中間件_遠程過程調(diào)用課件

1、RPC（遠程過程調(diào)用）RPC機理在單臺機器上構(gòu)建并測試應用程序，然后將程序劃分為兩個或多個程序片，加入通信協(xié)議以允許每片程序在單獨的計算機上運行。從一個程序片調(diào)用另一個程序片的過程稱為遠程過程調(diào)用，即RPC。RPC是一個Client/Server模型，調(diào)用程序片（本地程序）稱為rpc client，被調(diào)用程序片（遠程程序）稱為rpc server。2RPC的通信模型ClientSend(remote call pi()(發(fā)送“請求服務”信息）Receive(ans)接收回復信息server接收調(diào)用信息；抽取參數(shù)并分析；調(diào)用所指的過程；執(zhí)行遠程過程返回執(zhí)行結(jié)果Send(ans)發(fā)送回復信息等待回

2、復請求服務等待調(diào)用繼續(xù)返回調(diào)用結(jié)果3RPC的執(zhí)行Local return Local callClient ProcessOP4 Client-stub OP1RPC Routinewaitreceive transmit call work returnServer ProcessOP2 Server-stub OP3RPC Routinereceive transmit123456789104幾個“經(jīng)久不衰”的重要問題數(shù)據(jù)表示如何統(tǒng)一？遠程程序如何表述？如何獲得遠程程序？語義問題5數(shù)據(jù)表示的問題6可能的解決方案1（非對稱方式）7可能的解決方案2（對稱方式）8數(shù)據(jù)表示：XDRXDR 是不同數(shù)

3、據(jù)類型規(guī)范化的標準表示。通過使用一個標準的數(shù)據(jù)類型表示，即使數(shù)據(jù)源來自具有完全不同體系結(jié)構(gòu)的主機，程序也可以確保能夠正確地解釋數(shù)據(jù)。實踐中，大多數(shù)程序在內(nèi)部不使用 XDR。相反，它們使用程序正運行的計算機體系結(jié)構(gòu)特定的數(shù)據(jù)類型表示。當程序需要和其它程序通信時，程序在發(fā)送該數(shù)據(jù)之前將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)?XDR 格式。反之，當接收數(shù)據(jù)的時候，它將 XDR 格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自己特定的數(shù)據(jù)類型表示。9XDR機制(1)創(chuàng)建一個XDR緩存； #define BUFFERSIZE 4000 XDR *xdrs; char bufBUFFERSIZE; xdrmem_create(xdrs,buf, BUFFERS

4、IZE,XDR_ENCODE); (2) 使用類型轉(zhuǎn)換例程將本地數(shù)據(jù)對象轉(zhuǎn)換成外部數(shù)據(jù)表示； int i=200; xdr_int(xdrs,&i); 10常規(guī)類型轉(zhuǎn)換例程 xdr_bool,xdr_int,xdr_float,xdr_string,xdr_vector,復合類型轉(zhuǎn)換 struct example int count; int values2; char buffer4; ;11xdr_example(XDR* xdrs, example* objp)if (!xdr_int(xdrs, &objp-count) return (FALSE);if (!xdr_vector(x

5、drs, (char *)objp-values, 2, sizeof(int), (xdrproc_t)xdr_int) return (FALSE);if (!xdr_vector(xdrs, (char *)objp-buffer, 4, sizeof(char), (xdrproc_t)xdr_char) return (FALSE);return (TRUE);12XDR數(shù)據(jù)表示實例13RPC interface (xxx.idl) struct example int count; int values2; char buffer4; ; program SQUAREPROG ve

6、rsion SQUAREVERS int square(int)=1; void setExample(example)=2; =1;=0 x30090900;RPC server(遠程程序 )的表述rpcgen xxx.idl xxx的stub14RPC server的標識program：32bit整數(shù)標識。version ：一個整數(shù)標識。從1開始。proc：一個整數(shù)標識。從1開始。0用于測試。 program的劃分：0 x00000000-0 x1fffffff系統(tǒng)使用0 x20000000-0 x3fffffff用戶使用0 x40000000-0 x5fffffff0 x60000000

