Лекции по дисциплине: «Компьютерные сети и сетевые технологии» По специальности: 1304033 «Вычислительная техника и программное обеспечение»

8.1.Виды промежуточного ПО

1. 
   Программное обеспечение для межпрограммного взаимодействия (см. также IPC - Inter-Process Communication).
   
2. 
   Программное обеспечение доступа к базам данных.
   

Концепция вызова удаленных процедур (remote procedure call — RPC) была разработана и реализована в компанией XEROX еще начале 80-х годов XX века. Общий смысл RPC можно представить так: программа может выполнять не только собственные (скомпилированные) процедуры и функции, но и обращаться к процедурам удаленного сервера (рис. 2).

Для установки связи, передачи вызова и возврата результата клиентский и серверный процессы обращаются к специальным компонентам – «заглушкам», соответственно клиентской и серверной (client stub и server stub). Эти stub'ы не реализуют никакой прикладной логики и предназначены только для организации взаимодействия удаленных (в общем случае) приложений. Все RPC-обращения клиента (имена функций и списки параметров) упаковываются клиентской заглушкой в сетевые сообщения (этот процесс называется marshaling) и ей же передаются серверной заглушке. Та, в свою очередь, распаковывает полученные данные (unmarshaling), передает их реальной функции сервера, а полученные результаты упаковывает в обратном порядке. Клиентская заглушка принимает ответ, распаковывает его и возвращает в приложение. Таким образом, процедуры-заглушки изолируют прикладные модули клиента и сервера от уровня сетевых коммуникаций.

Для определения правил, задающих отношения между клиентом и сервером RPC, используется язык описания интерфейсов IDL. Интерфейс содержит определение имени функции и полное описание передаваемых параметров и результатов выполнения. Правила IDL обеспечивают независимость механизма RPC от языков программирования: обращаясь к удаленной процедуре, клиент использует свои языковые конструкции, а IDL-компилятор преобразует их в унифицированные описания, понятные серверу. На сервере IDL-описания преобразуются в конструкции языка программирования, на котором реализован серверный процесс.

У RPC как средства организации сетевого взаимодействия есть ряд минусов, кроющихся в самой парадигме структурного программирования:

• 
  Синхронные запросы — RPC приостанавливает выполнение приложения до тех пор, пока сервер не вернет требуемые данные.
  
• 
  Статические отношения между компонентами — привязка клиентского процесса к серверным заглушкам происходит на этапе компиляции и не может быть изменена во время выполнения.
  
• 
  Для устранения этих недостатков были разработаны более совершенные механизмы реализации RPC:
  
• 
  асинхронные RPC, позволяющие избежать приостановки выполнения клиентского приложения посредством функций обратного вызова (call-back functions);
  
• 
  код заглушек вынесен в динамически подключаемые библиотеки.
  
• 
  Протокол взаимодействия RPC также может повлиять на работу системы. Рассмотрим гипотетический фрагмент кода:
  

for (j = 0, j < 1000, j++)

RPC_call();

В этом случае вызов удаленной процедуры будет выполняться миллион раз. На каждой итерации будут выполняться действия не только по передаче данных и результатов, но и по управлению соединением. Это приведет не только к повышению нагрузки на сеть, но и снижению производительности системы в целом. В данном случае правильным решением является вынос функций установления и разрыва соединения за тело циклов, что противоречит самой идее RPC.

См. также: RFC 1057 Remote Procedure Call Protocol Specification Version 2 (Sun Microsystems), C706 DCE 1.1: Remote Procedure Call (The OpenGroup Distributed Computing Environment (DCE))