19.8. Заключение

В этой главе мы рассмотрели низкоуровневые детали программирования CGI-приложений для Web. Мы видели, как в этом помогают такие инструменты, как модуль mod-ruby. Существует еще немало инструментов, помимо упомянутых в этой книге, например ruby-web, Amrita, Tofu и Cerise. Как обычно, перед тем как сделать выбор, поищите альтернативы.

Мы также познакомились с высокоуровневыми библиотеками и каркасами: Rails, Nitro, IOWA и Wee. Было уделено внимание и автономному серверу WEBrick (и гораздо более быстрому Mongrel).

Теперь обратимся к иному, значительно более простому и абстрактному способу сетевого программирования. Следующая глава посвящена распределенной обработке с применением Ruby.

Глава 20. Распределенный Ruby

Меньше — это больше.

Робер Браунинг, «Андреа дель Сарто»

В настоящее время имеется немало технологий, поддерживающих распределенную обработку: различные варианты RPC, а также COM, CORBA, DCE и Java RMI.

Одни проще, другие сложнее, но в принципе все делают одно и то же - предоставляют относительно прозрачный способ связи между находящимися в сети объектами так, чтобы с удаленными объектами можно было работать, как с локальными.

Зачем это вообще может понадобиться? Причин много. Например, чтобы распределить некоторую вычислительную задачу между многими процессорами. Примером может послужить программа SETI@home, которая использует ваш ПК для обработки небольших объемов данных в поисках внеземного разума (кстати, эта программа не является проектом института SETI). Другой пример — привлечение широких масс к взлому шифра RSA129 (эта попытка увенчалась успехом несколько лет назад). Существует очень много задач, которые можно разбить на небольшие части, пригодные для распределенного решения.

Можно также представить себе, что вы хотите предоставить интерфейс к некоему сервису, не раскрывая исходных текстов. Часто это делается с помощью Web-приложений, но из-за отсутствия состояния в протоколе HTTP это не всегда удобно (есть и другие недостатки). Механизм распределенного программирования позволяет решать подобные задачи более естественно.

В мире Ruby ответом на этот вызов стала программа drb, написанная Масатоси Секи (Masatoshi Seki); еще ее название записывают так: DRb. Существуют и другие способы распределенной обработки на Ruby, но drb, пожалуй, самый легкий. Здесь нет сложных служб разрешения имен, как в CORBA. Это всего лишь простая и удобная библиотека, предоставляющая всю необходимую функциональность. В данной главе мы рассмотрим основы работы как с ней самой, так и с надстроенной над ней системой Rinda.

20.1. Обзор: библиотека drb

Библиотека drb состоит из двух основных частей: серверной и клиентской. Грубую границу между ними можно провести следующим образом:

Сервер:

• запускает TCPServer и начинает прослушивать порт;

• привязывает объект к экземпляру сервера drb;

• принимает запросы на соединение от клиентов и отвечает на их сообщения;

• дополнительно может предоставлять контроль доступа (безопасность).

Клиент:

• устанавливает соединение с сервером;

• привязывает локальный объект к удаленному экземпляру сервера;

• посылает сообщения серверу и получает ответы.

Метод класса start_service отвечает за запуск TCP-сервера, прослушивающего указанный порт. Он принимает два параметра: URI (универсальный идентификатор ресурса), задающий порт (если он равен nil, то порт выбирается динамически), и объект, к которому мы хотим привязаться. Этот объект будет доступен удаленному клиенту, который сможет вызывать его методы, как если бы объект был локальным.

require "drb"

myobj = MyServer.new

DRb.start_service("druby://:1234", myobj) # Порт 1234.

# ...

Если порт выбирается динамически, то для получения полного URI, включающего и номер порта, можно воспользоваться методом класса uri.

DRb.start_service(nil, myobj)

myURI = DRb.uri # "druby://hal9000:2001"

Поскольку drb —многопоточная программа, любое серверное приложение должно выполнять join в потоке сервера (чтобы не дать приложению завершиться преждевременно и тем самым уничтожить выполняющийся поток).

# Предотвратить преждевременный выход.

DRb.thread.join

На стороне клиента мы вызываем метод start_service без параметров и с помощью класса DRbObject создаем локальный объект, соответствующий удаленному. Обычно первым параметром методу DRbObject.new передается nil.

require "drb"

DRb.start_service

obj = DRbObject.new(nil, "druby://hal9000:2001")

# Сообщения, передаваемые obj, перенаправляются

# удаленному объекту на стороне сервера...

Следует подчеркнуть, что на стороне сервера привязка осуществляется к единственному объекту, который должен отвечать на все получаемые запросы. Если клиентов несколько, то объект должен быть безопасным относительно потоков, чтобы не оказаться в некорректном состоянии. (Для совсем простых или узкоспециализированных приложений это может быть и необязательно.)

Мы не можем вдаваться в технические детали. Но имейте в виду, что если клиент читает или изменяет внутреннее состояние удаленного объекта, то при наличии нескольких клиентов возможна интерференция. Во избежание таких неприятностей мы рекомендуем применять механизмы синхронизации, например класс Mutex. (Подробнее о потоках и синхронизации рассказывается в главе 13.)

Скажем хотя бы несколько слов о безопасности. Ведь не всегда желательно, чтобы с вашим сервером мог соединяться кто угодно. Помешать им пытаться вы не можете, зато можете сделать такие попытки безуспешными.

В программе drb есть понятие списка контроля доступа (ACL). Это не что иное, как списки клиентов (или категорий клиентов), которым явно разрешен (или запрещен) доступ.

Приведем пример. Для создания нового списка ACL мы воспользуемся классом ACL, которому передадим один или два параметра.

Второй (необязательный) параметр метода ACL.new служит для ответа на вопрос: «Мы запрещаем доступ всем клиентам, кроме некоторых, или, наоборот, разрешаем доступ всем клиентам, кроме некоторых?» По умолчанию принимается первый вариант, который обозначается константой DENY_ALLOW равной 0. Второй режим обозначается ALLOW_DENY равной 1.

Первый параметр ACL.new представляет собой обычный массив строк, которые идут парами. Первая строка в паре должна быть равна "deny" или "allow", вторая описывает одного клиента или группу клиентов (по имени или по адресу):

require "drb/acl"

acl = ACL.new( %w[ deny all

 allow 192.168.0.*

 allow 210.251.121.214

 allow localhost] )

Первая пара в этом примере, строго говоря, излишня, но проясняет смысл всей конструкции.

А как используются ACL? Метод install_acl приводит ACL в действие. Его необходимо вызывать перед обращением к start_service, иначе он не возымеет эффекта.

# Продолжение примера...

DRb.install_acl(acl)

DRb.start_service(nil, some_object)

# ...

Теперь, после запуска сервиса любой неавторизованный запрос на соединение приведет к исключению RuntimeError.

Это, конечно, не все, что можно сказать о библиотеке drb. Но для обзора вполне достаточно. В следующем разделе мы рассмотрим простой drb-сервер и drb-клиент, близкие к реальным программам. А затем поговорим о программах Rinda и Ring.