| عنوان فارسی مقاله: | پشتیبانی پردازش توزیع شده مقاوم و غیر مقاوم در برابر خطا با استفاده از روش تماس از راه دور RPC |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Supporting fault-tolerant and open distributed processing using RPC |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 1995 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 11 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 32 صفحه |
| مجله | ارتباطات کامپیوتری |
| دانشگاه | دیکین کشور استرالیا |
| کلمات کلیدی | پردازش توزیع شده باز، محاسبه مقاومت در برابر خطاهای احتمالی، سیستم های توزیع شده، فراخوان روال یا رویه از راه دور، مدل ارباب رجوع/ سرور. |
| نشریه الزویر | Elsevier |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ کارهای وابسته و منطق
۳ معماری سیستم
۱ ۳ تیپ های سرور
۲ ۳ معماری
۳ ۳ سرور مکان
۴ ۳ کتابخانه سیستم
۵ ۳ ارزیابی عملکرد
۴ SDG
۱ ۴ نحو ه عملکرد
۲ ۴ معنا
۳ ۴ مسائل اجرایی
۵ مثال کاربردی
۶ نتیجه گیری
بخشی از ترجمه:
چکیده:
مقاله حاضر عمدتاً با جنبه های نرم افزاری نیل به عملیات های مطمئن در یک محیط پردازش توزیع شده باز سرو کار دارد. در اینجا سیستمی برای پشتیبانی از توسعه نرم افزار توزیع شده پروتکل انتقال و مقاوم در برابر خطاهای احتمالی شرح داده شده است. تکنیک مقاوم در برابر خطای بکاررفته، تغییر بلوک های بازیابی و مدل محاسبه توزیع شده بکاررفته ، مدل فراخوان روال از راه دور (RPC) می باشد. سیستم از ویژگیهای تحمل پذیری خطا و ارتباط پروتکل انتقال متقابل در سیستم RPC استفاده و آنها را برای کاربران شفاف جلوه می دهد. برای اینکه سر ور مقاوم در برابر خطا، به صورت یک راهکار ظاهر شود، یک دوست و رفیق (buddy) راه اندازی می شود. ارباب رجوع، سرور مقاوم در برابر خطا و دوستان سرور همگی می توانند از پروتکل انتقال متفاوتی استفاده نمایند. برای دستیابی به این سرویس میان پروتکلی و تحمل پذیری خطا، کاربران فقط باید نیازمندیهایشان را در زبان تعریف رابط توصیفی مشخص نمایند. حفظ و نگهداری تحمل پذیری خطا و ارتباط میان پروتکلی به شیوه ای روشن برای کاربر تحت مدیریت سیستم می باشد. با استفاده ازسیستم، کاربران نسبت به برنامه های توزیع شده اعتماد دارند بدون اینکه نگران جزئیات ارتباط میان پروتکلی و تحمل پذیری خطا باشند. سیستم ما ساده، با کاربردی راحت بوده و یکی از حسن های مهم آن تولید برنامه های محرک ارباب رجوع و سرور و بالاخره، برنامه های اجرا شده یا قابل اجرا از فایل های تعریف سرور می باشد.
واژگان کلیدی: پردازش توزیع شده باز، محاسبه مقاومت در برابر خطاهای احتمالی، سیستم های توزیع شده، فراخوان روال یا رویه از راه دور، مدل ارباب رجوع/ سرور.
1. مقدمه
پیشرفتها درفناوری کامپیوتر، آن را به ابزاری موثر برای ساخت سیستم های توزیع شده در کاربردهای مختلف تبدیل کرده است. بسیاری از متخصصین موافق این مسئله هستند که آینده محاسبه توزیع شده، به ویژه آینده پردازش توزیع شده باز، آینده محاسبه می باشد. شبکه کامپیوتر است، به عبارتی مشهور تبدیل می شود.
فراخوان روال از راه دور (RPC) شاید مشهورترین مدل بکاررفته در توسعه نرم افزار توزیع شده امروز باشد و به استانداردی عملی و غیر رسمی برای محاسبه توزیع شده تبدیل شده است. برای استفاده موثر از آن در یک محیط توزیع شده باز، لازم است محاسبات میان پروتکلی مد نظر قرار داده شود، زیرا برنامه های کاربر ساخته شده در راس سیستم های مختلف RPC را مستقیماً نمی توان به هم وصل نمود. نمونه راه حل ها برای این مسئله عبارتنداز:
(1) جعبه های سیاه پروتکل: پروتکل های بکاررفته توسط برنامه های RPC به صورت جعبه های سیاه در زمان کامپایل رها شده و به شکلی پویا در زمان مقید سازی (نشاندارسازی) تعیین شده اند.
(2) رابط های خاص یا سیستم های سنتز عامل RPC برای ارتباطات میان RPC.
اما در ساخت سیستم های RPC برای سیستم های توزیع شده باز ، یک مسئله همچنان به قوت خود باقی می ماند و آن ویژگیهای تحمل پذیری خطا می باشد.
