Übung 7 - Verteilte Programmierung mit RPC

Vorbereitung und Verwendung

In dieser Übung wird:

1. Die parallele LuaJit VM lvm mit integrierten RPC/CSP Modul für das jeweilige eigene Betriebssystem verwendet (genannt Remote Kontext);

• Die Programme (oder Teile davon) können in diesem Notebook ausgeführt werden wenn lvm mit einem Web Shell Wrapper gestartet wird (lokaler Rechner, Konsole):

  # lvm weblvm.lua
  Service thread 2 started.
  [2@1592562880] HTTP server (2) listening to http://0.0.0.0:4610
  Monitor thread 4 started.
  [4@1592562880] HTTP server (4) listening to http://0.0.0.0:4611
  

2. Integrierte Fengari Lua VM mit eingeschränkten RPC Modul (genannt Lokal Kontext).

RPC

In der verteitlten Programmierung gibt es eine Menge von isolierten (oder schwach gekoppelten) Prozessen P={p₁,..}, die miteinander über Nachrichtenaustausch kommunizieren. Dabei muss Synchronisation und Datenaustausch ermöglicht werden.

In dieser Übung wird ein einfaches nachrichtenbasiertes Kommunikationsmodell verwendet: Remote Procedue Call Kommunikation. Diese baut auf allgmein verfügbaren bidirektionalen nicht oder nur partiell synchroniserte Kommunikationskanäle auf, z.B. unter Verwendung von HTTP oder allg. UDP/TCP-IP.

• Es gibt grundlegend drei RPC Funktionen:
  • getreq(address) stellt einen Serviceendpunkt bereit um Anfragen entgegen zunehmen ("Warte auf Anfrage", blockierend);
  • putrep(reply) wird paarweise mit getreq verwendet um die Antwort einer Anfrage an einen Klientenprozess zurück zusenden (Service);
  • trans(address,request) verwendet der Klientenprozess um eine Anfrage an einen Serviceprozess zu senden und auf Antwort zu warten (blockierend).

• Wie man aus den Beispielen ersieht werden Datentabellen versendet und durch den Service Prozess verarbeitet.
• Die Transaktion ist immer symmetrisch und synchron, d.h. es gibt auf eine Anfrage immer einer Antwort.
• Die Tabelleninhalte sind frei gestaltbar, aber Klient und Server müssen Übereinstimmung besitzen.
• I.A. besteht eine Nachricht aus einer Operation/einem Kommando und Daten (Argumente, Operanden).
• Die putrep Funktion ist in getreq integriert und versendet die Rückgabe von getreq.

Frage 1. Nenne einen Vor- und zwei Nachteile der RPC Kommunikation

Aufgabe 2. Implementiere zwei RPC Service Prozesse. Der erste führt die arithmetischen Operationen Add(x,y), Sub(x,y), Mul(x,y) und Div(x,y) aus. Der zweite führt Sqrt(x) und Pow(x,y) mit den jweiligen Lua math Funktionen aus. Aber: Ein Klient kontaktiert immer nur den ersten. Falls dieser die Anfrage nicht bearbeiten kann muss er diese via trans an den zweiten weiterleiten und auf Antwort warten. Die Antwort wird dann dem ursprünglichen Klientenprozess übermittelt.

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