Este trabalho tem a missão de explicar alguns temas de sistemas distribuídos, estes sistemas são fundamentais para a comunicação, integração e processamento de dados via internet ou rede local. Ao longo do trabalho abordaremos os principais tópicos tais como: WebServices, Padrões de Sockets entre outros.
%\title{Modelo de Projeto de pesquisa}
%% abtex2-modelo-projeto-pesquisa.tex, v-1.9 laurocesar
%% Copyright 2012-2013 by abnTeX2 group at http://abntex2.googlecode.com/
%%
%% This work may be distributed and/or modified under the
%% conditions of the LaTeX Project Public License, either version 1.3
%% of this license or (at your option) any later version.
%% The latest version of this license is in
%% http://www.latex-project.org/lppl.txt
%% and version 1.3 or later is part of all distributions of LaTeX
%% version 2005/12/01 or later.
%%
%% This work has the LPPL maintenance status `maintained'.
%%
%% The Current Maintainer of this work is the abnTeX2 team, led
%% by Lauro César Araujo. Further information are available on
%% http://abntex2.googlecode.com/
%%
%% This work consists of the files abntex2-modelo-projeto-pesquisa.tex
%% and abntex2-modelo-references.bib
%%
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% ------------------------------------------------------------------------
% abnTeX2: Modelo de Projeto de pesquisa em conformidade com
% ABNT NBR 15287:2011 Informação e documentação - Projeto de pesquisa -
% Apresentação
% ------------------------------------------------------------------------
% ------------------------------------------------------------------------
\documentclass[
% -- opções da classe memoir --
12pt, % tamanho da fonte
openright, % capítulos começam em pág ímpar (insere página vazia caso preciso)
twoside, % para impressão em verso e anverso. Oposto a oneside
a4paper, % tamanho do papel.
% -- opções da classe abntex2 --
%chapter=TITLE, % títulos de capítulos convertidos em letras maiúsculas
%section=TITLE, % títulos de seções convertidos em letras maiúsculas
%subsection=TITLE, % títulos de subseções convertidos em letras maiúsculas
%subsubsection=TITLE,% títulos de subsubseções convertidos em letras maiúsculas
% -- opções do pacote babel --
english, % idioma adicional para hifenização
french, % idioma adicional para hifenização
spanish, % idioma adicional para hifenização
brazil, % o último idioma é o principal do documento
]{abntex2}
% ---
% PACOTES
% ---
% ---
% Pacotes fundamentais
% ---
\usepackage{lmodern} % Usa a fonte Latin Modern
\usepackage[T1]{fontenc} % Selecao de codigos de fonte.
\usepackage[utf8]{inputenc} % Codificacao do documento (conversão automática dos acentos)
\usepackage{indentfirst} % Indenta o primeiro parágrafo de cada seção.
\usepackage{color} % Controle das cores
\usepackage{graphicx} % Inclusão de gráficos
\usepackage{microtype} % para melhorias de justificação
% ---
% ---
% Pacotes adicionais, usados apenas no âmbito do Modelo Canônico do abnteX2
% ---
\usepackage{lipsum} % para geração de dummy text
% ---
% ---
% Pacotes de citações
% ---
\usepackage[brazilian,hyperpageref]{backref} % Paginas com as citações na bibl
\usepackage[alf]{abntex2cite} % Citações padrão ABNT
% ---
% CONFIGURAÇÕES DE PACOTES
% ---
% ---
% Configurações do pacote backref
% Usado sem a opção hyperpageref de backref
\renewcommand{\backrefpagesname}{Citado na(s) página(s):~}
% Texto padrão antes do número das páginas
\renewcommand{\backref}{}
% Define os textos da citação
\renewcommand*{\backrefalt}[4]{
\ifcase #1 %
Nenhuma citação no texto.%
\or
Citado na página #2.%
\else
Citado #1 vezes nas páginas #2.%
\fi}%
% ---
% ---
% Informações de dados para CAPA e FOLHA DE ROSTO
% ---
\titulo{Trabalho de\\ Sistemas Distribuídos}
\autor{Cássio de Olivera Ferraz}
\local{Petrópolis}
\data{2015, v-1.0}
\instituicao{%
Universidade Estácio de Sá - UNESA
\par
Sistemas de Informação