یک سیستم توزیع شده باز از مولفه های سخت افزاری/ نرم افزاری زیادی تشکیل می شود که احتمالاً در نهایت با شکست مواجه می شوند. در بسیاری از موارد، چنین شکست ها و ناتوانی هایی نتایج فجیعی به ارمغان می آورد. با افزایش وابستگی به سیستم های توزیع شده باز، تعداد کاربران نیازمند تحمل پذیری خطا، احتمالاً افزایش می یابد. طراحی و شناخت سیستم های توزیع شده باز مقاوم در برابر خطا وظیفه ای بسیار سخت و دشوار می باشد. در اینجا مجبوریم نه تنها با کلیه مسائل پیچیده سیستم های توزیع شده باز سرو کار داشته باشیم زمانی که کلیه مولفه ها در وضعیت خوبی قرار دارند، بلکه همچنین باید در صورت ناتوانی و شکست مولفه ها و اجزای تشکیل دهنده مسائل پیچیده تر را بررسی نماییم.
مقاله حاضر عمدتاً با جنبه های نرم افزاری نیل به عملیات های مطمئن در یک محیط پردازش توزیع شده باز سرو کار دارد. سیستمی برای پشتیبانی از توسعه نرم افزار توزیع شده پروتکل انتقال متقابل و مقاوم در برابر خطاهای احتمالی شرح داده شده است. هدف طراحی سیستم، نواحی کاربردی است که شامل محیط ناهمگن شده و نیازمندیهای مربوط به تحمل پذیری خطا کمتر از میدان هوافضا می باشد، اما در مورد برخی از شکست ها و ناتوانی های مولفه ها، به دسترس پذیری مستمری نیاز می باشد. نواحی کاربردی عبارتنداز: سیستم های عامل توزیع شده بر مبنای ادغام هسته/ سرویس(خدمات)، سیستم های نظارتی و کنترل از راه دور، سیستم های سوئیچینگ، کنترل فرایند و پردازش داده ها. چنین سیستم هایی معمولاً دارای منابع سخت افزاری زائد هستند و یکی از اهداف اصلی سیستم ما، مدیریت منابع نرم افزاری زائد برای بهره برداری از حشو و فراوانی سخت افزار می باشد.تکنیک مقاوم در برابر خطای بکاررفته گونه ای از تکنیک بلوک های بازیابی و مدل محاسبه توزیع شده، مدل RPC می باشد.
تحمل پذیری خطای نرم افزاری به مجموعه تکنیک های بکاررفته برای تداوم خدمات علی رغم حضور و حتی ظهور خطاها در برنامه اشاره می کند. تکنیک های زیادی برای تحمل پذیری خطای نرم افزاری موجود می باشد که از این میان می توان به برنامه نویسی ورژن N و بلوک های بازیابی اشاره نمود. در برنامه نویسی ورژن N ، از ورژن معادل کارکردی و مستقل از برنامه برای پردازش محاسبه بحرانی استفاده می گردد. نتایج این ورژن های مستقل در پایان هر محاسبه باهم مقایسه ( معمولاً با رای اکثریت، اگر N فرد باشد) و متعاقباً تصمیمی اخذ می گردد.
بلوک های بازیابی از حشو موقتی و استندبای نرم افزاری استفاده می کنند. نرم افزار به چندین مدول جامع و تودار به نام بلوک های بازیابی تقسیم می شود. هر بلوک بازیابی از روتین اولیه تشکیل می شود که تابع نرم افزار بحرانی را اجرا می کند، یک یا چند روتین فرعی که همان کار روتین اولیه را انجام می دهند و به محض تشخیص خطا فراخوانده می شوند و یک تست پذیرش که خروجی روتین اولیه و فرعی در صورت شکست روتین اولیه را بعد از هر اجرا تست می کند. گونه ای از این مدل در این مقاله بکار برده شده است.
فراخوان روال از راه دور ، روشی قدرتمند و معروف برای برنامه نویسی توزیع شده می باشد. مدل بر مبنای RPC به برنامه نویس اجازه فراخوانی روال مستقر در کامپیوتر راه دور به شیوه فراخوانی روال یا رویه محلی را می دهد. این مدل دارای محاسن زیادی می باشد. فراخوان روال یا رویه ، تجرید پذیرفته شده، بکاررفته و شناخته شده در سطح وسیع می باشد. این تجرید یا مجرد سازی، مکانیسمی صرف برای دستیابی به خدمات راه دور در این مدل می باشد. بنابراین رابط خدمات راه دور توسط هر برنامه نویس با دانش خوب در مورد زبان های برنامه نویسی عادی به راحتی شناخته می شود.
