Tính trong suốt của một hệ thống phân tán

1) Tính trong suốt của một hệ thống phân tán
 sự che dấu người dùng và người lập trình ứng dụng về sự tồn tại độc lập của các
thành phần của hệ thống, sao cho hệ thống đượ c cảm nhận như một tổng thể
hơn là tập hcủa các thành phân độc lập
 Các loại trong suốt :
Trong suốt truy xuất (Access transparency) : người dùng không biết được
là đang truy xuất đến tài nguyên cục bộ hay tài nguyên nằm trên một vị
trí khác trên hệ thống vì mọi tài nguyên đều có cách truy xuất giống nhau
 Trong suốt vị trí (Location transparency): người dùng không biết cũng
như không quan tâm vị trí của các tài nguyên trên hệ thống vì vị trí của
chúng không ảnh hướng đến cách thức truy xuất
 Trong suốt thay đổi vị trí (Migration transparency) : một tài nguyên có
thể thay đổi vị trí mà không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống
◦  Trong suốt tái định vị (elocation transparency) : ta có thể chuyển tài
nguyên từ máy này sang máy khác mà không làm ảnh hưởng đến sự hoạt
động của hệ thống trong khi đang sử dụng tài nguyên này
◦   Trong suốt nhân bản (replication transparency): Ta có thể nhân bản
một tài nguyên và đặt ở nhiều vị trí khác nhau nhưng người dung không
biết sự tồn tại của các nhân bản này
◦   Trong suốt truy xu ất đồng thời (Concurrency transparency) : một tài
nguyên có thể đượ c chia sẽ cho nhiều người và bởi nhiều người , nhưng
người dung không biết về sự chia sẻ tài nguyên này
◦   trong suốt sự cố: Nếu có sự cố tại một vị trí thì hệ thống phải tự động
khắc phục bằng cách truy xuất đến tài nguyên nằm trên vị trí khác, sau
khi sự cố đã được khắc phục thì tự động cho phép truy xuất lại tài
nguyên
◦Trong s ốt về sự bền vững (Persistence transparency): ): che giấu việc di
chuyển tài nguyên từ bộ nhớ ngoài vào bộ nhớ trong và ngược lại.
2) Quá trình Marshalling và Unmarshalling trong phương thức gọi đối tượng từ xa
 Marshalling : Khi một stub truyền một yêu cầu tới một đối tượng skeleton, nó
phải đóng gói các tham số (hoặc là các kiểu dữ liệu nguyên tố, các đối tượng

hoặc cả hai) để truyền đi, quá trình này được gọi là marshalling.
 Unmarshalling : Tại phía skeleton các tham số được khôi phục lại để tạo nên các
kiểu dữ liệu nguyên tố và các đối tượng, quá trình này còn được gọi là
unmarshaling
3) Sơ đồ gọi phương thức của các đối tượng ở xa thông qua lớp trung gian được
cụ thể hoá như sau:
Computer B
Computer A
A1
A2
C1- stub
B1_stub
Computer C
C1
–
Skel
C1
B1
B1
—
Skel
Hình 8.4
 Ta có đối tượng C1 được cài đặt trên máy C. Trình biên dịch rmic.exe sẽ
tạo ra hai lớp trung gian C1_Skel và C1_Stub. Lớp C1_Stub sẽ được đem
về máy A. Khi A1 trên máy A gọi C1 nó sẽ chuyển lời gọi đến lớp
C1_Stub, C1_Stub chịu trách nhiệm đóng gói tham số, chuyển vào không
gian địa chỉ tương thích với đối tượng C1 sau đó gọi phương thức tương
ứng.
 Nếu có phương thức của đối tượng C1 trả về sẽ được lớp C1_Skel đóng
gói trả ngược về cho C1_Stub chuyển giao kết quả cuối cùng lại cho A1.

Nếu khi kết nối mạng gặp sự cố thì lớp trung gian Stub sẽ thông báo lỗi
đến đối tượng A1. Theo cơ chế này A1 luôn nghĩ rằng nó đang hoạt động
trực tiếp với đối tượng C1 trên máy cục bộ.
 Trên thực tế, C1_Stub trên máy A chỉ làm lớp trung gian chuyển đổi tham
số và thực hiện các giao thức mạng, nó không phải là hình ảnh của đối
tượng C1. Để làm được điều này, đói tượng C1 cần cung cấp một giao
diện tương ứng với các phương thức cho phép đối tượng A1 gọi nó trên
máy A.
4) Corba
 CORBA còn được gọi là ngôn ngữ đặc tả giao tiếp (IDL – Interface Description
Language)
 Là kiến trúc trung gian của các ứng dụng phân tán
 Có thể chạy trên mọi nền tảng
 Có thể tự định vị các đối tượng trên môi trường phân tán
 Các đối tượng có thể được viết bằng bất kỳ một ngôn ngữ lập trình nào
 Cấu trúc của Corba
ORB
ORB
ORB
Network
C++
Corba
Object
Delphi
Corba
Object
Java
Corba
Object
ORB (Object Request Broker)