\par
Programa de Graduação}
\tipotrabalho{Pesquisa (Sistemas Distribuidos)}
% O preambulo deve conter o tipo do trabalho, o objetivo,
% o nome da instituição e a área de concentração
\preambulo{Trabalho sobre sistemas distribuídos e suas tecnologias.}
% ---
% ---
% Configurações de aparência do PDF final
% alterando o aspecto da cor azul
\definecolor{blue}{RGB}{41,5,195}
% informações do PDF
\makeatletter
\hypersetup{
%pagebackref=true,
pdftitle={\@title},
pdfauthor={\@author},
pdfsubject={\imprimirpreambulo},
pdfcreator={LaTeX with abnTeX2},
pdfkeywords={abnt}{latex}{abntex}{abntex2}{projeto de pesquisa},
colorlinks=true, % false: boxed links; true: colored links
linkcolor=blue, % color of internal links
citecolor=blue, % color of links to bibliography
filecolor=magenta, % color of file links
urlcolor=blue,
bookmarksdepth=4
}
\makeatother
% ---
% ---
% Espaçamentos entre linhas e parágrafos
% ---
% O tamanho do parágrafo é dado por:
\setlength{\parindent}{1.3cm}
% Controle do espaçamento entre um parágrafo e outro:
\setlength{\parskip}{0.2cm} % tente também \onelineskip
% ---
% compila o indice
% ---
\makeindex
% ---
% ----
% Início do documento
% ----
\begin{document}
% Retira espaço extra obsoleto entre as frases.
\frenchspacing
% ----------------------------------------------------------
% ELEMENTOS PRÉ-TEXTUAIS
% ----------------------------------------------------------
% \pretextual
% ---
% Capa
% ---
\imprimircapa
% ---
% ---
% Folha de rosto
% ---
\imprimirfolhaderosto
% ---
% ---
% NOTA DA ABNT NBR 15287:2011, p. 4:
% ``Se exigido pela entidade, apresentar os dados curriculares do autor em
% folha ou página distinta após a folha de rosto.''
% ---
% ---
% inserir lista de ilustrações
% ---
\pdfbookmark[0]{\listfigurename}{lof}
\listoffigures
\cleardoublepage
% ---
% ---
% inserir lista de tabelas
% ---
%\pdfbookmark[0]{\listtablename}{lot}
%\listoftables*
%\cleardoublepage
% ---
% ---
% inserir lista de abreviaturas e siglas
% ---
\begin{siglas}
\item[RPC] Remote procedure call
\item[TCP] Transmission Control Protocol
\item[UDP] User Datagram Protocol
\item[P2P] peer-to-peer
\item[DHT] Distributed hash table
\item [CORBA] Common Object Request Broker Architecture
\item [IDL] Interactive Data Language
\item [WSDL] Web Services Definition Language
\item [SOA] Service-oriented architecture
\item [SOAP] Simple Object Access Protocol
\end{siglas}
% ---
% ---
% inserir lista de símbolos
% ---
%\begin{simbolos}
% \item[$ \Gamma $] Letra grega Gama
% \item[$ \Lambda $] Lambda
% \item[$ \zeta $] Letra grega minúscula zeta
%\item[$ \in $] Pertence
%\end{simbolos}
% ---
% ---
% inserir o sumario
% ---
\pdfbookmark[0]{\contentsname}{toc}
\tableofcontents*
\cleardoublepage
% ---
% ----------------------------------------------------------
% ELEMENTOS TEXTUAIS
% ----------------------------------------------------------
\textual
% ----------------------------------------------------------
% Introdução
% ----------------------------------------------------------
\chapter*[Introdução]{Introdução}
\addcontentsline{toc}{chapter}{Introdução}
Este trabalho tem a missão de explicar alguns temas de sistemas distribuídos, estes sistemas são fundamentais para a comunicação, integração e processamento de dados via internet ou rede local. Ao longo do trabalho abordaremos os principais tópicos tais como: WebServices, Padrões de Sockets entre outros.\\
Cássio de Oliveira Ferraz
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% Capitulo de textual
% ----------------------------------------------------------
\chapter{RPC}
\index{RPC}
O RPC é um protocolo de execução remota para computadores ligados em rede e este pode ser implementado sobre diferentes protocolos de transporte. Sua implementação depende de qual protocolo de transporte irá operar.\\
\\
No TCP, não precisa se preocupar com time-outs, retransmissões e duplicatas.
