Client/Server Systeme. Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth

Transkript

1 lient/server Systeme Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth Ariel, ourier new, Verdana css0001 doc wgs 07-97

2 lient/server-systeme Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS 2007/2008 Raum 207, Sand 13 Tel.: , mobil Teil 1 Einführung, OSI Schichtenmodell, Ports cs 0003 ww6 wgs 09-96

3 lient/serversysteme Vorlesungsinhalt 1. Schnittstellen zum Transportnetz:, Ports und Sockets 2. Remote Procedure alls 3. Datensyntaxdienste: XDR und ASN.1 4. Sicherheit und Verschlüsselung, DES, AES und RSA, 5. Elektronische Unterschriften, Authentifizierung 6. Kerberos, SSL, IPSec, Access ontrol Lists, Firewall 7. Directorydienste, Zeitdienste 8. Stored Procedures 9. Transaktionsverarbeitung 10. IS Transaktionsmonitor 11. Präsentationslogik 12.Virtuelle Maschinen, Partitionierung 13. Web Application Server 14. ORBA, RMI, DOM, Webservices 15. z/os Internet Integration, 16. Service Oriented Architecture 17.Transaktionsverarbeitung mit Java Reuse der JVM 18.Asynchrone Systeme, Message Based Queuing, MQSeries cs 0004 ww6

4 lient/server-systeme Die Vorlesung findet wöchentlich im WS 2007/08 statt. Zeit: Montag von 11:15-12:45. Die Vorlesung ist als Wahlfach innerhalb der Technischen Informatik zugelassen, und kann mit 2 SWS in den Prüfungsplan Technische Informatik aufgenommen werden. Für das Wintersemester 2008/09 ist ein Praktikum lient/server Systeme vorgesehen. Das Praktikum kann ebenfalls im Rahmen der Fachprüfung Technische Informatik in den Prüfungsplan mit 4 aufgenommen werden. Im WS 2007/2008 Betreuung durch Stefan Steinhilber und Kolja Treutlein. Rückfragen bei Frau Reimold, Lehrstuhl Prof. Rosenstiel, oder: spruth@informatik.uni-tuebingen.de Tel.: oder cs 0002 ww6 sch 03-98

5 Literatur J. Bloomer: Power Programming with RP. O`Reilly, R. Orfali, D. Harkey: lient/server Programming with OS/2, Van Nostrand Reinhold, J. Gray, A. Reuter: Transaction Processing. Morgan Kaufmann, P. Bernstein: Transaction Processing. Morgan Kaufmann, 1997, ISBN R. K. Lamb: ooperative Processing using IS. McGrawHill J. Horswill: Designing & Programming IS Applications. O Reilly, 2000, ISBN R. Buck-Emden, J. Galimow: Die lient/server Technologie des SAP-Systems R/3. Addison-Wesley, R. Orfali, D. Harkey: lient/server Programming with Java and orba. 2nd ed., Wiley 1998 R. Ben-Natan: IBM WebSphere Starter Kit.McGrawHill, 2000, ISBN P. Herrmann, U. Kebschull, W.G. Spruth: Einführung in z/os und OS/390. Oldenbourgh 2002, ISBN

6 Sprechstunde Jeweils nach der Vorlesung ab 14:00, oder in Sonderfällen nach Absprache. Bitt die Uhrzeit mit Frau Reimold, Lehrstuhl Prof. Rosenstiel absprechen. Frau Reimold kann Dienstag, Mittwoch und Donnerstag zwischen 13:30 und 15:30 erreicht werden. Das Script der Vorlesung ist zu finden unter Alternativ über die Homepage cs 0010 ww6 wgs 11-02

