Seba - 06. Verteilung

Front 1

Definition verteiltes System

Back 1

- Ein System mit mehreren Prozessräumen
- In einem Prozessraum können mehreren Prozesse ablaufen
- Zwischen Prozessen eines oder mehrerer Prozessräume können Infos über Nachrichten ausgetauscht werden
- Die einzelnen Subsysteme kooperieren, um eine gemeinsame Aufgabe zu lösen

Front 2

Definition verteilte Anwendung

Back 2

Ist eine Anwendung, bestehen aus mehreren Prozessen, die verteilt in mehreren Prozessräumen ablaufen

Front 3

Motivation für Verteilung - Vorteile

Back 3

- Wirtschaftlichkeit durch Ressourcenteilung
- Performancegewinn durch Parallelisierung
- Erhöhung der Rechenleistung
- flexibler Lastausgleich
- Ausfallsicherheit durch Redundanz

Front 4

Motivation für Verteilung - Nachteile

Back 4

- Erhöhung der Komplexität
- Entstehung von Sicherheitslücken
- Performanceverlust durch geringe Übertragungsbandbreiten
- Höherer Testaufwand

Front 5

Charakteristika verteilter Systeme

Back 5

- Ressourcenteilung
- Offene verteilte Systeme
- Nebenläufigkeit
- Skalierbarkeit
- Fehltoleranz
- Transparenz

Front 6

Kommunikationsformen in verteilten Systemen - mittels Nachrichtenstrom

Back 6

- Punkt-zu-Punkt-Kommunikation: Senderprozess sendet eine Nachricht an einen Empfänger (Port) (z.B. in Java mittels Server- und Client-Sockets)
- zuverlässiger Nachrichtenaustausch: garantierte Ankunft
- unzuverlässiger Nachrichtenaustausch: Nachricht wird lediglich abgeschickt
- verschiedene Nachrichtenformate

Front 7

Kommunikationsformen in verteilten Systemen - durch entfernten Methodenaufruf: Remote Procedure Call (RPC)

Back 7

Aufrufsemantik:
- exactly-once (im Client-Server-Umfeld eher schwierig)
- maybe (einmal oder keinmal)
- at-least-once (mind einmal)
- at-most-once (höchstens einmal)

Front 8

Push vs. Pull

Back 8

push: Senderprozess stößt an
- Basis der ereignisbasierten Kommunikation
pull: Empfängerprozess fragt nach

Front 9

synchron vs. asynchron

Back 9

- synchron: Sender- und Empfängerprozess haben gekoppelten Ablauf
- asynchron: Senderprozess wartet nicht auf Empfängerprozess

Front 10

Session Beans (sychron, asynchron)

Back 10

Stateful Session Beans (z.B. Einkaufswagen)
- sind mit einem bestimmten Client assoziiert
- Zustand bleibt während der gesamten Client-Session erhalten
Stateless Session Beans (z.B. Währungsumrechner)
- kann auch mehrere verschiedene Clients bedienen
- Zustand bleibt nur für einen Methodenaufruf erhalten
- alle Instanzen sind äquivalent

Front 11

Message Driven Beans (asynchron)

Back 11

- reagieren auf Nachrichten, die in einer definierten Warteschlange eingehen

Front 12

Kommunikation mit entfernten Komponenten - Enterpise Java Beans (EJB)

Back 12

Front 13

EJB Interfaces allgemein

Back 13

- Schnittstelle zu Geschäftsmethoden
- Für jede Methode des Interfaces gibt es eine entsprechende Methode in der EJB-Klasse
- Interface wird vom Entwickler festgelegt

Front 14

Remote Interface

Back 14

EJB Interface mit Zusatzeigenschaften:
- Kann von überall aufgerufen werden
- Methodenparameter müssen java.io.Serializable implementieren
- Methodenparameter werden als Kopien übergeben (call-by-value)

Front 15

Local Interface

Back 15

EJB Interface mit Zusatzeigenschaften:
- Kann nur von Komponenten in derselben Deployment-Einheit benutzt werden
- Aufruf mittels direktem Methodenaufruf
- Methodenparameter können direkt übergeben werden (call-by-reference)

Front 16

Implementierung der MBD-Bean

Back 16

Front 17

EJB Namenskonventionen

Back 17

- Beschreibt ein Muster nach dem bestimmte Dinge benannt werden sollen
- Sorgen für Übersichtlichkeit
- Vermindern Konfigurationsaufwand

Front 18

Namens- und Verzeichnisdienste

Back 18

Benennung und Identifikation von Ressourcen und Objekten im verteilten System

Front 19

Aufgaben von Namen

Back 19

- Beschreibung über die Art der Ressource
- Eindeutige Identifikation
- Lokalisierung

Front 20

Ziel von Namen

Back 20

Auffinden von Objekten im verteilten System anhand von Attributen/Namen

Front 21

Beispiel von Namen im Java-Umfeld

Back 21

Java Naming and Directory Interface (JNDI)
- Java-Applikationsserver registriert Interface Implementation (II) beim zugehörigen Naming Service
-> Client kann dan um Referenz auf Interface mit bestimmten Namen bitten

Front 22

Architekturmuster: das Tier-Modell

Back 22

Eine Tier ist eine logische Partitionierung, die durch die Trennung von Interessen im System entsteht. Jeder Tier wird eine eindeutige Verantwortlichkeit im System zugeschrieben.

Front 23

Typische Verantwortlichkeiten des Tier-Modells

Back 23

- Präsentation (Schnittstelle zum Anwender)
- Anwendungslogistik (Bearbeitung der Anfragen)
- Datenhaltung (Speicherung der Daten in Datenbank)
Im Tier-Modell wird jede dieser Aufgaben der Anwendungskomponente einer einzelnen Tier zugeordnet

Front 24

2-Tier-Architektur

Back 24

- Client- und Server-Tier
- Zuordnung der Verantwortlichkeiten
-> Präsentation: Client
-> Anwendungslogistik: Client und/oder Server
-> Datenhaltung: Server
- Erstes Verteilungsmodell
- Vorteile: einfach und schnell umzusetzen, performant

Front 25

3-Tier-Architektur

Back 25

- Client-, Middle- und Server-Tier
- Zuordnung der Verantwortlichkeiten:
-> Präsentation: Client (z.B. Browser zur Anzeige)
-> Anwendungslogik: Middle (z.B. Webserver)
-> Datenhaltung: Server-Tier (z.B. Datenbankserver)

Front 26

4- und n-Tier Architektur

Back 26

- Anwendungslogistik der Middle-Tier (3-Tier) wird auf mehrere Tiers verteilt
- Besserer Schutz einzelner Anwendungsteile
- Minimierung der Komplexität der einzelnen Einheiten
- Viele verteilte Informationssystem liegen auf 4- und n-Tier Architektur verteilt vor

Front 27

UML als Sprache für die Architekturdokumentation - Komponentendiagramm

Back 27

Komponentenprogramm

Front 28

UML als Sprache für die Architekturdokumentation - Verteilungsdiagramm (Deploymentdiagramm)

Back 28

Verteilungsdiagramm (Deploymentdiagramm)