Prof. Paolo Nesi. DISIT Lab, Sistemi Distribuiti e Tecnologie Internet.

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1 Parte: 1 Introduzione ai Sistemi Distribuiti Corso di: Sistemi Distribuiti Lauree in: Ingegneria Informatica, dee Teecomunicazioni ed Informatica di Scienze Prof. Paoo Nesi Department of Systems and Informatics, University of Forence Via S. Marta 3, 50139, Firenze, Itay te: , fax: DISIT Lab, Sistemi Distribuiti e Tecnoogie Internet paoo.nesi@unifi.it Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

2 Part 1: Introduzione Cosa sono i sistemi distribuiti Tecnoogie dei sistemi distribuiti Internet e sua Evouzione, Intranet Probemi dei sistemi distribuiti Architetture n-tier Web Server e servizi Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

3 Sistemi Distribuiti Un Sistema distribuito è composto da componenti / strumenti messi in reazione tramite una rete di computer. Tai componenti comunicano fra di oro tramite messaggi Messaggi portano informazioni che sono: Controi oppure Dati oppure sia controo che informazione Esempi di sistemi distribuiti sono oggi basati su: Internet, intranet, mobie and ubiquitous computing Buetooth Reti mobii di vario tipo IOT: internet of things Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

4 Basi Tecnoogiche x SD Probemi e tecnoogie per a gestione di Comunicazioni fra processi concorrenti e distribuiti prob: di comunicazione, incertezza/atenza, interruzione, etc. souzioni: protocoi robusti, modei robusti Sincronizzazioni temporai, e.g., far partire azioni in «simutanea» prob: mancanza di un cock comune assouto prob: precisione dea Sincronizzazione souzioni: modei e metodi per sinc. Faut (faimenti) in sistemi distribuiti prob: faimenti Indipendenti/dipendenti, coincidenti/sparsi souzioni: azioni di Recovering from faiure souzioni: Architetture faut toerance I sistemi distribuiti sono tipicamente eterogenei Diversi per: sistema operativo, interfaccia di comunicazione, potenza, CPU, protocoi, posizione, veocita, etc. Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

5 Part 1: Introduzione Cosa sono i sistemi distribuiti Tecnoogie dei sistemi distribuiti Internet e sua Evouzione, Intranet Probemi dei sistemi distribuiti Architetture n-tier Web Server e servizi Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

6 Internet vs Intranet Protocoo TCP/IP IP: XX.XX.XX.XX, 4 x 8 bit Servizi di base sono: WWW, Word Wide Web: HTTP, XML FTP, Fie Transfer Protoco Mai, chat, meeting, etc. P2P (vari protocoi), GRID Mutimedia distribution: IPTV, VOIP, VOD, webtv, etc. Connessioni a Internet Via ISP: Internet Service Provider da Internet a Intranet di Internet su Backbone ad eevata veocità WEB Services and WEB Servers Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

7 A typica portion of the Internet % ISP intranet % % % backbone sateite ink desktop computer: server: network ink: Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

8 Intranet LAN Services: Condivisione di Fie, Stampanti/Printer, Accesso a Web Services di vario tipo: Accesso a db, ricerche, Servizi di rete: DNS, SMTP, etc. Utiizzo di WEB appication per a gestione interna de azienda che ha reaizzato Intranet: HTTP, HTTP5, chiamate REST Connessioni da Intranet a Internet, gateway: Probemi di sicurezza Firewa verso/da Internet Connessione via provider: ADSL, mobie net, tc Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

9 print and other servers A typica intranet emai server Desktop computers Web server Loca area network emai server Fie server print other servers the rest of the Internet router/firewa Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

10 Portabe and handhed devices in a distributed system Internet Host intranet Wireess LAN WAP gateway Home intranet Printer Camera Mobie phone Laptop Host site Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

11 Web servers and web browsers Web servers Internet Browsers Fie system of Protocos Activity.htm Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

12 Connessioni Nazionai, DISIT Lab, GARR Distributed Data Inteigence and Technoogies Distributed Systems and Internet Technoogies Department of Information Engineering (DINFO) pieno supporto ad appicazioni innovative quai grigie, teemedicina, e earning, mutimedia, fisica dee ate energie, radioastronomia, osservazione dea Terra, supercacoo ed offre servizi di rete avanzati quai VPN (Virtua Private Network), Muticast e IPv6. integrante de sistema mondiae dee reti dea ricerca e coabora con e principai organizzazioni che operano ne campo de networking quai DANTE, TERENA, Internet2, IETF. È interconnessa con e atre reti dea ricerca europee e mondiai, tramite coegamenti a 10 Gbit/s con a rete GÉANT, e con i resto de Internet commerciae con mutipi coegamenti a 2.5 Gbit/s e a 10 Gbit/s. ndisit Lab (DINFO UNIFI), 2015 n12