Já no UDP é preciso prestar atenção aos time-outs, retransmissões e duplicatas.
Quando trabalhamos com RPC, devemos manipular os erros e falhas no servidor remoto ou na rede. No RPC não trabalhamos com variaveis globais, pois estas não tem acesso ao lado cliente, com isso utilizamos somente parâmetros. A autênticação é sempre necessária na RPC.\\
\\
Passos da RPC
\begin{itemize}
\item Coleta dos parâmetros;
\item Forma a mensagem;
\item Envia a mensagem;
\item Espera a resposta;
\item Devolve a resposta através dos parâmentros;
\end{itemize}
O RPC foi projetado para facilitar a comunicação entre cliente x servidor, as funções contidas dentro do RPC são acessíveis por qualquer programa que se comunicar usando a tecnologia cliente x servidor. A figura abaixo demonstra a arquitetura RPC.
\begin{figure}[!htb]
\centering
\includegraphics[width=8cm]{RPC.jpg}
\caption{Diagrama RPC}
\label{Diagrama RPC}
\end{figure}
COMPONENTES RPC\\
\\
Cliente x Servidor\\ Programa ou serviço que inicia ou responde a uma chamada RPC.
RPC stubs: Programa usado pelo cliente ou servidor para iniciar uma requisição RPC.\\
\\
Sockets\\
Em sistemas distribuidos quando há comunicação interprocesso, os mais utilizados são os sockets (Serviços de transporte) para garantir que processos se comuniquem na troca de dados ou em acessos a recursos em servidores remotos. Esta é a forma mais popular da utilização do protocolo TCP/IP, todos os mecanismos de sockets são gerenciados pela camada de transporte e existem diversas APIs sockets das quais as mais populares são do ambiente Unix, bem como a WinSock do windows.
Definição de Socket:
Socket é o fim de um canal de comunicação entre dois softwares rodando em rede.
Cada socket possui endereços de EndPoint:
\begin{itemize}
\item Endereço Local (numero da porta): esse se refere ao endereço da porta de comunicação para camada de transporte.
\item Endereço global (Nome host): este se refere ao endereço do computador(host) na rede
\end{itemize}
PROTOCOLOS \\
\\
TCP E UDP são protocolos de transporte e ambos usam a camada IP como camada de rede. \\
\\
Comunicação\\
\\
Servidor \\
O servidor efetua a criação de um socket, associa o socket a um endereço local, aguarda conexões do cliente, aceita as conexões, faz a leitura das requisições, opcionalmente envia resposta e por fim fecha o socket.\\
\\
Cliente\\
Este também efetua a criação do socket, estabelece a conexão, envia a requisição opcionalmente aguarda e resposta e fecha o socket.
\begin{figure}[!htb]
\centering
\includegraphics[width=15cm]{clixServ.png}
\caption{Comunicação Cliente x Servidor}
\label{Diagrama RPC}
\end{figure}
\chapter{P2P}
\index{P2P}
\paragraph*{DHT Tapestry}
Transporte \\
A camada de transporte fornece os canais de comunicação de um nó para outro. Utiliza a funcionalidade nativa do sistema operacional é possivel implementar alguns canais. Atualmente é suportado o TCP/IP e UDP/IP. \\
\\
Camada de Enlace \\
Acima da camada de transporte, a enlace fornece instalações de datagramas seguros mas não confiáveis para as camadas acima, incluindo a fragmentação e remontagem de grandes mensagens. \\
\\
Router \\
Enquanto a camada de enlace fornece os serviçoes de básicos de rede o router implementa as funcionalidades originais da tapestry. Nessa camada está incluída a tabela de roteamento e ponteiros de objetos locais.\\
\\
\paragraph*{DHT Chord}
É um protocolo e algoritmo p2p, onde é armazenado pares-chave associados a outros computadores, conhecidos como nós. O Chord especifica como as chaves são associadas aos nós.
