Organizzazione della lezione. Lezione 18 Remote Method Invocation - 6. (con callback) L accesso al registry per il rebind()

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1 Organizzazione della lezione Lezione 18 Remote Method Invocation - 6 Vittorio Scarano Corso di Programmazione Distribuita ( ) Laurea di I livello in Informatica Università degli Studi di Salerno Il problema dell accesso al registry per il Una soluzione con registry multipli Alcuni commenti finali 2 L accesso al registry per il Una chat client-server (con callback) Il problema: su un registry che si trova su un host diverso dalla JVM si può fare e list() ma non si può fare la bind(),! Esaminiamo le architetture delle applicazioni chat Chat client-server (con call-back) Chat peer-to-peer 3 Il server riceve da ogni client la iscrizione/abbandono della chat manda a tutti i client quello che ognuno dice (broadcast) Meccanismo mediante il quale il client chiede al server di essere richiamato (call-back) con RMI il client (dotato di interface remota) passa il proprio riferimento remoto al server che lo usa per contattarlo successivamente necessità del call-back implicita nella applicazione: il server deve poter informare ogni client di quanto digitato da un client permette ad ogni utente di avere la informazione su chi è iscritto alla chat 4

2 Le classi di Chat Client-Server Server.java import java.rmi.*; public interface Server extends java.rmi.remote { public void dico (Messaggio m) public void iscrivi (Remote idref) public void abbandona (Remote idref) Tre metodi remoti dico() chiamato da un client se deve scrivere a tutti iscrizione alla chat abbandona() per abbandonare Passaggio del riferimento remoto necessario per il callback 5 6 Le classi di Chat Client-Server Chat.java import java.rmi.*; public interface Chat extends java.rmi.remote { public void dico (Messaggio m) public void iscrivi (String nickiscritto) public void abbandona (String nickabbandona) public String getnickname () Interfaccia remota Quattro metodi remoti dico() chiamato dal server per il broadcast di messaggi, abbandona() consapevolezza della iscrizione/abbandono alla chat di un utente getnickname() utilità per uso da parte del server (non fondamentale) Metodi chiamati solo dal server 7 8

3 La Chat Client-Server Server: : architettura (1) La Chat Client-Server Server: : architettura (2) Set-up del server Iscrizione di un client ClientDue Iscrizione di un client Server ServerChat notare che non servono registry per arrivare a e ClientDue.. infatti ClientDue RemRef ServerChat ClientDue 9 10 La Chat Client-Server Server: : architettura (3) Commenti sulla architettura della Chat Per il call-back il server usa i riferimenti remoti che ha e che sono stati comunicati con ClientDue dico( Ciao ) dico( Ciao ) RemRef ServerChat ClientDue dico( Ciao ) La architettura Client-Server della Chat offre un singolo punto di debolezza (il server) non risponde alla struttura del problema in effetti, ogni client deve poter inviare a ciascun altro client serve solamente poter sapere chi sono i client registrati Possibile passare ad una architettura Peer-to-peer dove l unica componente centralizzata è il registry che deve necessariamente essere presente (comunque) anche sulla architettura client-server 11 12

4 Il ruolo del registry nelle applicazioni P2P Le classi di Chat P2P Per ogni applicazioni peer-to-peer è comunque sempre necessario una componente che permetta il bootstrap: locazione fissata per poter contattare gli altri peer Nel caso di RMI si può usare il registry tramite il metodo list() è possibile sapere tutti gli id (stringhe) degli oggetti remoti registrati a partire da cui si può ottenere il riferimento remoto che può essere usato per contattare gli oggetti (discriminando, se è il caso, rispetto alle interface implementate) se sul registry stanno in esecuzione diverse applicazioni distribuite Chat.java Alcuni commenti sulla Chat import java.rmi.*; public interface Chat extends java.rmi.remote { public void dico (Messaggio m) public void iscrivi (String id) public void abbandona (Remote idref) public String getnickname () Interfaccia remota Quattro metodi remoti dico() chiamato da un altro peer per scrivere un messaggio, abbandona() inserimento o cancellazione nella lista dei peers che ognuno ha getnickname() utilità per uso da parte degli altri peers (non fondamentale) 15 Applicazione peer-to-peer peer di dimensione maggiore rispetto al client della soluzione client-server non soggetta a fault-locali in caso il registry cada, chi è connesso continua a chattare fino alla chiusura (partial faults tolerance) Un problema: su un registry che si trova su un host diverso dalla JVM si può fare e list() ma non si può fare la bind(),! con questa implementazione si può fare una chat solo se ci si 16 trova sullo stesso host (stesso registry!)

5 Il problema della Chat P2P su host diversi La Chat P2P (2) sullo stesso host Iscrizione di un peer Iscrizione di un peer Iscrizione di un peer : ORRNXS al registry ok, LVFULYL a ok, UHELQG su registry fallisce! Iscrizione di un peer : ORRNXS al registry ok, LVFULYL a ok, UHELQG ok! Organizzazione della lezione Una soluzione: ChatMultipleRegistry Il problema dell accesso al registry per il L idea: Una soluzione con registry multipli Alcuni commenti finali ogni peer ha una lista di host su cui si potrebbero trovare dei peer che partecipano alla chat per ogni host nella lista controlla se esiste un registry se esiste il registry, preleva la lista dei nomi chiede i riferimenti remoti si registra sul proprio registry Da notare: ogni registry può servire più oggetti Chat 19 20