• Các đối tượng sau khi tạo ra bởi các ngôn ngữ lập trình khác nhau phải được gọi
thông qua một chương trình môi giới trung gian của CORBA gọi là ORB.
• ORB hoạt động nhờ ngôn ngữ đặc tả IDL.
• Dựa vào IDL, ORB sẽ biết được tên phương thức cần gọi, đối số, trị trả về,…Từ đó
ORB có thể gọi phương thức của đối tuợng.
• ORB hoàn toàn trong suốt (transparent) đối với lập trình viên và người sử dụng.
ORB ORB
Intermidiate class
_Stub
Intermidiate class
_Skel
C++
Client
Java
Corba
Object
IIOP
Client
Server
GIAO THỨC IIOP
• Được định nghĩa dựa trên TCP/IP.
• Cho phép các ORB của các ngôn ngữ khác nhau có thể giao tiếp với nhau.
• Nhờ đó các đối tượng CORBA hiện thực bởi các ngôn ngữ khác nhau có thể giao tiếp với
nhau.
• Nhưng vẫn còn có một vấn đề. Trong khi các ứng dụng tự do truyền thông bất
cứ nơi nào trong hệ thống, thì hệ thống vẫn còn là hệ thống khép kín. Ít nhất,
ứng dụng khách của bạn đã phải sử dụng cùng một công nghệ như là ứng dụng
máy chủ. Ngoài ra, các hệ thống không được thiết kế, theo một quy tắc, để truy
cập từ bên ngoài tổ chức riêng lẻ đã tạo ra chúng.
5) SOAP Web Service :Là dịch vụ web dựa trên nền tảng XML và HTTP ,sự trao đổi

các thông báo dựa trên SOAP giữa các hệ thống.
 Các thông báo này bao gồm XML, là một tiêu chuẩn mã nguồn mở dựa
trên văn bản, bất cứ ai có thể truy cập được từ bất kỳ ứng dụng nào (ứng
dụng bất kỳ là ứng dụng được thiết kế để chấp nhận nó). Điều này mở
rộng thế giới cho ứng dụng của bạn để bao gồm bất cứ ai có thể tiếp cận
nó trên mạng của bạn
 Một dịch vụ Web dựa trên SOAP liên quan đến việc gửi thông báo XML như được hiển thị trong
Liệt kê 1.
Liệt kê 1. Một dịch vụ Web dựa trên SOAP

<SOAPenv:Envelope

xmlns:SOAPenv=" /> xmlns:xsd=" /> xmlns:xsi="
<SOAPenv:Body>
<req:getNumberOfArticles xmlns:req="http://daily-
moon.com/CMS/">
<req:category>classifieds</req:category>
</req:getNumberOfArticles>
</SOAPenv:Body>
</SOAPenv:Envelope>
 Các thông báo này chuyển từ một hệ thống này sang hệ thống khác, thường là thông qua HTTP.
Hệ thống thu nhận dịch các thông báo, làm những gì mà nó được hỗ trợ để làm và gửi trả lại một
đáp ứng dưới dạng thông báo SOAP khác.
1. RMI
2. Corba
3. SOA
Webservices
RMI Corba SOA
Ngôn Ngữ Chỉ hỗ trợ ngôn ngữ Java -Các đối tượng có

thể viết bằng
những ngôn ngữ
lập trình khác
nhau,
-có thể được viết bằng nhiều
ngôn ngữ lập trình khác nhau
Giao tiếp -Stub ở Client
-Skeleton ở Server
giao tiếp với nhau
thông qua đối
tượng trung gian
Object Request
Broker
-Thông qua WSDL,UDDI
Phần Chung Đối tượng server tạo Stub
và Skeleton,các đối tượng
clien muốn gọi phương
thức của đối tượng server
phải lấy stub về cài đặt
trên client và chỉ có client
có server Stub thì mới gọi
được phương thức của
server(khác biệt quan
trọng nhất)
Giống RMI -đối tượng yêu cầu dịch vụ và
cung cấp dịch vụ hoàn toàn độc
lập với nhau
-bất kỳ đối tượng nào đều có
thể gọi dịch vụ
Đăng ký

dịch vụ
-Server đăng ký dịch vụ
thông qua RMI Registry,
Giống RMI Đối tượng cung cấp dịch vụ sẽ
đăng ký thông tin dịch vụ cho
khi đối tượng clien tìm
đối tượng sẽ thông qua
RMI Registry, RMI Regitry
sẽ trả về Stub
Service Registry, thông tin đăng
ký gồm WSDL,UDDI
-khi đối tượng sử dụng dịch vụ
sẽ tìm kiếm thông qua Service
Registry,Service Registry sẽ trả
về địa chỉ và WSDL,UDDI của
dịch vụ và đối tượng sử dụng
dịch vụ sẽ gọi trực tiếp đối
tượng cung cấp dịch vụ thông
qua WSDL,UDDI
Cách thức
truyền dữ
liệu
các kiểu dữ liệu nguyên
tố-bất kỳ đối tượng nào có
khả năng tuần tự hóa đều
có thể được truyền như
một tham số hoặc được
trả về từ phương thức từ
xa.
-Các đối tượng

