Systemen Offenheit APIs, welche OSs, Portabilität, Interoperabilität,... Sicherheit Skalierbarkeit Fehlerverarbeitung (Ausfallmanagement) Nebenläufigkeit (Multi-Zugriff-System) Transparenz Heterogenität

4 Skalierbarkeit Skalierbarkeit beschreibt die Möglichkeit eines Systems auf sich ändernde Anforderungen hinsichtlich der Last reagieren zu können, ohne dass dazu programmatische Eingriffe notwendig sind. Mögliche Skalierung eines Systems nach Oben (zusätzliche Resourcen werden zur Verfügung gestellt) Unten (Resourcen werden freiggeben)

5 Transparenz Zugriffstransparenz Big/Little Endian Unabhängigkeit; einheitliche Dateibenennung,... Positionstransparenz (Ortstransparenz) Physikalische Ort wird auf logischen Ort abgebildet Migrationstransparenz Ressourcen können verschoben werden Relokationstransparenz Verbindungsunterbrechung durch Ortsverschiebung hat keine Auswirkung auf Anwendungsbenutzung

6 Transparenz fortf. Replikationstransparenz Mehrere Kopien exsistieren und werden dem Benutzer als eine Resource dargestellt. (High Availability, Performance-Verbesserung) Nebenläufigkeitstransparenz Zugriff mehrer Benutzer auf gleiche Resource führt nicht zu Konflikten. Fehlertransparenz (HA) Persistenztransparenz Wo sich momentan Daten befindet (flüchtiger Speicher oder Harddisk)

7 Haredware Heterogenität Multiprozessor (homogen): Bus basierend Schalter basierend: NUMA-Maschinen (NonUniform Memory Access) Multicomputer Homogen: SANs (System Area Networks); MPPs (Massively Parallel Processors; Supercomputer); COW (Cluster of Workstations) Heterogen: Homogen durch Betriebssystem (DOS: Distributed Operating System) oder spezielle Software-Schicht (Middleware)

8 Software-Heterogenität Verteiltes Betriebssystem: DOS: Distributed Operating System Verwaltung von Multiprozessoren und homogene Multicomputersystem. Netzwerkbetriebssystem: NOS: Network Operation Systems Verwaltung von heterogenen Multicomp. Standardisierte Kommunikation zwischen Computern (z.b. ssh, NFS,...) Middleware: Schicht über NOS, die allgemeine Dienste zur Verfügung stellt.

9 Prizipieller Aufbau Rechner A Rechner B Rechner C verteilte Applikation Middleware (Kommunikation + Dienste) Lokales Betriebssystem Lokales Betriebssystem Lokales Betriebssystem Netzwerk

10 Middleware IBM's-Werbung für Middleware

11 Middleware Middlew are ist ein e Softw aresch ich t, die das A uffin den von und die Kom m unikation m it und z w isch en verteilten, en tfern ten Objekten erm öglich t und dafür Dien ste z u r Verfügung stellt. Je n ach A usprägung der ein z eln en Produkte bz w. Spez ifikation en verbergen diese m eh r oder m in der stark die Heterogen ität der verw en deten Program m iersprach en, Betreibssystem e, Hardw areplattform en u n d Netz w erke. Definition (R.Wirdemann u. H. Zuzmann)

12 Überblick: Middleware

13 Applikations-Server- Gesichtspunkte Remote-Methoden-Aufruf Viele verschiedene Möglichkeiten der Clientanbindung. Lastverteilung Client sollte an den Server geleitet werden, der die geringste Belastung hat. Transparente Fehlerkorrektur Bei Serverfehler, Netzwerkfehler, etc. sollten Clientanfragen zu intakten Systemen umgeleitet werden, damit der Client nichts davon merkt. Backend Integration Integration unterschiedlicher Systeme (Altsysteme, DB,...)

