comunicação-indireta

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Sistemas Distribuídos Engenharia da Computação

Prof. Jairson Rodrigues

Comunicação Indireta

FUNDAMENTOS

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AGENDA Introdução

Comunicação em Grupo

Sistemas Publish/Subscribe

Filas de Mensagens

Memória Compartilhada

FUNDAMENTOS

Comunicação Indireta

+ Comunicação Indireta Introdução

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21/04/15 CCMP0054 - Sistemas Distribuídos I - Engenharia da Computação - Prof. Jairson Rodrigues

n  Comunicação através de um intermediário

n  Não há ligação direta entre um emissor e um ou mais receptores

n  Paradigma que suporta comunicação 1 para N

+ Comunicação Indireta Acomplamento Direto

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n  Nossos exemplos anteriores n  Cliente e Servidor UDP (send/receive) n  Cliente e Servidor TPC (send/receive) n  RPC n  RMI n  Comunicação via Web Services

n  Problemas da Comunicação Direta n  Engessamento para lidar com mudanças n  Cliente precisa lidar diretamente com falhas de serviço

n  Benefícios da Comunicação Indireta n  Desacoplamento Espacial n  Desacomplamento Temporal

+ Comunicação Indireta Quadro Comparativo

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Acoplamento Temporal

Desacoplamento Temporal

Acoplamento Espacial

Comunicação direta para um ou mais destinatários que precisam existir no mesmo momento de tempo

Comunicação direta para um ou mais destinatários; remetentes e destinatários podem ter linhas de tempo diferentes

Desacomplamento Espacial

Remetente não precisa conhecer a identidade dos destinatários; mas estes precisam existir no mesmo momento de tempo

Remetente não precisa conhecer a identidade dos destinatários; remetentes e destinatários podem ter linhas de tempo diferentes

+Comunicacão em Grupo


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n Mensagem é enviada para um grupo

n Posteriormente a mensagem é enviada para todos os destinatários

n Analogia com a comunicação multicast

+Comunicação em Grupo


Aplicações

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n Disseminação de informação para grande número de destinatários

n Suporte a aplicações colaborativas, ex: jogos multi-usuário

n Suporte para estratégias de tolerância a falhas n  Replicação de dados

n  Replicação de servidores

n  Estratégias de balanceamento



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n Unicast versus Multicast versus Broadcast

n Comunicação em Grupo é análogo ao paradigma multicast

n Uma operação multicast versus várias operações “send”

n Exemplo: um computador em Darvaza no Uzbequistão enviando uma mensagem para dois computadores na mesma rede no Timor Leste através de: n  Dois send’s separados via UDP

n  Um envio multicast



Grupos de Processos versus Grupos de Objetos

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n Grupos de Processos n  Entidades que se comunicam são: PROCESSOS n  Oferta de serviços em baixo nível (análogos a sockets) n  Mensagens são arrays não estruturados de bytes

n  Grupos de Objetos n  Coleção de objetos (às vezes instâncias da mesma classe) que

processam a mesma chamada concorrentemente n  Abordagem alto nível para comunicação em grupo n  Objetos locais agem como proxy para comunicação em grupo n  Mensagens são empacotadas (marshalling) como em RMI

n  Ex: Jgroups Toolkit: Paradigma de Grupos de Processos



Outros conceitos

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n Grupos abertos versus grupos fechados

n Sobreposição de grupos

n Comunicação síncrona e assíncrona



Estudo de Caso: JGroups Toolkit

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n Toolkit para comunicação em grupo escrito em Java

n Suporta grupos de processos nos quais cada entidade pode entrar ou deixar o grupo

n Envio de mensagens n  Todo o grupo

n  Para um simples integrante




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http://www.jgroups.org/movies/DrawDemoWithState.swf




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http://www.jgroups.org/movies/DrawDemoWithState.swf

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SimpleChat - JGroups Tookit

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17 SimpleChat - JGroups Tookit

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+ SimpleChat - JGroups Tookit