\paragraph*{DHT Pastry}
Sistema de roteamento proposto por Roston e Druschel em 2001. Pastry é semelhante ao chord e seu principal objetivo é criar uma estrutura centralizada de p2p, tornando o encaminhamento da mensagem mais eficiente. Sua estrutua não está organizada em anel como a chord, mas sim baseada nos identificadores numericos.
\paragraph*{Tabela Hash}
Pares de chave-valor são armazenados nessa tabela e qualquer nó que participa desta tabela pode recuperar facilmente um dado associado a outra chave. Tem como responsabilidade, manter o mapeamento de chaves-valores, como são distribuidas entre os nós. Elas gerenciam um grande número de nós e ainda cuidam das chegadas, saídas e falhas. Estas tabelas são usadas na construção de sistemas mais complexos, como por exemplo os sitemas de arquivos distribuidos, compartilhamento p2p entre outros.
\chapter{WebServices}
\index{WebServices}
\paragraph*{CORBA}
Este padrão foi implementado em 1991, Como uma arquitetura que provê uma estruta para integrar objetos diferentes. Mas ele é apenas um integrante do (OMA).
O corba ajuda no gerenciamento e na manutenção de objetos. Ele fornece interfaces para criação de objetos, manipular a segurança dos mesmos e determinar suas localidades.
Uma vantagem do corba para o desenvolvedor é que ele permite que o desenvolvedor concentre o foco em seus objetos, sem ter preocupação com os serviços a nível de sistema.
\\
\\
Facilidades do Corba
\\
As facilidades de objetos definem modelos que oferecem interfaces a outros serviços. Estes modelos estão divididos em grandes categorias que incluem interfaces de aplicação, interfaces de domínio e facilidades de redes.
As interfaces de domínio consistem em facilidades para usuários finais em domínios de aplicações específicas. Sendo que neste caso, um domínio refere-se a um mercado vertical específico ou uma indústria.
\paragraph*{IDL}
Utilizada pelo CORBA a IDL é uma linguagem baseada em c++ que não possui algoritmos nem variaveis, ou seja é somente declarativa e independente da linguagem de programação escolhida. A IDL possibilita a interoperabilidade entre os diversos sistemas, uma vez que a separação é definida entre a interface e a execução. A interface é bem definida enquanto o código fonte e dados permanecem ocultos para o resto do sistema. \\
\paragraph*{WSDL}
É uma padrao que descreve webservices, que tem o objetivo de eliminar ao máximo a necessidade de comunicação entre as partes envolvidas em uma integração de dados. Podemos verificar nos webservices, além das informações contidas em seu conteúdo, o seu endereço real onde o serviço está hospedado, valores do header da requisição http, tais como a SOAPAction disponivel na tag SOAPAction entre outras, e todas elas juntas formam uma requisição http válida ao servidor de destino.
Apesar de todas as vantagens do uso adequado do WSDL, o mesmo é normalmente negligenciado pelas empresas de TI devido a sua complexidade. Ao invés disto, utilizam-se do que se chama de abordagem de desenvolvimento bottom-up, a qual você escreve o seu Web Service utilizando sua linguagem de programação favorita e a mesma gera o documento WSDL para você. A princípio, isso parece ser muito bom, mas em longo prazo, isso pode gerar problemas como:
\begin{itemize}
\item Em uma migração de tecnologia (linguagem de programação, troca de servidor de aplicação), pode ser que o novo Web Service, criado para substituir o anterior, não aceite a requisição que está sendo enviada pelos programas clientes, que pode vir a parar de funcionar.
\item Cada linguagem de programação ou ferramenta vai gerar um documento WSDL diferente.
\item Dependendo da linguagem de programação ou da ferramenta utilizada, pode ser que sejam gerados tipos de dados não suportados oficialmente pela W3C (Órgão “regulamentador” do padrão WSDL, SOAP e XML).
\end{itemize}
\paragraph*{SOA}
Uma SOA é um modelo de projeto com um conceito profundamente amarrado à questão do encapsulamento de aplicação. A arquitetura resultante estabelece essencialmente um paradigma de projeto, no qual web services são os blocos de construção chave. Isto quer dizer que ao migrar a arquitetura da sua aplicação para uma SOA, estabelece-se um compromisso com os princípios de projeto de web services e a tecnologia correspondente, como partes fundamentais do seu ambiente técnico.