7、-0 xffffffff保留15遠程程序名遠程程序號描述portmap 100000端口映射器rstatd 100001rstatdrusersd 100002nfs 100003網(wǎng)絡文件系統(tǒng)ypserv 100004yp(現(xiàn)在叫做NIS)mountd 100005dbxd 100006ypbind 100007NIS綁定程序walld 100008rwalldyppasswdd 100009.RPC server的標識（續(xù)）16遠程程序映射到協(xié)議端口 靜態(tài)端口映射：如portmap/111,nfs/2049 動態(tài)端口映射：32位prog無法一一映射到16位的port上。解決方法： （1）RP

8、C提供了一個動態(tài)端口映射器（portmapper ）； （2）每個RPCServer啟動的時候向本機上運行的動態(tài)端口映射器注冊自己的遠程程序號、版本號以及動態(tài)獲得的端口號； （3）RPC Client用遠程程序號+版本號向遠程主機上的portmapper 查詢相應的動態(tài)端口號，一旦rpcclient獲得了rpcserver的動態(tài)端口號，就可使用該端口與rpcserver建立socket通信。17圖示18語義問題故障發(fā)生位置在被調(diào)用者接收到調(diào)用它的命令之前發(fā)生故障在執(zhí)行其過程體時，被調(diào)用者發(fā)生故障被調(diào)用者正確地完成了其過程體的執(zhí)行，但在把結(jié)果返回給調(diào)用者之前發(fā)生故障故障引發(fā)的問題 N2 文件內(nèi)容

9、追加19語義規(guī)則Last-of-many：對執(zhí)行一個遠程過程調(diào)用而言，被調(diào)用的過程可能執(zhí)行若干次，但規(guī)定其最后一次執(zhí)行的結(jié)果作為返回結(jié)果；At-most-once：若調(diào)用者收到了回復消息，則稱被調(diào)用的過程正確地完成了它的一次（ 僅僅一次）執(zhí)行。如果調(diào)用者沒有收到回復消息，或者，如果調(diào)用者在獲得回復消息之前發(fā)生故障，那么，這時的調(diào)用效果就看作是根本就沒有執(zhí)行相應的過程。20語義規(guī)則（續(xù)）At-least-once：遠程調(diào)用過程至少執(zhí)行一次，回復消息可能返回一次或多次；Exactly-once：若server正常，則遠程過程恰好執(zhí)行一次，并返回一個調(diào)用結(jié)果21RPC編程1、構(gòu)建解決問題的常規(guī)應用程

10、序；2、選擇一組過程形成遠程程序，以便將遠程程序轉(zhuǎn)移到遠程機器中，通過這種方法將程序分解；3、為遠程程序編寫RPC界面(xxx.idl)，包括遠程的名字及其編號，還有對其參數(shù)的申明。選擇遠程程序號和版本號；4、運行rpcgen檢查該界面，如果合法，便生成四個源代碼文件：xxx.h（類型說明文件）、xxx_XDR.c（XDR轉(zhuǎn)換例程）、xxx_clnt.c（客戶端的stub）以及xxx_svr.c（服務守護過程，服務端的stub） ，這些文件將在客戶和服務器程序中使用；22RPC編程（續(xù)）5、為客戶端和服務器端編寫stub接口例程；6、編譯并鏈接客戶程序。它由四個主要文件組成：去掉了遠程過程的程

11、序、客戶端的stub（rpc生成）、客戶端的stub接口以及XDR過程（ rpc生成）。7、編譯并鏈接服務器程序。它由四個主要文件組成：遠程過程組成的程序、服務器的stub（rpc生成）、服務器端的stub接口以及XDR過程（ rpc生成）。8、在遠程機器上啟動服務器，接著在本機上啟動客戶。23RPC編程方法xxx.idlrpcgenxxx_clnt.cC編譯器客戶應用程序客戶stub接口客戶xxx.hxxx_xdr.cC編譯器遠程過程服務器stub接口服務器xxx_svr.c24RPC編程(步驟1)/*square.c*/void main() int ret; ret = square(3

12、); printf(“%d”,ret);int square(int x) return x*x; 25RPC編程(步驟2)/*square.c*/void main() int ret; ret = square(3); printf(“%d”,ret);/*square_srp.c*/int square(int x) return x*x; 26RPC編程(步驟3)/*rsquare.idl*/program SQUAREPROG version SQUAREVERS int square(int)=1; =1;=0 x30090900;27RPC編程(步驟4)rpcgen square

13、.idl生成四個文件：square.h、square_clnt.c、square_svc.c和square_xdr.c。28/*square.h*/#define SQUAREPROG 0 x30090900#define SQUAREVERS 1#define square 1extern int * square_1(int *inarg_ptr, CLIENT *clnt); /clients stubextern int * square_1_svc(int *, struct svc_req *rqstp); /servers stub29/* square_clnt.c*/stat

14、ic struct timeval TIMEOUT = 25, 0 ;int* square_1(int *argp, CLIENT * clnt)static int clnt_res;memset(char *)&clnt_res, 0, sizeof (clnt_res);if (clnt_call(clnt, square,/過程號:1(xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) argp,(xdrproc_t) xdr_int, (caddr_t) &clnt_res,TIMEOUT) != RPC_SUCCESS) return (NULL);return (&cl

15、nt_res);30clnt_call，遠程過程調(diào)用函數(shù)。參數(shù)說明：clnt， 遠程調(diào)用句柄square，服務函數(shù)xdr_int，輸入?yún)?shù)編碼例程argp，輸入?yún)?shù)地址xdr_int，輸出參數(shù)編碼例程clnt_res，輸出參數(shù)地址31/* square_svr.c*/static void squareprog_1(rqstp, transp)/服務守護過程struct svc_req *rqstp;register SVCXPRT *transp;union int square_1_arg; argument;int *result;32 switch (rqstp-rq_proc) ca

16、se square: /過程號:1 memset(char *)&argument, 0, sizeof (argument); svc_getargs(transp, xdr_int, (caddr_t) &argument); result = square_1_svc(&argument, rqstp); svc_sendreply(transp, xdr_int, result); break; return;33main() SVCXPRT *transp; transp = svcudp_create(RPC_ANYSOCK); if (!svc_register(transp,

17、SQUAREPROG, SQUAREVERS, squareprog_1, IPPROTO_UDP) fprintf(stderr, unable to register (SQUAREPROG, SQUAREVERS, udp);exit(1); transp = svctcp_create(RPC_ANYSOCK, 0, 0); if (!svc_register(transp, SQUAREPROG, SQUAREVERS, squareprog_1, IPPROTO_TCP) fprintf(stderr,unable to register (SQUAREPROG, SQUAREVE

18、RS, tcp);exit(1); 34svcudp_create/svctcp_create在udp或者tcp協(xié)議上建立服務svc_register將守衛(wèi)過程注冊SQUAREPROG, SQUAREVERS，為遠程服務提供者的服務名和版本squareprog_1，為接收到rpc調(diào)用請求時，轉(zhuǎn)到的守衛(wèi)過程名守衛(wèi)過程struct svc_req *rqstp;里面包含了請求調(diào)用的函數(shù)名通過svc_getargs、svc_sendreply函數(shù)來接收參數(shù)和返回運行結(jié)果。35RPC編程(步驟5)/*square_cif.c*/extern CLIENT *handle;static int *ret

19、;int square(int x) int *arg; arg=&x; ret=square_1(arg,handle); return ret=0?-1:*ret;36/*square_sif.c*/static int retcode;int square_1_svc(int *arg,struct svc_req* rqstp) retcode = square(*arg); return retcode;37RPC編程(步驟6)/*square.c*/#define RMACHINE “202.115.30.151”CLIENT *handle;int square(int x);v