Как это работает?
По существу, собственно система RPC является встроенной в программу-клиент и программу-сервер. Отрадно, что при разработке распределенных приложений, не придется вникать в подробности протокола RPC или программировать обработку сообщений. Система предполагает существование соответствующей среды разработки, которая значительно облегчает жизнь создателям прикладного программного обеспечения. Одним из ключевых моментов в RPC является то, что разработка распределенного приложения начинается с определения интерфейса объекта - формального описания функций сервера, сделанного на специальном языке. На основании этого интерфейса затем автоматически создаются заглушки клиента и сервера. Единственное, что необходимо сделать после этого, - написать фактический код процедуры.
В качестве примера рассмотрим RPC фирмы Sun Microsystems. Система состоит из трех основных частей:
- rpcgen(1) - RPC-компилятор, который на основании описания интерфейса удаленной процедуры генерирует заглушки клиента и сервера в виде программ на языке С.
- Библиотека XDR (eXternal Data Representation), которая содержит функции для преобразования различных типов данных в машинно-независимый вид, позволяющий производить обмен информацией между разнородными системами.
- Библиотека модулей, обеспечивающих работу системы в целом.
Рассмотрим пример простейшего распределенного приложения для ведения журнала событий. Клиент при запуске вызывает удаленную процедуру записи сообщения в файл журнала удаленного компьютера.
Для этого придется создать как минимум три файла: спецификацию интерфейсов удаленных процедур log.x (на языке описания интерфейса), собственно текст удаленных процедур log.c и текст головной программы клиента main ( ) - client.c (на языке С) .
Компилятор rpcgen(l) на основании спецификации log.x создает три файла: текст заглушек клиента и сервера на языке С (log clnt.c и log svc.c) и файл описаний log.h, используемый обеими заглушками.
Итак, рассмотрим исходные тексты программ.
log.x
В этом файле указываются регистрационные параметры удаленной процедуры - номера программы, версии и процедуры, а также определяется интерфейс вызова - входные аргументы и возвращаемые значения. Таким образом, определена процедура RLOG, в качестве аргумента принимающая строку (которая будет записана в журнал), а возвращаемое значение стандартно указывает на успешное или неудачное выполнение заказанной операции.
program LOG_PROG {
version LOG_VER {
int RLOG (string) = 1;
} = 1;
} = 0х31234567;
Компилятор rpcgen(l) создает файл заголовков log.h, где, в частности, определены процедуры:
log.h
/*
* Please do not edit this file.
* It was generated using rpcgen.
*/
#ifndef _LOG_H_RPCGEN
#define _LOG_H_RPCGEN
#include <rpc/rpc.>
/* Номер программы*/
#define LOG_PROG ((unsigned long) (0х31234567))
#define LOG_VER ((unsigned long) (1)) /*Номер версии*/
#define RLOG ((unsigned long) (1)) /*Номер процедуры*/
extern int *rlog_l () ;
/*Внутренняя процедура - нам ее использовать не придется*/ extern int log_prog_l_freeresult();
#endif /* !_LOG_H_RPCGEN */
Рассмотрим этот файл внимательно. Компилятор транслирует имя RLOG определенное в файле описания интерфейса, в rlog_1, заменяя прописные символы на строчные и добавляя номер версии программы с подчеркиванием. Тип возвращаемого значения изменился с int на int *. Таково правило - RPC позволяет передавать и получать только адреса объявленных при описании интерфейса параметров. Это же правило касается и передаваемой в качестве аргумента строки. Хотя из файла print.h это не следует, на самом деле в качестве аргумента функции rlog_l ( ) также передается адрес строки.
Помимо файла заголовков компилятор rpcgen(l) создает модули заглушки клиента и заглушки сервера. По существу, в тексте этих файлов заключен весь код удаленного вызова.
Заглушка сервера является головной программой, обрабатывающей все сетевое взаимодействие с клиентом (точнее, с его заглушкой). Для выполнения операции заглушка сервера производит локальный вызов функции, текст которой необходимо написать:
log.c
#include <rpc/rpc.>
#include <sys/types.>
#include <sys/stat.>
#include "log.h"
int *rlog_1 (char **arg)
{
/*Возвращаемое значение должно определяться как static*/
static int result;
int fd; /*Файловый дескриптор журнала*/
int len;
result = 1;
/*0ткроем файл журнала (создадим, если он не существует), в случае неудачи вернем код ошибки result == 1.*/
if ((fd=open( "./server .log",
O_CREAT | O_RDWR | O_APPEND)) < 0) return (&result);
len = strlen(*arg);
if (write(fd, *arg, strlen(*arg)) != len)
result = 1;
else
result = 0;
close (fd);
return(&result); /*Возвращаем результат - адрес result*/
}
Заглушка клиента принимает аргумент, передаваемый удаленной процедуре, делает необходимые преобразования, формирует запрос на сервер portmap(1M), обменивается данными с сервером удаленной процедуры и, наконец, передает возвращаемое значение клиенту. Для клиента вызов удаленной процедуры сводится к вызову заглушки и ничем не отличается от обычного локального вызова.