7 Praktikum lient/server Systeme WS 2007/2008 Die Übungen zur Vorlesung lient/server Systeme bestehen aus 7 Aufgaben: 1.ORBA Anwendungsbeispiel und Naming Service 2. Java RMI und RMI/IIOP 3. OS/390 - TSO 4. OS/390 - IS Zugriff auf DB2 Datenbank 5. REXX sowie Java Servlet OS/390 JDB und DB2 onnect 6. MQSeries und IS 7.-wahlweise Java IS Transaction Gateway WebSphere Enterprise Developer for zseries (WDz). Eine detaillierte Beschreibung der Übungen und der Aufgabenstellungen ist zu finden unter: Für die fünf letzten Aufgaben sind außerdem detaillierte Anweisungen unter verfügbar. Die ersten zwei Aufgaben werden mit dem Linux Server honi.informatik.uni-tuebingen.de ausgeführt. Für die vier letzten Aufgaben wird der z/os Server an der Uni Leipzig benutzt (lucas.informatik.uni-leipzig.de oder ). Teilnehmer loggen sich über einen beliebigen Klienten in einen Server ein. Hierfür stehen die Rechner im Raum 023 zur Verfügung. Alternativ besteht die Möglichkeit, sich über das Internet mit einem privaten Rechner als Klient einzuloggen. cs 0007 ww6 wgs 10-01

8

9 Rechner Konfiguration jedi.informatik.uni-leipzig.de Padme lucas kenob binks IBM z900 Enterprise Server 9 PUs 32 GByte Hauptspeicher 1500 GByte Plattenspeicher ryptographic coprocessor mit triple DES Support Hardware-assisted data compression ESON 17MB/sec channel padme.informatik.uni-leipzig.de lucas.informatik.uni-leipzig.de kenob.informatik.uni-leipzig.de binks.informatik.uni-leipzig.de

10 Rechner Konfiguration hobbit.informatik.uni-tuebingen.de frodo gandalf sam z/os z/vm V 1.8 zlinuxv 2.7 experimental LPAR #1 LPAR #2 LPAR #3 4 Gbyte 10 Gbyte 2 GByte PR/SM System z Hardware IBM z 9 Business Server 8 Prozessoren 16 GByte Hauptspeicher 800 GByte Raid 5 Plattenspeicher ryptographic coprocessor mit triple DES Support Hardware-assisted data compression FION 100 MB/sec channel frodo.informatik.uni- tuebingen.de gandalf.informatik.uni- tuebingen.de sam.informatik.uni- tuebingen.de

11 Interner Router z z z z z z L z z L L L L L I / / I I I I I N O O N N N N N U S S U U U U U X X X X X X Z/VM gandalf.informatik.uni- tuebingen.de Auf der z/vm virtuellen Maschine laufen theoretisch beliebig viele virtuelle Maschinen. wir werden etwa 20 virtuelle Maschinen installieren

12 lient/server-modell [Svobodova 1984] lient Prozess Anfrage Reaktion Anfrage Server Prozess lient Prozess Reaktion Server bietet seine Dienste (Service) einer Menge a priori unbekannter Klienten (lients) an. Dienst: Server: Klient: Software-Instanz, die auf einem oder mehreren Rechnern ausgeführt wird. Rechner, der Dienst-Software ausführt Nutzer eines Serverdienstes Interaktionsform: Anfrage/Reaktion (Request/Reply) Ein Rechner kann gleichzeitig mehrere Serverdienste anbieten. css0105 ww6 sch 09-96

13 Der größere Teil aller Anwendungen in Wirtschaft und Verwaltung läuft auf lient/server Systemen

14

15 Zur Germanistik Das Vorlesungsskript benutzt beide Schreibweisen: lient und Klient Wir richten uns nach der Umgangssprache und schreiben aber lient/server oder lient Stub unintelligente Klienten wie findet der Klient seinen Server.

