Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke

LuaOS

1. Sensoren
2. Klassen und Objekte
3. Kommunikation
4. Synchronisation
5. Gruppenmanagement und Gruppenkommunikation
6. Threads und Coroutinen
7. LuaOS Router

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Gruppenkommunikation

Gruppenkommunikation

Nachrichtenbasierte Gruppenkommunikation

• Nutzt den Gruppenservice des luaosrouter Programms für die Gruppen
• Gruppenmitglieder können in einem vollständig verbundenen virtuellenNetzwerkgraph miteinander kommunizieren

Routerverbindung

1. Zuerst muss eine Verbindung zum Router (Gateway) luasosrouter hergestellt und ein virtueller (remote) Kommunikationport erzeugt werden:

myroute = route:new(url)
myport  = myroute:connect()
myid    = myroute.id
status  = myroute:ping()

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Gruppenkommunikation

Gruppenmanagement

2. Gruppe erzeugen (wenn sie nicht existiert)

status = myroute:create(groupname)

3. Einer Gruppe beitreten

status = myroute:join(groupname)

4. Gruppenmitglieder erfragen

members = myroute:ask(groupname)

5. Gruppe verlassen

members = myroute:unjoin(groupname)

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Gruppenkommunikation

Kommunikationskanäle

1. Verbindung zu einem Gruppenmitglied herstellen:

status = myport:connect(peerid,birdir?)

Wenn das bidir Argument gesetzt wird, kann auch die andere Seite Nachrichten direkt zurücksenden.

2. Nachricht senden

status = myport:write(datat,peerid?)

3. Nachrichten empfangen (Sammelpunkt)

data,err = myport:read()

4. Verbindung zu einem Peer trennen

status = myport:disconnect(peerid)

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Gruppenkommunikation

Nachrichtenempfang

Die Empfangsoperation blockiert den Prozessfluß und sollte daher in einer Koroutine in einer Schleife ausgeführt werden:

co = coroutine.create(function ()
  local err; 
  while not err do 
    local data,err = myport:read()
    ..
  end
end); coroutine.resumeCatch(co)

Alternative ist die Einrichtung einer Rückruffunktion und asynchroner Nachrichtenverarbeitung:

myport:receiver(function (data,err)
  ...
end)

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Gruppenkommunikation

Lua OS Router

lvm luasrouter [-v -h] 
               [-sec keynameORport ] 
               [-host IP/URL/?] 
               [-port NUM] 
               [-portHTTP NUM] 
               [-portWS NUM]

• Soll der Lua OS Router außerhalb des eigenen Rechner im Netzwerk sichtbar sein, muss das Host Argument (lokale IP Adresse des Netzwerkgerätes, keine Domaine!) gesetzt werden, z.B.:

lvm luasrouter -host 134.102.219.1

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Virtual Group Remote Procedure Call

• Nutzt den Gruppenservice des luaosrouter Programms für die Gruppen
• Gruppenmitglieder können in einem vollständig verbundenen virtuellenNetzwerkgraph miteinander kommunizieren
• Zwei Kommunikationsarchitekturen
  1. Remote Procedure call (RPC)
  2. Container mit Sende- und Empfangsfunktion

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Anmeldung

• Über die Anmeldung wird:
  1. Eine Verbindung zum dem luaosrouter hergestellt (url, z.B. edu-9.de:22223);
  2. Ein Kommunikationsport mit peerid erstellt;
  3. Die Gruppe group wird erzeugt (wenn nicht vorhanden);
  4. Der neue Port wird der Gruppe hinzugefügt (aber nocht nicht verbunden);
  5. Für Gruppenkommunikation kann Standardzeitablauf (timeout) angegeben werden.

vgroup = vgrpc:new(url,group,verbose,timeout);
vgroup.error -- Fehlerstatus
vgroup.port.peerid -- Meine PeerID
vrgoup.router, vgroup.port -- Router/PeerPort

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Beitreten und Verlassen von Gruppen

• Gruppen sind dynamisch. Aktuelle Gruppenmitglieder können über den Gruppenservice abgefragt werden (vgroup:router:ask(group))

• Der eigene Port muss noch explizit mit den aktuellen Gruppenmitgliedern verbunden werden (oder später wieder verlassen werden):

vgroup:enter()  -- connect with all group members
vgroup:leave()  -- disconnect from all group members

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Remote Procedure Calls

• Mittels der call Methode können bei den Gruppenmitlgiedern registrierte Funktionen aufegrufen werden. Der Aufruf wartet auf die Antwort aller Gruppenmitglieder (oder Timeout)

local function foo (x,y) return x*y end
vgroup:service("foo",foo);
data = vgroup:call('foo',1,2) -- table!, oder :trycall(timeout,..)

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Senden und Empfangen von Tag Nachrichten

• Es können Gruppenmitgliedern auch explizit Nachrichten (mit Tag) gesendet werden
• Empfang muss registriert werden (receive) - blockiert Programmfluss!
• Es wird immer auf den Empfang von N Nachrichten von allen Gruppenmitlgiedern gewartet (oder Timeout); bei N+1 Mitgliedern in der Gruppe insgesamt

-- coroutine?
data = vgroup:receive(tag,timeout?)  -- table!
mygroup:send(tag,data)

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC

Nachrichten Kontainer

• Ein Kontainer kann als Empfänger für getaggte Nachrichten vorher eingerichtet werden
• Nach der Einrichtung werden nachrichten gesammelt (max. N, oder Timeout ab await Aufruf )

container = vgroup:container(tag,timeout)
vgroup:send(tag,math.random())
data = container:await() -- table!

Modul OS: LuaOS für Sensornetzwerke Virtuelle Gruppenkommunikation VGRPC