Sistemas Distribu

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Sistemas Distribuídos Baseados em Objetos

• Sistemas Distribuídos
• 17/08/2011

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Introdução

• Tudo tratado como Objeto
• Serviços e recursos como objetos a serem
  invocados
• Facilita
• Transparência
• Oculta aspectos da distribuição

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Sistemas DistribuídosBaseados em Objetos

• Arquitetura
• Processos
• Comunicação
• Nomeação
• Sincronização
• Consistência e Replicação
• Tolerância a Falha
• Segurança

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Arquitetura

• Neste seção, em primeiro lugar, examinaremos com
  mais profundidade a arquitetura geral de sistemas
  distribuídos baseados em objetos. E logo após
  iremos ver como foram desenvolvidos princípios
  específicos nesses sistemas.

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Objetos distribuídos

• A característica fundamental de um objeto é que
  ele encapsula dados, denominados estado, e as
  operações executadas nesses dados, denominadas
  métodos. Métodos são disponibilizado por meio de
  uma interface .
• É importante entender que não há nenhuma modo
  legal pelo qual um processo possa acessar ou
  manipular o estado de um objeto, exceto pela
  invocação dos métodos disponibilizado para ele
  por meio de uma interface de objeto

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Objetos distribuídos

• Para começar a ter um entendimento sobre o
  objetos distribuídos. Quando um cliente se
  vincula a um objeto distribuído, uma
  implementação da interface do objeto, denominada
  Proxy, é carregada no espaço de endereço do
  cliente. Um Proxy é a análogo a um apêndice de
  cliente em sistemas RPC. A única coisa que ele
  faz é montar invocações a métodos em mensagens e
  desmontar mensagens de respostas.

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Objetos distribuídos

• O objeto propriamente dito reside em uma maquina
  do servidor, onde oferece a mesma interface
  oferecida na maquina cliente. Requisições de
  invocações que chegam são passadas para um
  apêndice servidor, que as desmonta para fazer
  invocações de métodos na interface de objetos que
  esta no servidor. O apêndice do servidor também é
  responsável por montar mensagens de respostas
  para o cliente.
• O apêndice do lado servidor é denominado
  esqueleto, por fornecer o necessário para fazer
  com que o middeware acesse os objetos .

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(No Transcript)
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Objetos de tempo de compilação versus objetos de
tempo de execução

• A utilização de objetos de tempo de compilação em
  sistemas distribuídos muitas vezes facilita
  bastante a construção de aplicações. A compilação
  da definição de classe resulta em códigos que
  permite a ela instanciar objetos em Java. Sendo
  assim interfaces pode ser compilados do lado do
  cliente e do servidor o que permite que objetos
  em Java pode ser invocados remotamente.
• A desvantagem deste tempo de compilação seria a
  dependência de determinada linguagem.

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Objetos de tempo de compilação versus objetos de
tempo de execução

• Para isso o objeto de tempo de execução seu modo
  de implementar é basicamente deixado aberto. A
  essência é como deixar que tal implementação
  aparente ser um objeto cujos métodos possam ser
  invocados de uma maquina remota. Uma abordagem
  comum e usar um adaptador de objeto.
• O adaptador de objeto desempenha o papel
  registrar uma implementação de uma interface e na
  seqüência, disponibiliza aquela interface para
  invocações( remotas ).

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Objetos persistente e transientes

• Um objeto persistente é o que continua a existir
  mesmo que, no momento em questão, ele não esteja
  contido no espaço de endereços de qualquer
  processo servidor.
• Um objeto transiente é um objeto que existe
  somente enquanto existir o servidor que o está
  hospedando. Quando o servidor sai ele deixa de
  existir.

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Enterprise Java Beans

• UM EJB (Enterprise Java Beans) e um objeto em
  java hospedado por um servidor especial que
  oferece aos clientes remotos modos diferentes
  para invocar aquele objeto. Este servidor tem que
  fornecer suporte para separar funcionalidade de
  aplicação de funcionalidade orientada a sistemas.

