Буферизация и очередь сообщений (сокеты)

С коммуникационной линией связывается очередь сообщений, реализованная одним из трех возможных способов:

Нулевая емкость очереди сообщений означает, что сообщения не могут храниться в очереди. Поэтому при использовании данного способа отправитель должен ждать получателя. Такая схема коммуникации называется рандеву (rendezvous) и используется, например, в языке Ада.

Ограниченная емкость очереди сообщений – конечная длина очереди, в которой может храниться максимум n сообщений. Данный способ является общеупотребительным, однако в данном случае, как уже отмечалось, необходимо предотвратить опасность атаки "buffer overrun", т.е. в любой операции проверять длину буфера (очереди). Отправитель должен ждать, если очередь заполнена.

Неограниченная емкость очереди сообщений – (теоретически) она имеет бесконечную длину. В данном случае отправитель никогда не ждет.

Клиент-серверная взаимосвязь – один из наиболее распространенных видов коммуникации процессов

Используются, в частности, следующие ее разновидности, которые мы и рассмотрим:

Сокеты (Sockets)

Удаленные вызовы процедур (Remote Procedure Calls – RPC)

Удаленные вызовы методов (Remote Method Invocation – RMI).

Сокеты – наиболее распространенный способ связи клиента и сервера в сети. Впервые они были реализованы в UNIX BSD 4.2. Сокет можно определить как отправную (конечную) точку для коммуникации - endpoint for communication. Сокет создается клиентом для взаимодействия с сервером. Сокет связан с определенным номером порта,через который клиент и сервер обмениваются информацией, используя числовой или символьный последовательный поток. Сервер, со своей стороны, прослушивает порт с заданным номером и создает для этого серверный сокет. По сути дела, сокет можно представлять как конкатенацию IP-адреса и порта. Например, сокет 161.25.19.8:1625 ссылается на порт 1625 на машине (хосте) 161.25.19.8. Коммуникация осуществляется между парой сокетов – клиентским и серверным. Она изображена на рис. 9.1. Рис. 9.1. Взаимодействие с помощью сокетов.

Удаленные вызовы процедур (Remote Procedure Calls – RPC) впервые предложены фирмой Sun и реализованы в ОС Solaris.

Удаленный вызов процедуры (RPC) – абстракция вызова процедуры между процессами в сетевых системах. Он основан на следующей идее. В клиентской части создаются заглушка (proxy, stub) – локальная процедура, осуществляющая связь с фактической процедурой, находящейся на сервере. Заглушка в клиентской части находит сервер и выстраивает (marshals) параметры для их передачи на сервер по сети. Проблема здесь в том, что адресация на клиенте и на сервере различная, и передавать адрес в памяти каких-либо данных с одного хоста на другой не имеет смысла. Поэтому приходится использовать особую форму передачи информации в виде последовательного потока байтов. Заглушка в серверной части принимает сообщение, распаковывает параметры, преобразует их к нормальному виду и выполняет процедуру на сервере.

Схема организации удаленного вызова процедуры изображена на рис. 9.2. Рис. 9.2. Исполнение RPC.

Удаленный вызов метода (Remote Method Invocation, RMI) – механизм в Java-технологии, аналогичный RPC, но в объектно-ориентированной форме.

RMI позволяет Java-приложению на одной машине вызвать метод удаленного объекта.

Схема RMI изображена на рис. 9.3. Рис. 9.3. Удаленный вызов метода в Java.

Схема выстраивания параметров и результатов при удаленных вызовах изображена на рис. 9.4. Рис. 9.4. Выстраивание параметров при удаленном вызове.