16 Mainframe Server z.b. OS/370 unintelligente Klienten Infrastruktur eines Unternehmens Anfang der 80er Jahre Solide, teuer, inflexibel

17 Mainframe Server intelligente Klienten S S dezentrale Server S S S S Infrastruktur eines Unternehmens Ende der 80er Jahre Wesentliche Verbesserung der Flexibilität

18 Mainframe Server S S S S S S Infrastruktur eines Unternehmens Anfang der 90er Jahre ausufernde Administrationskosten

19 Mainframe Server z.b. OS/390 S S intelligente Klienten Infrastruktur eines Unternehmens Jahr 2000 Rezentralisierung spart Kosten

20

21

22

23

24 lient Betriebssysteme Windows Linux Apple Mac OS X Handhelds, Palmtops, Mobiltelefon, Geldausgabeautomat Server Betriebssysteme Windows Linux Unix (HP/UX, Solaris, AIX) z/os

25 Mainframe Rechner System z, z/os Betriebssystem von den 100 größten deutschen Unternehmen setzen über 90 % Mainframe Rechner mit dem z/os Betriebssystem als ihren zentralen Server ein. Mehr als 2/3 aller wirtschaftlich relevanten Daten werden auf Mainframe Rechnern gespeichert. Zukunftsweisende Technologien werden erfahrungsgemäß zunächst auf Mainframe Rechnern eingeführt, ehe sie auf anderen Plattformen verfügbar werden. Derzeitige Beispiele: Virtualisierung lustering (oupling Facility) Work Load Management Transaktionsverarbeitung mit Java

26 32 Systeme (SMPs) 56 PUs/SMP PU Hauptspeicher omm. hannel Subsystem Subsystem 512 Gbyte > 256 Kanäle (hannel Path) / System FION Switch Bänder, Drucker Plattenspeicher (Devices) TeraByte Plattenspeicherplatz z/os Großsystemkonfiguration cs 0129 wgs 08 99

27 Mainframe Server z.b. z/os S Internet Klienten mit reduzierter Intelligenz Mainframe eines Fremdunternehmens Infrastruktur eines Unternehmens 2006 Nutzung des Internets, e-business Service Oriented Architcture (SOA) als Ziel

28

29 cs 0147 ww6 wgs 09-96

30 Virtueller (scheinbarer) 5 5 Nachrichten- Austausch wirklicher Nachrichten- Austausch Arbeitsweise des Schichtenmodells Protokolle definieren die Art des Nachrichtenaustausches cs 0158 ww6 wgs 05-03

31 Netzwerkarchitektur Satz von Schichten und Protokollen Instanzen (Entities) Protokolle Dienst (Service) Aktive Elemente einer jeden Schicht (In der Regel Software Routinen, evtl. auch Hardware) Satz an Regeln und Bestimmungen, mit denen zwei Instanzen der gleichen Schicht miteinander kommunizieren. Spezifisch identische Nachrichtenformate und Sequenzen. Durch Protokoll erbrachte Funktionalität (z.b. Austausch von ) Beispiel: TP ist ein Datenübertragungsprotokoll, nicht ein Software Paket Analog zum Unterschied Sprache und ompiler Für eine gegebene Sprache ( z.b. ++ ) kann es viele ompiler Implementierungen geben. Für das TP Protokoll gibt es zahlreiche Implementierungen auf unterschiedlichen Hardware- und Betriebssystem Platformen. S 0133x wgs 09-98

32 cs 0148 ww6 wgs 09-00

33 Netzwerkarchitekturen Decken alle 7 Schichten ab Es dominieren (weltweite Netze) TP/IP (Internet) IBM SNA OSI liefert das konzeptuelle Gerüst Akzeptanz für Teilkomponenten (X.25, X.400, X.500, ASN.1) Nur im lokalen Bereich geeignet NetBIOS (Microsoft/IBM LAN Manager) Novell IPX Nur die oberen Schichten decken ab SUN NOS OSF DE ORBA Java RMI, EJB DOM 3270 Protokoll S 0132x wgs 09-98

34

35 cs 0157 ww6 wgs 03-03

36 PU Haupt- Schicht PU speicher 3-7 E/A Bus, z.b. PI µ Platten Netz Schicht Adapter Adapter 1-3 Speicher Netzverbindung Aufteilung der Schichten vs1033 ww6 wgs 04-97