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+Sistemas Publicar/Assinar


Definição

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n Também conhecidos como “SD’s baseados em eventos”

n Estrutura n  Há um serviço de eventos

n  Publicadores “publicam” eventos estruturados

n  Assinadores “expressam interesse” se registrando



Aplicações

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n Sistemas de informações financeiras

n Suporte para trabalho cooperativo

n Suporte para computação ubíqua n  Ex: serviços de localização

n Monitoramento de rede

n Obs: este paradigma é um ponto chave da infraestrutura de notificação de eventos da Google


n  Permite que vários objetos sejam notificados sobre eventos ocorrendo em um dado objeto

n  Publicador - Objeto que gera eventos publica os eventos que deseja tornar disponíveis

n  Assinador - Objetos interessados em eventos de um dado outro objeto

n  Exemplos: n  Notificação de alteração em documentos colaborativos

n  Notificação de alteração preços de mercado em um sistema financeiro…


SD’s baseados em eventos

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Exemplo: Corretora de Ações

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Modelo de Programação

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+Filas de Mensagens Distribuídas


Definição

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n Comunicação em Grupo & Sistemas Publicar/Assinar n  Provém comunicação 1 : n

n  Filas de mensagens n  Desacoplamento espacial e temporal

n  Também chamados de Message-Oriented Middleware

n  Regras de remoção de mensagens da fila n  FIFO (first in, first out)

n  Baseadas em prioridades do “leitor”

n  Baseadas em seleção de propriedades de mensagens



Modelo

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n Processos produtores enviam (operação send) mensagens para uma fila

n Processos consumidores recebem (operação receive) mensagens desta fila

n Estilos de “receive” n  Receive bloqueante n  Receive não-bloqueante (pesquisa de status da fila) n  Notificação (emite uma notificação quando uma nova mensagem

está disponível na fila)

n  Mensagens são persistentes (permanecem na fila até serem consumidas)



Modelo

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+Filas versus Modelo Send/Receive


Comparativo

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n Modelo send/receive possui filas implícitas n  Buffer do remetente e do destinatário

n  Filas de Mensagens possuem filas explícitas n  São “terceiros” na comunicação

n  Estão separados do remetente e destinatário

n  Possuem serviços mais elaborados, ex: persistência, segurança etc.

+Java Messaging Service (JMS)


Conceitos

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n Especificação padrão para comunicação indireta em programas Java

n Unifica os paradigmas n  Publicar/Assinar

n  Filas de Mensagens

n  Implementações n  OW2, Java Messaging from JBoss, Sun’s Open MQ, Apache

ActiveMQ and OpenJMS

+Java Messaging Service (JMS)


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n  Cliente JMS – Programa Java que produz ou consome mensagens n  Cliente JMS consumidor n  Cliente JMS produtor

n  Provedor JMS – uma implementação do serviço segundo a especificação

n  Mensagem JMS – objeto utilizado para comunicação entre clientes JMS (produtores ou consumidores)

n  Destino JMS – dá suporte à comunicação indireta n  Tópico – Sistemas Publicar/Assinar n  Fila JMS – Filas Distribuídas

n  http://www.onjava.com/pub/a/onjava/excerpt/jms_ch2/index.html

Exemplo: http://www.onjava.com/pub/a/onjava/excerpt/jms_ch2/index.html

+Memórias Compartilhadas


Definição

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n Abstração utilizada para compartilhar dados entre computadores em espaços de memória diferentes

n Processos acessam memória compartilhada realizando leitura e escrita como se estivem em seus espaços de memória próprios

n Um serviço é responsável por garantir de forma transparente que cada processo tome conhecimento dos updates dos outros processos

+Memórias Compartilhadas


Definição

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+Referências

n  Sistemas Distribuídos – Princípios e Paradigmas, 2ª Edição – Prentice Hall. Tanenbaum, Andrew; Van Steen, Maarten

n  Sistemas Distribuídos – Conceitos e Projeto, 4ª Edição – Bookman. Coulouris, George; Dollimore, Jean; Kindberg, Tim


Bibliografia, fontes, créditos, imagens…

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