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(No Transcript)
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Arquitetura

• Modelo de objetos
• O Globe não adota modelo de objetos remotos.
• Estado do processo pode ser distribuído e
  replicado
• A figura 10.3 apresenta um objeto distribuído por
  4 processos, cada um executando em uma máquina
  diferente.
• Em Globe, objetos são denominados objetos
  compartilhados distribuídos.

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(No Transcript)
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Arquitetura

• A implementação local é denominada representação
  local ou objeto local.
• Há dois tipos de objetos locais
• Objeto local primitivo
• Objeto local composto
• A composição é usada para construir objeto local
  que é necessário para implementar objetos
  compartilhados distribuídos.

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(No Transcript)
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Arquitetura

• Subobjeto de semântica.
• Subobjeto do comunicação.
• Subobjeto de controle.

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Processos

• Servidor de objeto
• Suporte a objetos distribuídos
• Um objeto consiste em duas partes. (podem estar
  separadas)
• Alternativas para invocar objetos
• Considerar que há somente um modo de invocar
  objetos
• Servidor suportar políticas diferentes (objetos
  transientes)
• Vantagens Só necessita de recurso quando for
  utilizado
• Desvantagem Pode demorar algum tempo para ser
  concluída

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Processos

• Abordagem alternativa, objetos compartilhem, no
  mínimo o código
• Abordagem mais simples com um único thread de
  controle.
• Adaptador de objetos
• Software que implementa uma política de ativação
  específica.
• Tem mais de um objeto sob seu controle
• Não conhecem a interface específica dos objetos,
  por isso são genéricos.

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(No Transcript)
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Processos

• Exemplo sistema de execução lce

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(No Transcript)
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Comunicação

• Clientes remotos invocam objetos.
• Baseado em RPC (chamada a procedimento remoto)
• Sistemas que suportam objetos distribuídos X RPC
• Sistemas referência dos objetos no âmbito do
  sistema.
• Transparência de distribuição aprimorada com
  implementação de referência de objeto sendo
  ocultada.
• Processos vinculados à objetos
• Proxy no espaço de endereços do processo
• Interface com métodos acessíveis.

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Comunicação

• Vinculação implícita
• Cliente invoca métodos diretamente
• Utiliza referência a um objeto.
• Vinculação explícita
• Cliente chama função especial para se vincular ao
  objeto.
• Após chamar, consegue invocar os métodos.

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Vinculação Implícita versusVinculação Explícita
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Comunicação

• Implementação de referências do objeto
• Endereço de rede da máquina do objeto
• Porta que identifica o servidor
• Indicação do objeto.
• Desvantagens da implementação
• Se servidor cair e novas portas forem designadas
  para ele, referências serão inválidas
• Solução Daemon local para monitorar designações
  servidor/porta com tabela de portas

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Comunicação

• Desvantagens da implementação
• Servidor muda de máquina necessário invalidar
  referências aos seus objetos
• Solução servidor de localização monitora a
  máquina que o servidor executa num momento e
  mantém referência do objeto
• Cliente e servidor devem ter mesmos protocolos
• de transporte
• para montar/desmontar parâmetros
• para estabelecer conexão inicial
• etc.

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Comunicação

• Manipulador de implementação
• Implementação completa do proxy referenciada
• Cliente carrega de forma dinâmica quando vincula
  ao objeto e não precisa implementação de
  protocolo específico
• Proxy pode ser específico para cada objeto

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Comunicação

• Invocação de método remoto (RMI)
• Invocação do objeto por proxy
• Melhor que RPC
• Invocação estática
• Interface do objeto tem que ser reconhecida
  quando aplicação cliente em desenvolvimento
• Se interface mudar, aplicação cliente tem que ser
  recompilada
• Invocação dinamica
• Aplicação seleciona método a ser invocado em
  runtime

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Comunicação

• Transferência de parâmetros
• Objetos distribuídos acessados por máquinas
  remotas.
• Referência à objeto remoto
• Copiada e transferida como parâmetro de valor
• Referencia à objeto local
• Objeto copiado e passado junto à invocação

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Comunicação
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Modelo de objetos distribuídos em Java

• Objetos distribuídos
• Java também adota objetos remotos como a única
  forma de objetos distribuídos
• Interfaces são implementadas do modo usual por
  meio de um proxy, que oferece exatamente as
  mesmas interfaces que o objeto remoto.