37 Schicht Schicht Hauptspeicher Anwendungsschicht 5-7 Darstellungsschicht Sitzungsschicht SV Mikroprogramm Speicher des E/A ontrollers Überwacher Netzwerkschicht 3-4 Transportschicht 1-3 Sicherungsschicht Netzwerkschicht Bitübertragungsschicht PU E/A ontroller E/A Bus, z.b. PI Plazierung der Schichten cs 0134x ww6 wgs 08-99

38 IDU II SDU Schicht n+1 SAP Schnittstelle II SDU Schicht n Nachrichtenkopf SDU N-PDU Beziehungen der Schichten an einer OSI Schnittstelle IDU II SDU SAP PDU Interface Data Unit Interface ontrol Information Service Data Unit Service Access Point Protocol Data Unit cs 0135x ww6 sch 10-96

39 Schicht Multiplexing zwischen den Schichten S 0125 wgs 09-98

40 IP IPX NetBios SNA Schicht 3 Ethernet Driver Ethernet Rahmen Schicht 2 trifft ein Demultiplexing auf der Sicherungsschicht S 0126 wgs 09-98

41 IMP UDP TP EGP Schicht 4 IP Module Datagramm Schicht 3 trifft ein Demultiplexing auf der Netzwerkschicht S 0127 wgs 09-98

42 Port 1 Port 2 Port 3 Port 4 Schicht 5 UDP Module UDP Datagramm Schicht 4 trifft ein Demultiplexing auf der Transportschicht S 0128 wgs 09-98

43 Die Dienste der Schicht 5 7, z.b. DNS, FTP, SMTP oder Telnet werden über Ports adressiert und aufgerufen. DNS FTP SMTP Telnet Schicht 5-7 IMP UDP TP EGP Schicht 4 IP Module Datagramm Schicht 3 trifft ein Ursprüngliche Internet Protokolle S 0138u ww6 wgs 09-98

44 Ports Ein Port definiert den Zugang zwischen TP oder UDP und der nächst höheren Sicht. Jeder Anwendung ist eindeutig ein Port (oder mehr) zugeordnet. Ein Port identifiziert eindeutig die gewünschte Anwendung. Nachrichten beliebiger Länge werden zu Ports gesendet und von Ports empfangen. Ports werden dynamisch eingerichtet und zerstört. Portzugriff über apabilities gesteuert: Sende-, Empfangs-, Besitz-apabilities. Anwendung generiert Port, besitzt alle 3 apabilities. apabilities können in Nachrichten an andere Prozesse weitergereicht werden. Sender von Empfangs- und Besitz-apabilities verliert Empfangs- und Besitzrecht. s0202 ww6 sch 10-96

45 Auswahl von Portnummern reserviert für Internet Dienste ursprünglich reserviert für privilegierte Benutzer, z.b. Superuser in UNIX, heute ebenfalls generell reserviert transienter Bereich. Portnummern werden dynamisch generiert Portnummern frei für Anwendungen Well known Ports sind reservierte Ports für offizielle Dienste, z.b.: ftp 21 telnet 23 smtp 25 http 80 pop3 110 RP Port Mapper 111 snmp 161 zu finden z.b. in der Datei etc/services Unsere z/os und OS/390 Rechner in Leipzig werden über Port 23 angesprochen Ein Web Browser fordert alle HTTP Verbindungen von Port 80 des über die URL adressierten Web Servers an; es ist möglich einen anderen Port explizit zu spezifizieren, z.b. Port 81 mit : http//: cs 0142x ww6 wgs 08-99

46 HTTP Das WWW verwendet HTTP als Schicht 5 Protokoll. HTTP stellt eine Verbindung über Port 80 her und verwendet TP als Schicht 4 Protokoll Die URL adressiert über Port 80 den Web Server, der auf dem z/os Rechner am Institut für Informatik der Uni Leipzig installiert ist. Das gleiche Ergebnis wird mit der URL erreicht. In beiden Fällen erstellt der Browser eine TP Nachricht (Schicht 4), welche die Port Nummer 80 im TP Protokollkopf enthält. Schicht 5 HTTP Schicht 4 TP Schicht 3 IP cs 0322 ww6 wgs 08-00