client.c
#include <rpc/rpc.>
#include "log.h"
main(int argc, char *argv[])
{
CLIENT *cl;
char *server, *mystring, *clnttime;
time_t bintime;
int *result;
if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "Формат вызова: %s Адрес_хоста\n",
argv [0]);
exit (1) ;
}
server = argv [1];
/*Получим дескриптор клиента. В случае неудачи - сообщим о
невозможности установления связи с сервером*/
if ( (с1 = clnt_create (server,
LOG_PROG, LOG_VER, "udp")) == NULL) {
clnt_pcreateerror (server);
exit (2);
}
/*Выделим буфер для строки*/
mystring = (char * )malloc (100);
/*Определим время события*/
bintime = time ((time_t * ) NULL);
clnttime = ctime(&bintime);
sprintf (mystring, "%s - Клиент запущен", clnttime);
/*Передадим сообщение для журнала - время начала работы клиента. В случае неудачи - сообщим об ошибке*/
if ( (result = rlog_l(&mystring, cl)) == NULL) {
fprintf(stderr, "error2\n");
clnt_perror(cl, server);
exit(3);
}
/*B случае неудачи на удаленном компьютере сообщим об ошибке*/
if (*result !=0 )
fprintf(stderr, "Ошибка записи в журнал\n");
/*0свободим дескриптор*/
cint destroy(cl);
exit (0);
}
Заглушка клиента log_clnt.c компилируется с модулем client.c для получения исполняемой программы клиента.
cc -о rlog client.c log_clnt.c -Insl
Заглушка сервера log_svc.c и процедура log.c компилируются для получения исполняемой программы сервера.
cc -о logger log_svc.c log.c -Insl
Теперь на некотором хосте server.nowhere.ru необходимо запустить серверный процесс:
$ logger
После чего при запуске клиента rlog на другой машине сервер добавит соответствующую запись в файл журнала.
Схема работы RPC в этом случае приведена на рис. 1. Модули взаимодействуют следующим образом:
1. Когда запускается серверный процесс, он создает сокет UDP и связывает любой локальный порт с этим сокетом. Далее сервер вызывает библиотечную функцию svc_register(3N) для регистрации номеров программы и ее версии. Для этого функция обращается к процессу portmap(IM) и передает требуемые значения. Сервер portmap(IM) обычно запускается при инициализации системы и связывается с некоторым общеизвестным портом. Теперь portmap(3N) знает номер порта для нашей программы и версии. Сервер же ожидает получения запроса. Заметим, что все описанные действия производятся заглушкой сервера, созданной компилятором rpcgen(IM).
2. Когда запускается программа rlog, первое, что она делает, - вызывает библиотечную функцию clnt_create(3N), указывая ей адрес удаленной системы, номера программы и версии, а также транспортный протокол. Функция направляет запрос к серверу portmap(IM) удаленной системы server.nowhere.m и получает номер удаленного порта для сервера журнала.
3. Клиент вызывает процедуру rlog_1 ( ) , определенную в заглушке клиента, и передает управление заглушке. Та, в свою очередь, формирует запрос (преобразуя аргументы в формат XDR) в виде пакета UDP и направляет его на удаленный порт, полученный от сервера portmap(IM). Затем она некоторое время ожидает отклика и в случае неполучения повторно отправляет запрос. При благоприятных обстоятельствах запрос принимается сервером logger (модулем заглушки сервера). Заглушка определяет, какая именно функция была вызвана (по номеру процедуры), и вызывает функцию rlog_1 ( ) модуля log.c. После возврата управления обратно в заглушку последняя преобразует возвращенное функцией rlog_1 ( ) значение в формат XDR, и формирует отклик также в виде пакета UDP. После получения отклика заглушка клиента извлекает возвращенное значение, преобразует его и возвращает в головную программу клиента.
|
|