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Invocação de objeto remoto em Java

• Objetos locais e remotos em Java
• Como a distinção entre objetos locais e remotos
  dificilmente é visível no nível de linguagem
  ,Java pode ocultar a maioria das diferenças
  durante a invocação de um método remoto
• Distinção feita entre objetos locais e objetos
  remotos durante uma RMI
• Construção do objeto remoto
• Em essência é construído com base em
  duas classes
• diferentes.
• Função do Proxy

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Troca de mensagens baseada em objetos

• Troca de mensagem em Corba
• Faz uma inerente abordagem da comunicação baseada
  em objeto.
• Invocação assíncrona de método
• Modelo de chamada de retorno do Corba

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Troca de mensagens baseada em objetos
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Nomeação

• Referências de objeto em Corba
• Referências de objeto em Globe

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Sincronização

• Sincronização no Servidor de objetos
• Se chegarem varias requisições para o mesmo
  objeto o servidor pode decidir serializar as
  requisições e travar o objeto quando ele precisar
  fazer requisições remotas
• Problema- se o o cliente q
• Trava pode ser feita no lado servidor
• Abordagem adotada em JAVA, se dois processos
  chamarem um método sincronizado, um será
  bloqueado o outro seguirá

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Sincronização
Processo de trava visível para o processo que
acessa os recursos
Processo que acessa os recursos não tem
conhecimento de possíveis travas
Travas ocorre quando o objeto é protegidos
contra acessos concorrentes
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Consistência e Replicação

• Consistência de entrada
• Quando um método do objeto estiver em execução,
  nenhum outro método poderá ser executado
• Nunca duas invocações de métodos independentes
  ocorram em replicas diferentes ao mesmo tempo
• Como?
• Baseado em primarios esforço do desenvolvedor
  para serializar invocaçoes do objeto
• Multicast totalmente ordenadoRealizado no
  middleware, sem esforço do desenvolvedor

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Consistência e Replicação

• Granularidade
• Threads processem requisições em ordem no
  servidor
• Não é necessário escalonamento determinístico
  para os threads
• Assegurar que todas as requisições para o mesmo
  objeto replicado sejam manipulados na ordem que
  são entregues

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Consistência e Replicação
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Ambientes de replicação

• Invocações para objetos são interceptadas em
• No lado do cliente-um pouco antes de a invocação
  ser passada para o apêndice.
• Dentro do apendice do cliente, onde a intercepção
  é parte do algoritmo de replicação
• No lado do servidor, um pouco antes do objeto ser
  invocado.

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Ambientes de replicação
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Invocações Replicadas

• É quando um objeto chama outro que esta chamando
  outro, se o intermediário for replicado o ultimo
  objeto também será invocado essa quantidade de
  vezes. Como resolver
• Não permitíla-as
• Os outros modos serão detalhados no slide 10 de
  acordo com as figuras.

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Invocações Replicadas
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Invocações Replicadas
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Corba Tolerante a Falhas

• Replicar Objetos em Grupos de Objetos
• Um grupo consiste em uma ou mais cópias idênticas
  do mesmo objeto.
• Transparente para os cliente
• Gerenciador de Replicações
• Responsável por criar e gerenciar um grupo de
  objetos replicados.

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Corba Tolerante a Falhas
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Java Tolerante a Falha

• Backups Primários
• Um servidor coordena todas as ações que precisam
  ser executadas e institui periodicamente o backup
  para fazer o mesmo.
• Replicação ativa
• As réplicas são mantidas atualizadas permitindo
  que cada uma delas execute as mesmas operações na
  mesma ordem.

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Globe

• Repete o tópico em cima se precisar
• Segurança de Plataforma
• Controle Reverso de Acesso
• Chave de Objeto
• Chave de Réplica
• Chave do Usuário

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Globe
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Invocação Segura de Métodos de objeto em Globe

• A invocação segura de método pode ser subdividida
  em pequenas unidades, sendo que cada uma delas é
  necessária para assegurar que um cliente
  autenticado possa executar uma invocação
  autorizada em uma réplica autenticada.

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Invocação Segura de Métodos de objeto em Globe

• Necessário usar um total de treze etapas