47 Glossar /S Systeme ADS Anwender Dialog System (dvg) AL Access ontrol List AO Automated Operation ontrol (IBM) AON Automated Operations Network (IBM) AP Automation Point (A) APP Application Program to Program ommunication (SNA) APPN Advanced Peer-to-Peer Networking (SNA) API Application Programming Interface ARM Application Response Measurement (offener Standard, BM, HP, Tivoli) AS Autonomes System ASM Automatic Storage Management (A) ASN.1 Abstract Syntax Notation One ATM Asynchronous Transfer Mode BN Banking Network ontroller ISAO IS Automated Operation (IBM) IM ommon Information Model (HP, SNI) IS ustomer Information ontrol System (IBM) IM ommon Information Model MIP ommon Management Information Protocol (OSI) MOL MIP over LL (OSI) MOT MIP over TP/IP (OSI) N orporate Network /S lient/server MIP ommon Management Information Protocol (OSI) ORBA ommon Object Request Broker Architecture (OSF) PI- ommon Programming Interface for ommunication (IBM) TI omputer/telefon Integration D Domänen ontroller (dvg) DES Data Encryption Standard DFSMS Data Facility Storage Management System (IBM) DHP Dynamic Host onfiguration Protocol DMI Desktop Management Interface DMZ Demilitarized Zone DSA Directory Service Agent (OSI, X.500) DSI Data Source Integration (HP) DSM Distributed State Machine (A) DSM Distributed Security Manager (z/os) DSP Directory Service Protocol (OSI, X.500) DMZ Demilitarized Zone DUA Directory User Agent (OSI, X.500) EIF Event Integration Facility (Tivoli) ESON Enterprise System onnection (IBM) FION Fiber onnection (IBM) GA Geldausgabeautomat GUI Graphical User Interface HDL High Level Data Link ontrol

48 HLL High Level Language IDB ISDN Dial Backup IMSAO IMS Automated Operation (IBM) IPX Internetwork Protocol Exchange (Novell) ISDN Integrated Services Digital Network ISV Independent Software Vendor IT Information Technology ITO IT/Operations (HP) JL Job ontrol Language (IBM) KAD Kontoauszugsdrucker LAN Local Area Network LAPB Link Access Procedure B LL Logical Link ontrol (IEEE 802) LMU LAN Management Utilities LPAR Logical Partition (MVS) LU Logical Unit (SNA) MGPT Machine Generated Problem Tracking MIB Management Information Base MLM Mid-Level Manager MOM Manager of Managers MS Microsoft NP Network ontrol Program (IBM) NIS Network Information System NLS National Language Support NNM Network Node Manager (HP) NOS Network Operating System NSM Netzwerk- und System Management ODB Open Data Base onnectivity ORB Object Request Broker (OSF) OSF Open System Foundation OSI Open System Interconnect PU Physical Unit (SNA) RAF Resource Access ontrol Facility (IBM) RJE Remote Job Entry RMON Remote Network Monitoring RP Remote Procedure all RWI Real World Interface (A) RZ Rechenzentrum SAF Security Authorisation Facility (z/os) SAP Service Access Point (OSI) SB Selbstbedienungscontroller SDK Software Development Kit SLA Service Level Agreement SMS System Manager Server (Microsoft) SNADS SNA Distribution Services SNMP Simple Network Management Protocol SONET Synchronous Optical Network SSAP Session Service Access Point SSP System Services ontrol Point SW Software TDB Topology Data Base TSAP Transport SAP TSAP Transport Service Access Point (OSI)

49 TV Transview (SNI) UML Unified Modelling Language UPS Uninterruptable Power Supply VTAM Virtual Terminal Access Method (IBM) WAN Wide Area Network