رئوس مقاله حاضر به شرح ذیل می باشد. در بخش 2 برخی کارهای وابسته برجسته را جمع بندی کرده و منطق کار را مطرح می کنیم. در بخش 3، معماری سیستم SRPC را شرح می دهیم. سپس بخش 4 نحو و معانی فایل های تعریف سرور و مولد استاب و راه انداز را شرح می دهد. در بخش 5، برای نشان دادن چگونگی استفاده از این سیستم در پشتیبانی از توسعه نرم افزار توزیع شده باز مقاوم در برابر خطا، یک مثال مطرح می کنیم. بخش 6 حاوی ملاحظات پایانی می باشد.
بخشی از مقاله انگلیسی:
1. Introduction
The advances in computer technology have made itcost-effective to build distributed systems in variousapplications. Many experts agree that the future ofdistributed computing, especially the future of opendistributed processing, is the future of computing. ‘Thenetwork is the computer’ has become a popularphrase [l].Remote Procedure Call (RPC) is perhaps the mostpopular model used in today’s distributed softwaredevelopment, and has become a de facto standard fordistributed computing. To use it in an open distributedenvironment effectively, however, one has to considercross-protocol communications, because user programsbuilt on top of different RPC systems cannot beinterconnected directly. Typical solutions to thisproblem are: (1) Black protocol boxes: protocols used by RPCprograms are left as black boxes in compiling time,and are dynamically determined in binding time [2].(2) Special interfaces [3] or RPC agent synthesis systems[4] for cross-RPC communications.However, one issue is still outstanding in building RPCsystems for open distributed systems; fault-tolerancefeatures.An open distributed system consists of manyhardware/software components that are likely to faileventually. In many cases, such failures may havedisastrous results. With the ever increasing dependencybeing placed on open distributed systems, the number ofusers requiring fault tolerance is likely to increase.The design and understanding of fault-tolerant opendistributed systems is a very difficult task. We have todeal with not only all the complex problems of opendistributed systems when all the components are well,but also the more complex problems when some of thecomponents fail. This paper is concerned mainly with the softwareaspects of achieving reliable operations in an opendistributed processing environment. A system forsupporting fault-tolerant and cross-transport protocoldistributed software development is described. Thesystem design is aimed towards application areas thatmay involve a heterogeneous environment, and inwhich requirements for fault-tolerance are less severethan in, for example, the aerospace field, but in whichcontinuous availability is required in the case of somecomponents failures [5]. The application areas couldbe, for example, kernel/service pool-based distributedoperating systems, supervisory and telecontrol systems,switching systems, process control and data processing.Such systems usually have redundant hardwareresources, and one of the main purpose of our systemis to manage the software redundant resources in orderto exploit the hardware redundancy. The fault-toleranttechnique used is a variation of the recovery blockstechnique, and the distributed computing model used isthe RPC model. Software fault tolerance refers to the set of techniquesfor continuing service despite the presence, and even themanifestation, of faults in a program [6]. There are manytechniques available for software fault-tolerance, such asN-version programming [7] and recovery blocks [8]. InN-version programming, N(N 2 2) independent andfunctionally equivalent versions of a program are usedto process a critical computation. The results of theseindependent versions are compared (usually witha majority voting if N is odd) at the end of eachcomputation, and a decision will be made accordingly.Recovery blocks employ temporal redundancy andsoftware standby sparing 191. Software is partitionedinto several self-contained modules called recoveryblocks. Each recovery block consists of a primaryroutine, which executes critical software function; oneor more alternate routines, which performs the samefunction as the primary routine, and is invoked upon afailure is detected; and an acceptance test, which tests theoutput of the primary (and alternate, if the primary fails)routine after each execution. A variation of this model isused in this paper. The remote procedure call is a powerful and widelyknown primitive for distributed programming [lo]. TheRPC based model allows a programmer to call a procedurelocated at a remote computer in the same mannerin which a local procedure is called. This model has a lotof advantages. The procedure call is a widely accepted,used and understood abstraction. This abstraction is thesole mechanism for accessing remote services in thismodel. So the interface of a remote service is easilyunderstood by any programmer with a good knowledgeof ordinary programming languages.The remainder of this paper is organised as follows. InSection 2, we summarize some notable related work and provide the rationale of our work. In Section 3, wedescribe the architecture of the SRPC system. ThenSection 4 describes the syntax and semantics of the serverdefinition files and the stub and driver generator. InSection 5 we present an example to show how this systemcan be used in supporting fault-tolerant, open distributedsoftware development. Section 6 contains remarks.2. Related work and the rationaleThere have been many successful RPC systems sinceNelson’s work [ll], such as Cedar RPC [12], NCA/RPC[13], Sun/RPC [14], HRPC [2], and so on. But few ofthem consider fault tolerance an cross-protocolcommunication in their design, or they rely on users tobuild in these features.
| عنوان فارسی مقاله: | پشتیبانی پردازش توزیع شده مقاوم و غیر مقاوم در برابر خطا با استفاده از روش تماس از راه دور RPC |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Supporting fault-tolerant and open distributed processing using RPC |