6 Le classi di ChatMultipleRegistry (identiche) ChatImpl.java: main() () (1) import java.io.*; import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; import java.util.*; public class ChatImpl extends UnicastRemoteObject implements Chat { public static void main(string args[]) { if (args.length > 0 ) nickname = args[0]; else { System.out.println ( Serve nickname"); System.exit(1); System.setSecurityManager( new RMISecurityManager()); // continua Identico al precedente ChatImpl.java: main() () (2) ChatImpl.java: main() () (3) try { ArrayList nomi = new ArrayList(); String n[] ; for (int i = 0; i < HOST.length; i++) { n=null; try { n = Naming.list("rmi://"+HOST[i]); catch (ConnectException e) { System.out.println(HOST[i]+ " non presente.."); if (n!= null) for (int j=0; j < n.length; j++) nomi.add(n[j]); System.out.println ("Risultano connessi "+ nomi.size()+" utenti:"); for (int i=0 ; i < nomi.size(); i++) System.out.println ("\t"+nomi.get(i)); // continua Ottiene l elenco dei nomi da tutti i registry presenti preleva la lista da ogni registry se genera una eccezione continua se n[] riferisce ad un array: esiste il registry.. e allora si inseriscono i nomi nell array di nomi[] Stampa le informazioni 23 for (int i=0 ; i < nomi.size(); i++) peers.add(naming.lookup ( (String) nomi.get(i))); ChatImpl myself = new ChatImpl(); Naming.rebind(nickname, myself); System.out.println ( Iscrizione ai peers:"); for (int i=0 ; i < peers.size(); i++) { System.out.print ("\tiscrizione a "+((Chat) peers.get (i)).getnickname()+".."); ((Chat) peers.get (i)).iscrivi (nickname) ; System.out.println ("effettuata!"); catch (Exception e) { System.out.println("Eccezione"); e.printstacktrace(); // resto del main (Shell) identico a Chat P2P Riferimenti remoti ogni nome prelevato dal registry contiene le informazione sul registry rmi:// :1099/pippo Registrazione sul proprio registry solo con il nickname usa localhost Iscrizione presso gli altri peer: chiamata di 24

7 ChatImpl.java: : (unico altra differenza) ChatImpl.java: ultime differenze public void iscrivi (String id) throws RemoteException { try {String n[]; Remote ref; for (int i = 0; i < HOST.length; i++) { ref = null; try { ref = Naming.lookup( "rmi://"+host[i]+"/"+id); catch (RemoteException e) { if (ref!= null) {// trovato! peers.add(naming.lookup ( "rmi://"+host[i]+"/"+id)); break; //esce dal for //end for catch (Exception e) { System.out.println ("Id non presente?"); e.printstacktrace(); System.out.print ("\nentra "+id+"\n"+prompt); Il metodo remoto riceve una id (stringa) e adesso deve cercare su tutti i registry! Cerca la id sugli host ignora eccezioni da qui: o niente registry sull host o niente id sul registry Se la trovo aggiungo alla lista dei peer il riferimento remoto esco dal for Stampo il prompt 25 //Altri metodi e variabili identici a ChatImpl P2P //Definizione dell elenco di host public static final String[ ] HOST = { " ", " ", " ", " ; //fine classe ChatImpl La costante HOST qui è un array di stringhe Attenzione: il localhost deve essere incluso all interno della lista di indirizzi Commenti: la lista di host può essere prelevata da un server il peer diventa client (solo per la lista) in una architettura client-server si può utilizzare un meccanismo di caching 26 Chat P2P con Multiple Registry Organizzazione della lezione Iscrizione di peers su due host, e PeerTre PeerTre PeerTre PeerTre PeerTre Il problema dell accesso al registry per il Una soluzione con registry multipli Alcuni commenti finali 27 28

8 Commenti sulle architetture proposte (1) La race condition (1) Un commento generale: qualsiasi sistema peer-to-peer deve dipendere da qualche entità esterna (server?) per il bootstrap Le scarne soluzioni proposte sono a scopo didattico: tra le altre cose, non coprono: nickname duplicati sovrascrivono senza pietà riferimenti se più utenti hanno la stessa situazioni di malfunzionamenti parziali (catch da completare) caduta di un registry durante la chat problemi di race condition due client che si connettono contemporaneamente allo stesso registry ma le cui operazioni di e rebind sono mischiate (interleaved) 29 La situazione come dovrebbe essere funziona tutto 30 La race condition (2) Una soluzione alla race condition La situazione come potrebbe essere con la legge di Murphy se una cosa può andare storta, lo farà! 31 Prevedere di fare il prima della iscrizione a tutti i nodi reperiti: in questa maniera, però, è necessario: le devono avvenire nello stesso ordine: prima l host locale poi tutti gli altri controllare che le invocazioni di che arrivano a un nodo non siano di nodi che già abbiamo nel nostro array di peers controllare di non effettuare alcuna chiamata remota a sé stessi controllando che il riferimento di cui si vuole invocare il metodo remoto (chiamando il metodo LVFULYL o il metodo DEEDQGRQD) sia diverso dal proprio riferimento oppure controllando che il riferimento da inserire nell arraylist peers sia diverso dal proprio 32

9 Come funziona questa soluzione La race condition (3): Soluzione Si fa il prima di cercare altri nodi Si fa il prima di cercare altri nodi Funzionamento senza problemi di race condition i riferimenti in blu sono auto-riferimenti ed è necessario non effettuare chiamate remote (abbandona(),, dico() etc.) oppure non inserirlo nell array peers Un ulteriore controllo da effettuare: ricezione di LVFULYL da nodi già in peers No. Già presente! 33 34