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TEMA 4. Arquitectura de
aplicaciones distribuidas
 Tecnologías orientadas al desarrollo de
aplicaciones distribuidas.
 La invocación remota de métodos (RMI).
1
Bibliografía
Qusay H. Mahmoud. Distributed Programming with
Java. Capítulos 7 al 10.
Sun. “Documentación de Java”.
http://java.sun.com . Traducciones al
castellano en http://www.programacion.com
Liu M. “Computación distribuida”. Pearson(A.W).
Capítulos 7 y 8.
2
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Tipos de arquitecturas

Cliente/servidor de dos capas.

Cliente/servidor en tres capas. Añade
un servidor intermedio entre el cliente y el
servidor que se encarga, entre otras cosas:
– de la traducción de servicios,
– controlar los accesos al servidor y
– enrutar las peticiones a distintos servidores en
función de algunas características.
3
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Objetos distribuidos


los objetos dinámicamente asumen el
papel de clientes o servidores, según
la necesidad.
Un objeto distribuido es un objeto que
puede ser accedido remotamente
desde cualquier lugar en la red, del
mismo modo que se haría si estuviese
en la misma máquina.
4
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Objetos distribuidos

Los objetos distribuidos estarán "unidos"
mediante algún mecanismo que permita
saber a los clientes:
– dónde se encuentran los servidores,
– cómo acceder a ellos y
– qué se les puede pedir.

Por ejemplo, una especie de gestionador de
peticiones de objetos podría servirnos para
esta tarea o bien algún tipo de registro
general dinámico.
5
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Objetos distribuidos


Este “pegamento” lógico es el que nos hace
todo el sistema transparente.
Localiza los objetos en los sistemas remotos
y transforma las peticiones para que se
entiendan independientemente a la máquina
sobre la que se están ejecutando o en el
lenguaje en el que están escritos.
6
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Objetos distribuidos

El concepto global de objetos
distribuidos puede verse como una red
global de clientes y servidores
heterogéneos.
7
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Ventajas de usar objetos distribuidos


Sirven para hacer más sencilla la
reconstrucción de aplicaciones por partes
sin tener que reinstalarla o recompilarla
completamente.
Favorecen la escalabilidad y permiten el
mejor uso de la potencia computacional
de las máquinas repartiendo la ejecución
de los objetos constituyentes entre ellas.
8
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Ventajas de usar objetos distribuidos



Pueden facilitar la movilidad de los objetos entre
las máquinas, aumentado considerablemente la
disponibilidad y la eficiencia global de la
aplicación.
Pueden servir para que las aplicaciones se
construyan independientemente de la plataforma
sobre la que se crearon.
Favorecen la compartición de datos entre
aplicaciones y usuarios de forma inmediata,
además de la sincronización de actividades a
través de varias máquinas.
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1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Tecnologías



El mecanismo más usado en el modelo procedural es la
llamada a procedimiento remoto (Remote procedure call,
RPC ) que es idéntico a una llamada a un procedimiento
sólo que origen y destino son procesos distintos.
El inconveniente que presenta esta forma de trabajo es que
para utilizarlo se debe hacer referencia a conceptos de bajo
nivel que están en función del sistema operativo en el que
se está programando.
Los RPCs son un estándar del DCE (Distributed Computed
Environment), que fue creado por empresas como HP, IBM,
Sun y DEC como un entorno para sistemas abiertos que nos
ofrece un conjunto de servicios como son direccionamiento
(naming), administración de tareas paralelas (thread
management) y seguridad.
10
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Tecnologías

Actualmente, algunas de las tendencias
principales que se están utilizando dando
soporte a la distribución de objetos son
RMI de Sunsoft, CORBA del Object
Management Group y DCOM (Distributed
Component Object Model) de Microsoft.

11
1 . Tecnologías orientadas al desarrollo de aplicaciones
distribuidas
Tecnologías


De estos tres mecanismos no hay
ninguna respuesta única en cuanto a
cual es el mejor.
Las tendencias actuales consisten en
establecer conexiones entre ellos.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Introducción



El Remote Method Invocation aparece como parte
integrante del JDK (Java Development Kit) de
Java a partir de la versión 1.1.
RMI permite la invocación de métodos de objetos
Java que residen en otras máquinas.
Estas otras máquinas no tienen por que tener ni
la misma arquitectura ni el mismo sistema
operativo, sólo requieren tener su JVM (Java
Virtual Machine) correspondiente.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Introducción

RMI usa un protocolo nativo propio
JRMP(Java Remote Method Protocol) que
se sitúa sobre el protocolo de red (TCP/IP,
por ejemplo) que hace que sólo se pueda
hablar con otros objetos Java.


