Механизм сокетов

В распределенных системах

Механизм передачи сообщений

Единственным по-настоящему важным отличием распределенных систем от централизованных является способ взаимодействия между процессами. Принципиально межпроцессорное взаимодействие может осуществляться одним из двух способов:

1. с помощью совместного использования одних и тех же данных (разделяемая память);

2. путем передачи друг другу данных в виде сообщений.

В централизованных системах связь между процессами, как правило, предполагает наличие разделяемой памяти. Типичный пример — задача «поставщик-потребитель». В распределенных системах не существует памяти, непосредственно доступной процессам, работающим на разных компьютерах, поэтому взаимодействие процессов (как находящихся в пользовательской фазе, так и в системной, то есть выполняющих код операционной системы) может осуществляться только путем передачи сообщений через сеть.. В сообщениях переносятся запросы от клиентов некоторой службы к соответствующим серверам — например, запрос на просмотр содержимого определенного каталога файловой системы, расположенной на сетевом сервере. Сервер возвращает ответ - набор имен файлов и подкаталогов, входящих в данный каталог, также помещая его в сообщение и отправляя его по сети клиенту.

Сообщение- это блок информации, отформатированный процессом-отправителем таким образом, чтобы он был понятен процессу-получателю.

Представление сложной задачи сетевого взаимодействия ПК в виде иерархии нескольких частных задач позволяет организовать это взаимодействие максимально гибким.

Одним из наиболее популярных способов взаимодействия программ является использование сокетов. Сокеты — это набор АРI-функций Windows с помощью которых можно установить связь между двумя программами - (процессами), запущенными (чаще всего) на разных компьютерах

Механизм сокетов обеспечивает удобный и достаточно универсальный интерфейс обмена сообщениями, предназначенный для разработки сетевых распределенных приложений. Его универсальность обеспечивают следующие концепции.

1. Независимость от нижележащих сетевых протоколов и технологий. Для этого используется понятие коммуникационный домен. Коммуникационный домен обладает некоторым набором коммуникационных свойств, определяющих способ именования сетевых узлов и ресурсов характеристики сетевых соединений, способы синхронизации процессов и т. п.. Одним из наиболее популярных доменов является домен Интернета с протоколами стека ТСР/ТР.

2. Использование абстрактной конечной точки соединения, получившей на звание сокет (socket-гнездо). Сокет-это точка, через которую сообщения уходят в сеть или принимаются из сети. Сетевое соединение между двумя процессами осуществляется через пару сокетов. Каждый процесс пользуется своим сокетом, при этом сокеты могут находится как на разных компьютерах, так и на одном (в этом случае сетевое межпроцессорное взаимодействие сводится к локальному).

3. Сокет может иметь как высокоуровневое символьное имя (адрес), так и низкоуровневое, отражающее специфику адресации определенного коммуникационного домена. Например, в домене Интернета низкоуровневое имя представлено парой (IР-адрес, порт).

4. Для каждого коммуникационного домена могут существовать сокетьты различных типов. С помощью типа сокета можно задавать определенный вид взаимодействия, имеющий смысл для домена. Так, во многих доменах существуют дейтаграммные соединения и соединения потоковые, гарантирующие надежную упорядоченную доставку.

обмена сообщениями

В соответствии со стандартом международного комитета OSI(Ореn Sistem Interface- интерфейс открытых систем) для обеспечения взаимодействия компьютеров в Интернет разработана семиуровневая модель протоколов, с помощью которой разные компьютеры (и разные операционные системы) могут общаться друг с другом. Сокеты располагаются над низкоуровневым транс портным протоколом ТСР/IР, являющимся базовым протоколом взаимодействия в Интернет, и ниже специализированных протоколов, таких как протокол передачи файлов FТР, почты SМТР и основной протокол Всемирной Паутины WWW-НТМL.

При любом способе взаимодействия программ одна их них играет пассивную роль (сервер), другая — активную (клиент). Клиент обращается к серверу с требованием вы полнить те или иные действия, сервер выполняет требуемое и возвращает результат клиенту. Именно так взаимодействует, например, клиентская программа с сервером баз Данных. Сокеты обеспечивают взаимодействие клиента с сервером, не накладывая никаких ограничений на характер обмена данными между ними.

Процесс, который использует сокетное соединение с сетью, называется хостом (на одном компьютере может быть, в принципе, несколько сетевых плат с сокетными соединениями, поэтому в общем случае хост не является синонимом компьютера). Один из сокетов (серверный) работает в режиме прослушивания сети, т. е. ждет запросов от клиента. Клиент обращается к конкретному хосту, указывая его имя. Это имя должно быты уникальным в сети. Если сетью является Интернет, за уникальностью имен хостов следит международный комитет, если хосты созданы в локальной сети, за уникальность их имен отвечает администратор сети. В любом случае имя может быть цифровым или/и символьным. Цифровое имя задается в виде значений четырех байтов, разделенных точками. Например, 198.190.1.23. Символьные имена в зависимости от базового транспортного протокола могут быть разными. В Интернет существует специальная

хостов DNS (Domain NamesSistem- система имен доменов), которая поддерживает таблицы соответствия символьных имен цифровым.

В компьютере может быть запущено неё серверных хостов, связанных с одной и той же сетевой платой. В этом случае серверная машина предоставляет каждому клиенту несколько служб (сервисов). Для идентификации сервисов используются номера портов - целые числа в диапазоне от О до 65535. Некоторые стандартные службы соответствуют заранее определенным портам. Например, порт 109 обычно соответствует почтовой службе.

Дата добавления: 2015-05-09