Концепция удаленного вызова процедур

Вызов удаленных процедур

Еще одним удобным механизмом, облегчающим взаимодействие операционных систем и приложений по сети, является механизм вызова удаленных процедур RPC. Этот механизм представляет собой надстройку над системой обмена сообщениями ОС, поэтому в ряде случаев он позволяет более удобно и прозрачно организовать взаимодействие программ по сети, однако его полезность не универсальна.

Идея вызова удаленных процедур состоит в расширении хорошо известного и понятного механизма передачи управления и данных внутри программы, выполняющейся на одной машине, на передачу управления и данных через сеть. Средства удаленного вызова процедур предназначены для облегчения организации распределенных вычислений. Наибольшая эффективность RPC достигается в тех приложениях, в которых существует интерактивная связь между удаленными компонентами с небольшим временем ответов и относительно малым количеством передаваемых данных. Такие приложения называются RPC- ориентированными.

Характерными чертами вызова локальных процедур являются:

1. асимметричность одна из взаимодействующих сторон является инициатором взаимодействия;

2. синхронность — выполнение вызывающей процедуры блокируется с момента выдачи запроса и возобновляется только после возврата из вызываемой процедуры.

Реализация удаленных вызовов существенно сложнее реализации вызовов локальных процедур. Начнем с того, что поскольку вызывающая и вызываемая процедуры выполняются на разных машинах, то они имеют разные адресные пространства и это создает проблемы при передаче параметров и результатов, особенно если машины и их операционные системы не идентичны. Так как RPC не может рассчитывать на разделяемую память, это означает, что параметры RPC не должны содержать указателей на ячейки памяти и что значения параметров должны как-то копироваться с одного компьютера на другой.

Следующим отличием RPC от локального вызова является то, что он обязательно использует нижележащую систему обмена сообщениями, однако это не должно быть явно видно ни в определении процедур, ни в самих процедурах. Удаленность вносит дополнительные проблемы. Выполнение вызывающей программы и вызываемой локальной процедуры в одной машине реализуется в рамках единого процесса. Но в реализации RPC участвуют как минимум два процесса по одному в каждой машине.

Идея, положенная в основу RPC состоит в том, чтобы вызов удаленной процедуры по возможности выглядел так же, как и вызов локальной процедуры. Другими словами, необходимо сделать механизм RPC прозрачным для программиста:

вызывающей процедуре не требуется знать, что вызываемая процедура находится на другой машине, и наоборот.

Механизм RPC достигает прозрачности следующим образом. Когда вызываемая процедура действительно является удаленной, в библиотеку процедур вместо локальной реализации оригинального кода процедуры помещается другая вер сия процедуры, называемая клиентским стабом (Stub — заглушка). На удаленный компьютер, который выполняет роль сервера процедур, помещается оригинальный код вызываемой процедуры, а также еще один стаб, называемый серверным стабом. Назначение клиентского и серверного стабов — организовать передачу параметров вызываемой процедуры и возврат значения процедуры через сеть, при этом код оригинальной процедуры, помещенной на сервер, должен быть полностью сохранен. Стабы используют для передачи данных через сеть средства подсистемы обмена сообщениями. Иногда в подсистеме обмена сообщениями выделяется программный модуль, организующий связь стабов с примитивами передачи сообщений, называемый модулем RPCRuntime/

Доступ к базам данных в двухзвенных моделях «клиент — сервер»

В простых двухзвенных моделях «клиент — сервер», где несколько баз данных обслуживают ограниченное число пользователей настольных ПК, в роли встроенного ПО доступа к данным могут выступать обычные ODBC- драйверы.

Необходимость в более сложных решениях возникает в больших, разнородных многозвенных системах, где множество приложений в параллельном режиме осуществляют доступ к разно образным источникам данных, включая разнотипные СУБД и хранилища данных. В таких системах между клиентами и серверами баз данных размещается промежуточное звено — который представляет собой набор общих АРI, позволяющих разработчику строить унифицированные запросы к разнородным данным (в формате SQL или с помощью ОDВС- интерфейса). SQL-шлюз выполняет синтаксический разбор такого запроса, анализирует и оптимизирует его и в конца концов выполняет преобразование в SQL-диалект нужной СУБД. ПО этого типа реализует синхронный механизм связи, когда выполнение приложения, сделавшего запрос, блокируется до момента получения данных.

Примером такого приложения может быть система анализа статистических данных о деятельности компаний, которая отбирает соответствующую информацию из расположенных в различных регионах баз данных с разными СУБД. Подобные решения достаточно просты, не требуют сложных механизмов управления транзакциями и способны обеспечить постепенную миграцию важных приложений с унаследованных платформ в архитектуру «клиент сервер».

Каждое приложение, построенное на основе архитектуры «клиент — сервер», включает, как минимум, две части:

• клиентскую часть, которая отвечает за целевую обработку данных и организацию взаимодействия с пользователем;

• серверную часть, которая собственно хранит данные, обрабатывает запросы и посылает результаты клиенту для специальной обработки.

В общем случае предполагается, что эти части приложения функционируют на отдельных компьютерах, т. е. к выделенному серверу БД с помощью сети подключены узлы — компьютеры пользователей (клиенты). При этом узел—клиент сам может быть СУБД.

Создается такое приложение обычно с использованием средств языков высокого уровня (например, С++, РаscаI, Visual Ваsiс), позволяющих реализовать эффективную целевую обработку данных и дружественный пользовательский интерфейс. В исходный текст программы включаются SQL-выражения специфицирующие условия выборки или изменения данных в базе. Во время исполнения приложения эти выражения передаются серверу, который, собственно, и манипулирует данными. Данные, полученные в результате выполнения сервером SQL-запросов, возвращаются прикладной программе и размещаются в за ранее определенных структурах для дальнейшей обработки В том числе корректировки записей.

Рассмотрим различные способы организации доступа прикладной программы к серверу базы данных в двухзвенной архитектуре.

Дата добавления: 2015-05-09