La principal diferencia de este mecanismo
con respecto a los RPC es que el RMI
forma parte integrante del lenguaje y no
hay que hacer ninguna referencia explícita
a ningún nivel subyacente del sistema
sobre el que se va a ejecutar la aplicación.
14
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Introducción



Para el desarrollo de una aplicación distribuida, la
solución planteada por Java y RMI (Remote
Method Invocation) es más sencilla de llevar a
cabo que cualquiera de las otras alternativas
(CORBA o DCOM).
Carece de un soporte contrastado para múltiples
lenguajes y no es tan robusto y escalable como
los dos anteriores.
Lo que realmente hace interesante esta
aproximación es la facilidad de desarrollo de
aplicaciones distribuidas dentro del marco del
lenguaje Java.
15
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Introducción
El uso de RMI, entre otras cosas, aporta:


–
Un recolector de basura distribuido,
–
mantiene los sistemas de seguridad de Java,
–
usa la posibilidad de crear hilos de ejecución (threads)
concurrentes potenciando la idea concurrente en las
aplicaciones distribuidas y
–
hace un uso inteligente de la Serialization de los objetos
Java con la posibilidad de transportar objetos a través
de la red sin necesidad de ningún esquema extra.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Estrategia

El objetivo básico que se persigue es
la posibilidad de enviar un mensaje a
un objeto que reside en una máquina
a partir de un método que se está
ejecutando en otra máquina distinta.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arquitectura RMI
Servicio directorios
objeto
cliente
Objeto
servidor
stub
skeleton
Interfaz con el programa
Implementa protocolos de ref. remota
Capa ref. remota
Capa de ref. remota
Capa transporte
Capa transporte
Implementa protocolo transporte
Ruta de datos lógica
Ruta de datos física
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Interacciones stub
stub
método
remoto
stub
tiempo
Llamada a método
Empaquetado parámetros
Envía petición
Desempaquetado:
Invoca método
executa codigo
Recibe retorno
empaqueta
envía
desempaqueta
Retorna valor
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Ejemplo cliente/servidor


Para estudiar el mecanismo de RMI
se plantea el siguiente ejercicio.
Diseñar un servidor remoto que
informe sobre la hora, de forma que
tenga un método obtenerHora que
pueda ser consultado por cualquier
cliente.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Cliente y servidor
import java.rmi.*;
interface HoraExactaI extends Remote {
long obtenerHora() throws
RemoteException;
}
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Servidor
import
import
import
import
java.rmi.*;
java.rmi.server.*;
java.rmi.registry.*;
java.net.*;
public class HoraExacta extends UnicastRemoteObject
implements HoraExactaI {
// Implementación de la interface:
public long obtenerHora() throws RemoteException {
return System.currentTimeMillis();
}
// Implementación del constructor para lanzar
//RemoteException:
public HoraExacta() throws RemoteException {
super();
}
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Cliente


El cliente debe conocer la clase
HoraExacta, pero sólo le interesan
los métodos que puede invocar.
La solución que proporciona el
lenguaje es mediante el uso de
interfaces remotas, que presentan
los métodos y no el código que
estará en la máquina residente del
servidor.
23
2 . La invocación remota de métodos (RMI)

El problema reside en como el cliente
crea una referencia a un objeto
remoto y como el servidor hace
accesibles los métodos de sus
objetos remotos.
24
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Accesibilidad del objeto remoto
(servidor)
try {
HoraExacta he = new HoraExacta();
Naming.bind("//canyella:2005/HoraExacta",
he);
System.out.println("Preparado...");
} catch(Exception e) {
25
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arrancar el registro


En nuestro caso hay una llamada a
Naming.bind(), que requiere que el
registro esté ya ejecutándose como un
proceso a parte en nuestro sistema.
El nombre del proceso que se encarga de
hacer el registro es rmiregistry y en
función del sistema en el que estemos lo
arrancaremos como:
–
–
Start rmiregistry en Windows y
rmiregistry & en UNIX.
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arrancar el registro



Si se registran objetos sin ningún
parámetro, el registro escuchará en el
puerto 1099.
La información del puerto se debe pasar al
comando bind(), así como la dirección IP
de la máquina sobre la que se ejecuta el
registro.
El nombre del servicio es arbitrario, en
nuestro caso coincide con el nombre de la
clase pero no tiene porque ser así. Lo
único importante es que sea único dentro
del registro al que el cliente pregunta.
27
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arrancar el registro


Si en un mismo registro tuviésemos
dos servicios con el mismo nombre
se lanzaría la excepción
AlreadyBoundException.
Para prevenir esta posibilidad
podemos usar rebind() en lugar de
bind() ya que ésta añade o
reemplaza el nuevo servicio en
función de que ya exista.
28
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arrancar el registro

Aunque se termine el main(), el
objeto creado y registrado
permanece vivo por el registro
esperando por alguna petición de
algún cliente a no ser que se llame a
Naming.unbind().
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Arrancar el registro

El registro se puede reiniciar desde la
aplicación haciendo uso de
LocateRegistry.createRegistry(2005),
en donde el 2005 es el puerto en el
que escucha.
30
2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Creación de stubs


Los stubs establecen de forma
transparente las conexiones con la
red y hacen que el objeto remoto se
comporte como si fuese local.
Para crear los stubs usamos la
herramienta rmic sobre el código
compilado y creará los archivos
necesarios.
rmic HoraExacta
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Creación de stubs y skeletons

El resultado será una clase, que
tendrá que tener el cliente y el
servidor:
– HoraExacta_Stub.class
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2 . La invocación remota de métodos (RMI)
Usando el objeto remoto
import java.rmi.*;
public class MuestraHoraExacta {
public static void main(String[] args) {
try {
HoraExactaI t =
(HoraExactaI)Naming.lookup("//canyella:2005/HoraEx
acta");
for(int i = 0; i < 10; i++)
System.out.println("Hora Exacta = " +t.obtenerHora());
} catch(Exception e) {
}}
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