Uma SOA baseada em XML web service é construída sobre camadas de tecnologia XML estabelecidas, focada em expor a lógica de aplicação existente como um serviço fracamente acoplado. Para apoiar este modelo, uma SOA promove o uso de um mecanismo de discovery por serviços via um service broker ou discovery agent.
É importante se conscientizar quanto ao acréscimo de complexidade de projeto introduzido pelo SOA. Mais ainda do que em um ambiente n-camada, projetistas de aplicação devem considerar de uma forma completa como a introdução de serviços vai afetar dados existentes e modelos de negócio.
\paragraph*{SOAP}
SOAP é um protocolo de transferência de mensagens em formato XML para uso em ambientes distribuídos. O padrão SOAP funciona como um tipo de framework que permite a interoperabilidade entre diversas plataformas com mensagens personalizadas.
Aplicando este padrão em Web Services, geralmente usa-se o WSDL para descrever a estrutura das mensagens SOAP e as ações possíveis em um endpoint.
Uma das maiores vantagens disso é que várias linguagens e ferramentas conseguem ler e gerar mensagens facilmente. Várias linguagens de programação permitem a geração de objetos de domínio, Stubs e Skeletons a partir da definição do WSDL, permitindo a comunicação remota via RPC através de chamadas a métodos remotod, inclusive com argumentos complexos, como se fossem chamadas locais.
O problema desse padrão, é que ele adiciona um overhead considerável, tanto por ser em XML quanto por adicionar muitas tags de meta-informação. Além disso, a serialização e desserialização das mensagens pode consumir um tempo considerável.
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% Capitulo com exemplos de comandos inseridos de arquivo externo
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% ---
% Finaliza a parte no bookmark do PDF
% para que se inicie o bookmark na raiz
% e adiciona espaço de parte no Sumário
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% ---
% Conclusão
% ---
\chapter*[Considerações finais]{Considerações finais}
Existem diversos sistemas distribuídos, cabe o estudo e a necessidade de cada um para saber qual metodologia implantar e quais padrões utilizar. Com sistemas interligados conseguimos muitos recursos que nao conseguiriamos sem esses padrões.
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% ELEMENTOS PÓS-TEXTUAIS
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\postextual
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% Referências bibliográficas
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\bibliography{abntex2-modelo-references}
\href{https://technet.microsoft.com/pt-br/library/cc738291(v=ws.10).aspx}{https://technet.microsoft.com/pt-br/library/cc738291(v=ws.10).aspx}
\\
\href{http://professor.ufabc.edu.br/~francisco.massetto/sd/03-Aula3-Sockets.pdf}{http://professor.ufabc.edu.br/~francisco.massetto/sd/03-Aula3-Sockets.pdf}
\\
\href{http://www.ccsenet.org/journal/index.php/cis/article/viewFile/4282/3729}{http://www.ccsenet.org/journal/index.php/cis/article/viewFile/4282/3729}
\\
\href{http://stackoverflow.com/questions/144360/simple-basic-explanation-of-a-distributed-hash-table-dht}{http://stackoverflow.com/questions/144360/simple-basic-explanation-of-a-distributed-hash-table-dht}
\\
\href{http://www.devmedia.com.br/introducao-as-tecnologias-web-services-soa-soap-wsdl-e-uddi-parte1/2873}{http://www.devmedia.com.br/introducao-as-tecnologias-web-services-soa-soap-wsdl-e-uddi-parte1/2873}
\\
\href{
http://www.devmedia.com.br/wsdl-simplifique-a-integracao-de-dados-via-web-service/30066}{
http://www.devmedia.com.br/wsdl-simplifique-a-integracao-de-dados-via-web-service/30066}
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% Glossário
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%
% Consulte o manual da classe abntex2 para orientações sobre o glossário.
%
%\glossary
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% Apêndices
% ----------------------------------------------------------
% ---
% Inicia os apêndices
% ---
% ----------------------------------------------------------
% Anexos
% ----------------------------------------------------------
% ---
% Inicia os anexos
% ---
%---------------------------------------------------------------------
% INDICE REMISSIVO
%---------------------------------------------------------------------
\phantompart
\printindex
\end{document}