13 Connessioni Nazionai, DISIT Private Lab, Distributed Data Inteigence and Technoogies Distributed Systems and Internet Technoogies Department of Information Engineering (DINFO) ISP provider, operatori hanno connessioni internazionai verso atre reti. Per esempio: Teecom da Roma e Miano A iveo nazionae dovrebbe essere possibie censire i fussi in/out di questi operatori nazionai Soo questi operatori possono accedere agi stream in entrata ed uscita da paese ndisit Lab (DINFO UNIFI), 2015 n13

14 DISIT Lab, Distributed Data Inteigence and Technoogies Distributed Systems and Internet Technoogies Department of Information Engineering (DINFO) ndisit Lab (DINFO UNIFI), 2015 n14

15 DISIT Lab, Distributed Data Inteigence and Technoogies Distributed Systems and Internet Technoogies Department of Information Engineering (DINFO) Stesura cavi sottomarini Un sateite geostazionario deve essere posto in orbita ad una atezza daa superficie terrestre di km. Aa veocità dea uce e onde radio impiegano circa un quarto di secondo a percorrero: tempo di atenza di mezzo secondo (andata e ritorno dea risposta). Un cavo ideamente posato tra Roma e New York ha una unghezza di km e causa un ritardo di soi 5 centesimi di secondo. Una sezione di un moderno cavo sottomarino per e teecomunicazioni. 1 Poietiene 2 nastro in Myar 3 cavi d'acciaio 4 Auminium water barrier 5 Poicarbonato 6 Tubo di rame o d'auminio 7 Vaseina 8 fibra ottica ndisit Lab (DINFO UNIFI), 2015 n15

16 DISIT Lab, Distributed Data Inteigence and Technoogies Distributed Systems and Internet Technoogies Department of Information Engineering (DINFO) Part 1: Introduzione Cosa sono i sistemi distribuiti Tecnoogie dei sistemi distribuiti Internet e sua Evouzione, Intranet Probemi dei sistemi distribuiti Architetture n tier Web Server e servizi

17 Condivisione dee Risorse Condivisione di risorse HW: stampanti, fie, cpu, WEB Servers: Web pages (HTML XML.XSL), a range of services Cooperative Work Cooperative/coaborative Work, CSCW Configuration Management and deveopment toos, CVS Appicazioni P2P Condivisione di servizi WEB Services, portai e chiamate REST Remote Procedure Cas, RPC, RMI Distributed Objects GRID computing, parae distributed computing Condivizione servizi di cacoo: coud computing Massive computing, GRID computing Virtuaizzazione, coud, storage Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

18 Sistemi Eterogenei Diversi?? reti diverse (disgiunte) supporti e protocoi diversi computer hardware diversi (e.g., modei CPU diversi) sistemi operativi diversi inguaggi di programmazione diversi per servizi e per a reaizzazione di oggetti condivisi e chiamate remote impementazione di servizi diversi diverse impementazioni degi stessi servizi, etc. Concetto di «Middeware» to mask heterogeneity CORBA, Java RMI, J2EE,....NET, DCOM. Accesso distribuito a SQL Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

19 Layers of technoogy Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

20 Semantic Web and other tech. Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

21 Apertura, Openess Sistemi diversi possono cooquiare fra di oro sua base di un interfaccia condivisa e concordata Interfacce definite per uso di Dati e/o Servizi Impica Pubbicazione dee Interfacce Proiferazione dee Interfacce, rischio di rendere non utiizzabie i sistema Gestione automatica e dinamica dee interfacce Capacita di refection di inguaggi come C# (C sharp) Standardizzazione dee Interfacce, auspicabie In base a tipo di appicazione Modei a componenti intercambiabii, MPEG M3W,.Net., COM, CORBA, etc. Linguaggi per a definizione dee interfacce: IDL ma anche WSDL Web Services, WSDL, etc. Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