14 Applikations-Server- Gesichtspunkte Transaktionsunterstüzend Problemlösung bei Mehrfachzugriff auf gleiche Daten, DB crashes,... Clusterfähigkeit Problemlösung: Datensynchronisation, Lastverteilung im Cluster, ein Servercrash während der Abarbeitung von Anfragen,... Dynamisches Redeploying Neue Softwareversionen sollen eingespielt werden ohne den Server herunter zu fahren. Sauberes Herunterfahren des Servers Clientaufgaben sollten nicht unterbrochen werden.

15 Applikations-Server- Logging Gesichtspunkte Macht Untersuchung von Historie möglich Systemmanagement Server muss überwacht und konfiguriert werden Threading Ermöglicht Verbindung von mehreren Clients Message Oriented Middleware Ermöglicht lose gekoppelte Anbindung von anderen Systemen. Objekt-Lebenszyklus Je nach Belastung müssen Objekte erzeugt und gelöscht.

16 Applikations-Server- Gesichtspunkte Resourcen-Pooling Managen von DB-Verbindungen, Abstrahieren von DB- Verbindungen,... Sicherheit Benutzermanagment (Authentifizierung),... Caching... Wiederkehrende Informationen sollten zwischengespeichert werden um Leistung zu steigern.

17 Java 2 Plattform

18 Multitiered Application Applikations- Client Dynamische HTML Seiten Client Tier Client Maschine JSPs Web Tier J2EE Server Maschine EJBs EJBs Business Tier DB DB Enterprise Information System (EIS) Tier Datenbank Server Maschine

19 Schichtenmodelle und EJB Monolithisch Verteilte Komponenten GUI GUI GUI GUI Geschäftslogik Geschäftslogik Geschäftslogik K1 K4 K2 K5 K3 K6 Geschäftslogik Persistenzschicht Persistenzschicht Persistenzschicht Persistenzschicht

20 J2EE Technologien EJB Enterprise Java Beans (EJB) sind server-seitige Komponenten. Der Zugriff und das Managen von Komponenten ist durch den EJB-Standard festgelegt. RMI und RMI-IIOP Remote Method Invocation (RMI) und RMI über CORBA's Internet Inter-ORB Protokoll (IIOP) sind Kommunikationsprotokolle. JNDI Java Naming and Directory Interface (JNDI) beschreibt die API um auf Namens- und Verzeichnisdienste zuzugreifen.

21 J2EE Technologien JDBC Java Database Connectivity (JDBC) beschreibt die Schnittstelle um auf relational Datenbanken zuzugreifen. JTA und JTS Java Transaction API (JTA) und Java Transaction Service(JTS) Schnittstellen unterstützen das Arbeiten mit Tansaktionen. JMS Java Messaging Service (JMS) standardisiert die Schnittstelle zu Message Oriented Middleware (MOM).

22 J2EE Technologien Servlets Servlets sind Komponenten, die durch einen Servlet-Container gemanaget werden. unterliegen einem Lifecyle, das HTTP-Protokoll wird üblicherweise verwendet unterstützen das Request/Response Modell JSP Java Server Pages (JSPs) sind Skripte in HTML-Seiten eingebettet und werden zur Laufzeit zu Servlets.

23 J2EE Technologien Java IDL Java Interface Description Language (Java IDL) ermöglicht die Zusammenarbeit mit CORBA. Java Mail Java Mail beschreibt die Schnittstelle zum -System. JCA J2EE Connector Archtecture (JCA) ermöglicht die Anbindung von Altsystemen and die EJB-Architektur.

24 J2EE Technologien JAXP Java API for XML Parsing (JAXP) bietet die Unterstützung für die Verarbeitung von XML. JAAS Java Authentication and Authorization Service (JAAS) bietet eine standardisierte Schnittstelle zu sicherheitsrelevanten Operationen.

25 Literatur E. Roman, S. Ambler, T. Jewell; "Mastering Enterprise JavaBeans"; 2 nd Ed.; Wiley Computer Publishing; 2002 K.A. Gabrick, D.B. Weiss; "J2EE and XML Development"; Manning; 2002 F. Marinescu; "EJB Design Patterns"; Wiley Computer Publishing; 2002 J2EE Tutorial von Sun: