Программный интерфейс высокого уровня.

Программный интерфейс высокого уровня.

Удаленный вызов процедур

В предыдущих разделах рассматривался программный интерфейс достаточно низкого уровня — по существу программа взаимодействовала непосредственно с транспортным протоколом, самостоятельно реализуя некоторый протокол верхнего уровня при обмене данными. В приведенных примерах легко заметить, что значительная часть кода этих программ посвящена созданию коммуникационных узлов, установлению и завершению связи.

С точки зрения разработчика программного обеспечения, более перспективным является подход, когда используется прикладной программный интерфейс более высокого уровня, изолирующий программу от специфики сетевого взаимодействия. В данном разделе мы рассмотрим один из таких подходов, на базе которого, в частности, разработана файловая система NFS, получивший название удаленный вызов процедур (Remote Procedure Call, RPC).

Использование подпрограмм в программе — традиционный способ структурировать задачу, сделать ее более ясной. Наиболее часто используемые подпрограммы собираются в библиотеки, где могут использоваться различными программами. В данном случае речь идет о локальном (местном) вызове, т.е. и вызывающий, и вызываемый объекты работают в рамках одной программы на одном компьютере.

В случае удаленного вызова процесс, выполняющийся на одном компьютере, запускает процесс на удаленном компьютере (т. е. фактически запускает код процедуры на удаленном компьютере). Очевидно, что удаленный вызов процедуры существенным образом отличается от традиционного локального, однако с точки зрения программиста такие отличия практически отсутствуют, т.е. архитектура удаленного вызова процедуры позволяет сымитировать вызов локальной.

Однако если в случае локального вызова программа передает параметры в вызываемую процедуру и получает результат работы через стек или общие области памяти, то в случае удаленного вызова передача параметров превращается в передачу запроса по сети, а результат работы находится в пришедшем отклике.

Данный подход является возможной основой создания распределенных приложений, и хотя многие современные системы не используют этот механизм, основные концепции и термины во многих случаях сохраняются. При описании механизма RPC мы будем традиционно называть вызывающий процесс — клиентом, а удаленный процесс, реализующий процедуру, — сервером.

Удаленный вызов процедуры включает следующие шаги:

1. Программа-клиент производит локальный вызов процедуры, называемой заглушкой (stub). При этом клиенту "кажется", что, вызывая заглушку, он производит собственно вызов процедуры-сервера. И действительно, клиент передает заглушке необходимые параметры, а она возвращает результат. Однако дело обстоит не совсем так, как это себе представляет клиент. Задача заглушки — принять аргументы, предназначаемые удаленной процедуре, возможно, преобразовать их в некий стандартный формат и сформировать сетевой запрос. Упаковка аргументов и создание сетевого запроса называется сборкой (marshalling).

2. Сетевой запрос пересылается по сети на удаленную систему. Для этого в заглушке используются соответствующие вызовы, например, рассмотренные в предыдущих разделах. Заметим, что при этом могут быть использованы различные транспортные протоколы, причем не только семейства TCP/IP.

3. На удаленном хосте все происходит в обратном порядке. Заглушка сервера ожидает запрос и при получении извлекает параметры — аргументы вызова процедуры. Извлечение (unmarshalling) может включать необходимые преобразования (например, изменения порядка расположения байтов).

4. Заглушка выполняет вызов настоящей процедуры-сервера, которой адресован запрос клиента, передавая ей полученные по сети аргументы.

5. После выполнения процедуры управление возвращается в заглушку сервера, передавая ей требуемые параметры. Как и заглушка клиента, заглушка сервера преобразует возвращенные процедурой формируя сетевое сообщение-отклик, который передается по сети системе, от которой пришел запрос.

6. Операционная система передает полученное сообщение заглушке клиента, которая, после необходимого преобразования, передает значения (являющиеся значениями, возвращенными удаленной процедурой) клиенту, воспринимающему это как нормальный возврат из процедуры.

Таким образом, с точки зрения клиента, он производит вызов удаленной процедуры, как он это сделал бы для локальной. То же самое можно сказать и о сервере: вызов процедуры происходит стандартным образом, некий объект (заглушка сервера) производит вызов локальной процедуры и получает возвращенные ею значения. Клиент воспринимает заглушку как вызываемую процедуру-сервер, а сервер принимает собственную заглушку за клиента.

Таким образом, заглушки составляют ядро системы RPC, отвечая за все аспекты формирования и передачи сообщений между клиентом и удаленным сервером (процедурой), хотя и клиент и сервер считают, что вызовы происходят локально. В этом-то и состоит основная концепция RPC — полностью спрятать распределенный (сетевой) характер взаимодействия в коде заглушек. Преимущества такого подхода очевидны: и клиент и сервер являются независимыми от сетевой реализации, оба они работают в рамках некой распределенной виртуальной машины, и вызовы процедур имеют стандартный интерфейс.[80]

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Машинная архитектура высокого уровня

Из книги Основы AS/400 автора Солтис Фрэнк

Машинная архитектура высокого уровня Истинная независимость от аппаратуры может быть достигнута, если вместо определения отдельных API для разных специфических приложений (что имеет место в случае такой API-ориентированной архитектуры как Single Unix Specification), будет формально


2.2.4 Программный интерфейс RPC

Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М

2.2.4 Программный интерфейс RPC Хотя и не так широко распространенный, как socket, программный интерфейс вызова удаленных процедур (Remote Procedure Call — RPC) для соединений типа клиент/сервер достаточно часто используется в различных системах. Первоначально он был реализован в


Глава 21 Программный интерфейс socket

Из книги Программирование на языке Ruby [Идеология языка, теория и практика применения] автора Фултон Хэл

Глава 21 Программный интерфейс socket 21.1 Введение Коммуникационные стандарты определяют все правила для обмена информацией в сети. Однако до некоторого момента игнорировалась необходимость стандартизации интерфейса программирования приложений (Application Programming Interface — API).


21.1.1 Программный интерфейс Berkeley

Из книги Сетевые средства Linux автора Смит Родерик В.

21.1.1 Программный интерфейс Berkeley К счастью, большинство реализаций TCP/IP обеспечивает программный интерфейс, следующий очень простой модели программного интерфейса socket, который впервые был предложен в 1982 г. в версии 4.1c операционной системы Unix университета Беркли (Berkeley Software


10.2. Доступ к данным более высокого уровня

Из книги XSLT автора Хольцнер Стивен

10.2. Доступ к данным более высокого уровня Часто возникает необходимость хранить и извлекать данные более прозрачным способом. Модуль Marshal предоставляет простые средства сохранения объектов а на его основе построена библиотека PStore. Наконец, библиотека dbm позволяет


Поддержка протоколов высокого уровня

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

Поддержка протоколов высокого уровня В ядре Linux предусмотрена поддержка нескольких протоколов высокого уровня. Благодаря этому коды, отвечающие за работу с этими протоколами, выполняются намного быстрее, чем соответствующие коды обычных пользовательских программ.


Элементы таблиц стилей высокого уровня

Из книги Язык программирования Си для персонального компьютера автора Бочков C. О.

Элементы таблиц стилей высокого уровня В XSL определен ряд элементов высокого уровня, которые могут быть прямыми дочерними элементами <xsl:stylesheet>:• <xsl:attribute-set>;• <xst:decimal-format>;• <xsl:import>;• <xsl:include>;• <xsl:key>;• <xsl:namespace-alias>;• <xsl:output>;• <xsl:param>;•


12.2. Программный интерфейс сигналов Linux и POSIX

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

12.2. Программный интерфейс сигналов Linux и POSIX 12.2.1. Посылка сигналов Посылка сигналов от одного процесса другому обычно осуществляется с помощью системного вызова kill(). Этот системный вызов подробно обсуждался в главе 10. Вариантом kill() является tkill(), который не предназначен


Функции вода/вывода высокого уровня

Из книги UNIX: разработка сетевых приложений автора Стивенс Уильям Ричард

Функции вода/вывода высокого уровня Функция Краткое описание clearerr очистка флажка ошибки для потока fclose закрытие потока fcloseall закрытие всех открытых (на верхнем уровне) файлов fdopen создание потока для файла, ранее открытого на нижнем уровне, используя


Программный интерфейс UNIX

Из книги автора

Программный интерфейс UNIX Системные вызовы и функции стандартных библиотек Все версии UNIX предоставляют строго определенный ограниченный набор входов в ядро операционной системы, через которые прикладные задачи имеют возможность воспользоваться базовыми услугами,


Программный интерфейс сокетов

Из книги автора

Программный интерфейс сокетов Итак, сокеты являются коммуникационным интерфейсом взаимодействующих процессов. Конкретный характер взаимодействия зависит от типа используемых сокетов, а коммуникационный домен, в рамках которого создан сокет, определяет базовые


Интерфейс доступа низкого уровня

Из книги автора

Интерфейс доступа низкого уровня Символьные драйверы обеспечивают доступ не только к символьным устройствам, например, к адаптеру последовательного или параллельного портов, манипулятору "мышь", монитору или терминалам. Часть символьных драйверов служит в качестве


Программный интерфейс сокетов

Из книги автора

Программный интерфейс сокетов Вы уже познакомились с интерфейсом сокетов при обсуждении реализации межпроцессного взаимодействия в BSD UNIX. Поскольку сетевая поддержка впервые была разработана именно для BSD UNIX, интерфейс сокетов и сегодня является весьма


Программный интерфейс TLI

Из книги автора

Программный интерфейс TLI При обсуждении реализации сетевой поддержки в BSD UNIX был рассмотрен программный интерфейс доступа к сетевым ресурсам, основанный на сокетах. В данном разделе описан интерфейс транспортного уровня (Transport Layer Interface, TLI), который обеспечивает


29.3. DLPI: интерфейс поставщика канального уровня

Из книги автора

29.3. DLPI: интерфейс поставщика канального уровня SVR4 обеспечивает доступ к канальному уровню через DLPI (Data Link Provider Interface — интерфейс поставщика канального уровня). DLPI — это не зависящий от протокола интерфейс, разработанный в AT&T и служащий средством связи с сервисами,