được đặt tả bằng
ngôn ngữ
IDL(Interface
Description
Languege)
-các ORB giao tiếp
với nhau qua giao
thức IIOP(Internet
Interop erapility
Protocal)
-giao tiếp với nhau thông qua
SOAP(Service-Oriented
Architectures)
6) Cơ sở dữ liệu phân tán
1. Các đặt trưng của CSDL Phân Tán
o Độc lập cục bộ
o Không phụ thuộc vào một nút trung tâm
o Tính đáp ứng cao
o Độc lập vị trí v ật l ý
o Độc lập phân mảnh (fragment)
o Độc lập nhân bản (replica)
o Xử l ý câu truy vấn phân tán
o Quản lý giao tác phân tán
o Độc lập phần cứng
o Độc lập hệ điều hành
o Độc lập mạng
o Độc lập hệ quản trị cơ sở dữ liệu
2. Các vấn đề cần giải quyêt của một CSDLPT
o Điều khiển dữ liệu ngữ nghĩa (Semantic Data Control): Bảo đảm
cho phép các người thực hiện các tác vụ (operations) lên CSDL phải

bảo đảm tính nhất quán dữ liệu của CSDL
 Quản lý khung nhìn
 Kiểm sóat an tòan dữ liệu
• Kiểm soát quyền đăng nhập =>bảo đảm chỉ những
người được cấp phép mới có thể đăng nhập vào
CSDL
• Kiểm sóat quyền thao tác => bảo đảm các người có
quyền đăng nhập chỉ thao tác đúng với những gì
mình được phép
• Mã hóa dữ liệu Ngăn chặn các đăng nhập «bất hợp
pháp »
 Kiểm soát tính nhất quán dữ liệu
• Xác định các ràng buộc toàn vẹn trên lược đồ toàn
cục
• Xác định các ràng buộc toàn vẹn trên lược đồ cục bộ
• Bảo đảm các ràng buộc tòan vẹn cục bộ như đối với
CSDL tập trung
• Đối với các RBTV tòan cục không được bảo đảm từ  
RBTV cục bộ thì phải tìm ra giải pháp để chi phí kiểm
tra là thấ p nhấ t
o Quản lý giao tác phân tán (Distributed Transaction Management)
o Xử lý câu truy vấn phân tán (Distributed Query Process)
o Điều khiển truy xuất đồng thời (Concurrence Control)
o Điều khiển khôi phục sau sự cố (Recovery)
3. Các vấn đề cần giải quyết khi thiết kế một CSDL phân tán
o Đối với một hệ phân tán tổng quát
 Phải quyết định vị trí phân bố
dữ liệu
và
chương trình

trên
các máy trên hệ thống mạng cũng như có thể phải thiết kế
cả hệ thống mạng
o Đối với một HQTCSDL phân tán
 Nơi đặt HQTCSDL phân tán
 Nơi đặt các ứng dụng chạy trên CSDL
o Chiến lược phân tán
 Từ trên xuống (Top down)
• Xuất phát từ một lược đồ toàn cục để xây dựng các
lược đồ cục bộ
• Hệ thống thuần chủng
 Từ dưới lên (Bottom – up)
• Tích hợp các lược đồ cục bộ đã có sẳn
• Hệ thống đa chủng
o Phân mảnh
 Chúng ta không thể chỉ phân tán các quan hệ !!!
 Đơn vị phân mảnh sẽ như thế nào là hợp lý ?
• Quan hệ ?
o Truy xuất thường trên các khung nhìn (view) :
chỉ là tập con của quan hệ
o Đòi hỏi nhiều xử lý
• Các phân mảnh của quan hệ
o Cho phép xử lý đồng thời trên các mảnh của
một quan hệ
o Cho phép truy vấn tin song hành
o Một khung nhìn được định nghĩa trên nhiều
mảnh => đòi hỏi nhiều xử lý
o Khó kiểm sóat dữ liệu ngữ nghĩa (semantic
data control)
• Các lọai phân mảnh

o Phân mảnh ngang
 Phân mảnh ngang nguyên thủy
 Phân mảnh ngang dẫn xuất
o Phân mảnh dọc
o Phân mảnh tổ hợp
• Không nhân bản
o CSDL được phân hoặch : mỗi mảnh được phân
bổ trên mỗi vị trí khác nhau
o Có nhân bản
o Nhân bản toàn bộ : mỗi mảnh được phân bổ
lên tất cả các vị trí
o Nhân bản một phần : mỗi mảnh chỉ được phân
bổ lên vài vị trí
• Nguyên tắc chủ đạo
o Nếu truy vấn chỉ đọc > truy vấn cập nhật thì
việc nhân bản là thuận lợi ngược lại thì nhân
bản có thể gây nên nhiều vấn đề
o Quản lý truy xuất đồng thời
o Tối ưu hóa câu truy vấn