Kommunikationsmodelle für verteilte Systeme

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1 Kommunikationsmodelle für verteilte Systeme Sommersemester 2016 H.-A. Schindler Kapitel 3: Kommunikationsmodelle Hans-Albrecht Schindler CSI Technische Universität Ilmenau Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 1 -

2 Einführungs-Szenario: Ich habe ein neues Laptop. Und natürlich hat dies ein WLAN-Interface. Überlegung: In 10-Minuten-Pause: s lesen! Ich weiß ja: Netzwerkname: 802.1X (WLAN) Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 2 -

3 ABER: Wo ist weiteres Wissen zu finden? traditionell: Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 3 -

4 Die Pause war längst um!! NEIN! Ich möchte meine s lesen! Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 4 -

5 Ziel wissensbasierter Kommunikationsmodelle Kommunikation von Wissen dorthin, wo es benötigt wird, aber Idee Repräsentation von Wissen durch Algorithmen Modellvarianten Prozessmigration Lastausgleich mobile Agenten Data Mining Applets Web mobile Objekte ad-hoc Kooperation Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 5 -

6 Anwendungsbeispiel: Die Jini-Infrastruktur JINI: Java Intelligent Network Infrastructure (jetzt: Apache-River-Projekt) ist eine intelligente Netzwerkarchitektur entwickelt ursprünglich von Sun Microsystems zur universellen Vernetzung von allgemeinen Peripheriegeräten in Industrie und Haushalt, wie Drucker Scanner Digital- und Videokameras Steuerungsrechner Küchengeräten Fernsehgeräten Alarmanlagen usw. basiert auf Java und bietet Plug-and-Play (PNP) für alle peripheren Geräte, ohne die Notwendigkeit zur Modifikation der Programme. Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 6 -

7 Anwendungsbeispiel: Die Jini-Infrastruktur Java Intelligent Network Infrastructure Infrastruktur zur Dienstvermittlung in ad-hoc Netzen Ziel: Dynamische u. automatische Integration von Komponenten in eine IT-Infrastruktur 1. Nutzung von Diensten , Web, FileServer, Drucker, Fahrplanauskunft, Ticketverkauf, 2. Integration neuer Dienste Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 7 -

8 Die Idee Jeder Dienst besitzt eine Dienstbeschreibung: Java-Klasse besitzt eine Bedienungsanleitung: Java-Klasse ist bei einem Dienstbroker registriert Dienstnutzung 1. Browsen der Dienstbeschreibungen im Broker 2. Abholen der Bedienungsanleitung Erzeugen einer individuellen Klasseninstanz Einlagern als Dienstproxy in lokale JVM (Java Virtual Machine) 3. Nutzung der Proxy-Methoden Integration neuer Dienste 4. Anfertigen von Dienstbeschreibung- u. Bedienungsanleitungsklassen 5. Information an Broker Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 8 -

9 Beispiel Klient Fileerver Broker Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as - 9 -

10 Registrierung von Diensten 1. (Neuer) Dienst sucht Broker (= Lookup Service ) Technik: Multicast 2. Lookup Service antwortet mit Lookup Service Proxy Technik: sendet mobiles (serialisiertes Java-) Objekt mit Methoden register lookup notify kommuniziertes Wissen Methoden, wie der Lookup-Service zu nutzen ist Wissenserwerb Technik: Dienst lädt Objekt in eigene JVM Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

11 Registrierung von Diensten 3. Dienst sendet Service-Item-Objekt mittels Methode register Technik: sendet Dienstbeschreibung u. Dienstproxy kommuniziertes Wissen: (formalisierte) Dienstbeschreibung Dienstproxy: Methoden, wie der Dienst zu nutzen ist Wissenserwerb Technik: Eintragen in Dienstdatenbank Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

12 (neuer) Dienst Lookup Service discover: Wo bist Du? Lookup Service Proxy register lookup notify register Service Item Objekt Dienstbeschreibung Dienstproxy mit Dienstspezifischen Methoden Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

13 Finden von Diensten 1. Klient sucht Lookup Service (Technik: Multicast) Technik: Multicast 2. Lookup Service sendet Lookup Service Proxy Technik: sendet serialisiertes Java-Objekt (register, lookup, notify) 3. Klient nutzt lookup-methode zur Übergabe einer formalisierten Beschreibung des gewünschten Dienstes Technik: sendet Service Template Objekt Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

14 Finden von Diensten 4. Lookup Service sendet an Klienten passende Service Item Objekte Technik Dienstproxies mit Methoden zum Nutzen des Dienstes Kommuniziertes Wissen Methoden, wie Dienste zu nutzen sind Anmerkung Im Unterschied zum Klient/Server-Modell ist das Kommunikationsmodell zwischen Dienst u. Klient komplett in der Hand der Proxies. Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

15 Klient Lookup Service discover: Wo bist Du? So benutzt du mich (MO) Lookup Service Proxy register lookup notify lookup: Diesen Dienst möchte ich (MO) Service Template Objekt Dienstbeschreibung Diese Dienste habe ich (MOs) Service Item Objekte Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

16 Zusammenfassung Jini Durch mobile Objekte kommuniziertes Wissen 1. Lookup Service Proxy: Methoden zur Nutzung des Lookup Service 2. Service Item Objekte: Beschreibungen und Methoden zur Nutzung von Diensten 3. Service Template Objekte: Beschreibungen von Diensten Folge: Klient muss nicht á priori wissen 4. wie ein Dienst heißt 5. wo er zu finden ist 6. die Methodensignaturen 7. das Kommunikationsmodell des Dienstes (!) Klient Server- Proxy Server.hohe Spontanität u. Universalität dieses Kommunikationsmodells.aber: hohe Anforderungen an Gemeinsamkeiten der Kommunikationspartner (JVM) Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

17 Rollenmodell Rollenmodell analog send/receive-modell: Sender, Empfänger Datenmodell serialisierte Objekte mobile Algorithmen mobile Objekte mobile Agenten Applets Fehler- und Terminierungssemantiken Varianten analog send/receive-modell Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as

18 Problemfelder Datenmodell hohe Anforderungen an Gemeinsamkeiten der Kommunikationspartner: Identische Ablaufumgebung, z.b. Java Virtual Machine (JVA) IT-Sicherheit Voraussetzungen für Vertrauen in Gastgeber Objekt führt Werte mit sich (Informationen, kryptografische Schlüssel) Voraussetzungen für Vertrauen in mobiles Objekt ist ein fremdes Programm ENDE 3.7 Kommunikationsmodelle, SS 2010 wk, SS 2011/12/13/14/15/16: as