22 Sicurezza Controo degi accessi a dati e servizi Firewa (indirizzi IP, protocoi e porte) VPN (Virtua Private Network) Consistenza e competezza dei dati Sicurezza Registrazione e riconoscimento, autenticazione Accesso ai servizi in modo controato SSO, singe sign on Gestione dei Faimenti Detecting Faiures Masking Faiures: resend, raid Recovering From Faiures Faut Toerance, with Redundancy Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

23 Prestazioni e Scaabiita Capacità computazionai: Per risovere probemi compessi Crescita dee risorse necessarie con e richieste, senza cadere in coi di bottigia Anaisi dee prestazioni Instrumentazione e misurazione Vautazione de costo computazionae Vautazione dee dipendenze architetturai Scaabiità in funzione dei fattori dominanti che descrivono i carico e architettura Evouzione dei Costi E.g.: dietro a un WEB service/server ci puo essere custer di cacoatori per soddisfare e richieste degi utenti Esempi di Googe, MSDN, etc. Souzioni di Baancing, custering, etc. Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

24 Part 1: Introduzione Cosa sono i sistemi distribuiti Tecnoogie dei sistemi distribuiti Internet e sua Evouzione, Intranet Probemi dei sistemi distribuiti Architetture n-tier Web Server e servizi Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

25 WEB (Network) ARCHITECTURES Cient/server architecture (Two tier architectures): Presentation ayer Business ogic Services (Database) Presentation ayer Business ogic Services (Database) Network Database Cient Database Server Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

26 WEB (Network) ARCHITECTURES Cient/server architecture (Three tier architectures): Presentation ayer Business ogic Services (Database) Network Network Database Cient Appication Server Database Server Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

27 Rapidy Evoving Context Distributed and heterogeneous architectures J2EE, CORBA, P2P, etc. Two tier, three tier and n-tier architectures GUI and business ogic (Appication), database simpe WEB soutions, centra maintenance GUI, business ogic (Appication), database Presentation Layer Web Appication Logic Layer Database Integration and Directory Database Layer Legacy Integration Layer Legacy Resources Layer Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

28 Esempio piattaforma Java EE Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi n28 28

29 WEB (Network) ARCHITECTURES Cient/server architecture (n tier architectures): Appication Server WEB Proxy Messaging Server DB Server WAP Server Content Server Reporting Server CORBA Server ERP Server Cient Porta Server Firewa WEB Server Directory Server Distributed Transaction Server Legacy Transaction Server Certificate Server Back office Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

30 Un architettura per integrazione Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi n30 30

31 Le comunicazioni Possibii comunicazioni fra i diversi ayer Via: Protocoo diretto di accesso a data base remoto via TCP IP Condivisione di dischi, SAN/NAS Fies System Sharing, NFS, Network Fie System Condivisione Fie Chiamate remote: WEB Services, REST, RPC, RMI Middeware unificato fra i vari server, ayer Middeware ad oggetti Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

32 Part 1: Introduzione Cosa sono i sistemi distribuiti Tecnoogie dei sistemi distribuiti Internet e sua Evouzione, Intranet Probemi dei sistemi distribuiti Architetture n-tier Web Server e servizi Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

33 Servizi stateess e statefu Un servizio (ed i server che o impementa) può essere stateess oppure statefu La presenza o assenza di stato non si riferisce ao stato compessivo de server o de servizio Si riferisce, piuttosto, aa capacità di ricordare o stato di una specifica conversazione (sessione) tra un cient e i server Si tratta di una caratteristica importante Ad esempio, ha impatto sua scaabiità de iveo server Ha anche impatto su iveo di accoppiamento tra cient e server Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

34 Servizi stateess Un servizio è stateess se non mantiene informazioni di stato su ciò che avviene tra richieste successive di uno stesso cient Ad es., un servizio di previsioni de tempo Ogni richiesta viene gestita mediante esecuzione di un operazione indipendente dae atre richieste Ciascuna richiesta deve contenere tutte e informazioni necessarie a soddisfare a richiesta Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi

35 Servizi statefu Un servizio è statefu se mantiene (quache) informazione di stato circa e diverse richieste successive da parte di uno stesso cient ne ambito di una sessione (o conversazione) La gestione di una richiesta può dipendere daa storia dee richieste precedenti Ciascuna richiesta contiene e informazioni necessarie a soddisfare a richiesta- ne ambito di un protocoo in cui un servizio viene erogato sua base di richieste mutipe Sistemi Distribuiti, Univ. Firenze, Paoo Nesi