1、RPC（远程过程调用）（远程过程调用）2RPCRPC机理机理l在单台机器上构建并测试应用程序，然后将程序划分为两个或多个程序片，加入通信协议以允许每片程序在单独的计算机上运行。l从一个程序片调用另一个程序片的过程称为远程过程调用，即RPC。lRPC是一个Client/Server模型，调用程序片（本地程序）称为rpc client，被调用程序片（远程程序）称为rpc server。3RPCRPC的通信模型的通信模型ClientSend(remote call pi()(发送“请求服务”信息）Receive(ans)接收回复信息server接收调用信息；抽取参数并分析；调用所指的过程；执行远程过
2、程返回执行结果Send(ans)发送回复信息等待回复请求服务等待调用继续返回调用结果4RPC的执行的执行Local return Local callClient ProcessOP4 Client-stub OP1RPC Routinewaitreceive transmit call work returnServer ProcessOP2 Server-stub OP3RPC Routinereceive transmit123456789105几个几个“经久不衰经久不衰”的重要问题的重要问题l数据表示如何统一？l远程程序如何表述？l如何获得远程程序？l语义问题6数据表示的问题数据表示的
3、问题7可能的解决方案可能的解决方案1（非对称方式（非对称方式）8可能的解决方案可能的解决方案2（对称方式）（对称方式）9数据表示：数据表示：XDRlXDR 是不同数据类型规范化的标准表示。通过使用一个标准的数据类型表示，即使数据源来自具有完全不同体系结构的主机，程序也可以确保能够正确地解释数据。l实践中，大多数程序在内部不使用 XDR。相反，它们使用程序正运行的计算机体系结构特定的数据类型表示。当程序需要和其它程序通信时，程序在发送该数据之前将其数据转变为 XDR 格式。反之，当接收数据的时候，它将 XDR 格式的数据转换为自己特定的数据类型表示。10XDR机制机制(1)创建一个XDR缓存；#
4、define BUFFERSIZE 4000 XDR*xdrs;char bufBUFFERSIZE;xdrmem_create(xdrs,buf,BUFFERSIZE,XDR_ENCODE);(2)使用类型转换例程将本地数据对象转换成外部数据表示；int i=200;xdr_int(xdrs,&i);11l常规类型转换例程 xdr_bool,xdr_int,xdr_float,xdr_string,xdr_vector,l复合类型转换 struct example int count;int values2;char buffer4;12xdr_example(XDR*xdrs,exampl
5、e*objp)if(!xdr_int(xdrs,&objp-count)return(FALSE);if(!xdr_vector(xdrs,(char*)objp-values,2,sizeof(int),(xdrproc_t)xdr_int)return(FALSE);if(!xdr_vector(xdrs,(char*)objp-buffer,4,sizeof(char),(xdrproc_t)xdr_char)return(FALSE);return(TRUE);13XDR数据表示实例数据表示实例14RPC interface(xxx.idl)struct example int cou
6、nt;int values2;char buffer4;program SQUAREPROG version SQUAREVERS int square(int)=1;void setExample(example)=2;=1;=0 x30090900;RPC server(远程程序远程程序)的表述的表述rpcgen xxx.idl xxx的的stub15RPC server的标识的标识program：32bit整数标识。version：一个整数标识。从1开始。proc：一个整数标识。从1开始。0用于测试。program的划分：0 x00000000-0 x1fffffff 系统使用0 x20
7、000000-0 x3fffffff 用户使用0 x40000000-0 x5fffffff0 x60000000-0 xffffffff 保留16远程程序名 远程程序号 描述portmap 100000 端口映射器端口映射器rstatd 100001 rstatdrusersd 100002nfs 100003 网络文件系统ypserv 100004 yp(现在叫做NIS)mountd 100005dbxd 100006ypbind 100007 NIS绑定程序walld 100008 rwalldyppasswdd 100009.RPC server的标识（续）的标识（续）17远程程序映射
8、到协议端口远程程序映射到协议端口l 静态端口映射：如portmap/111,nfs/2049l 动态端口映射：32位prog无法一一映射到16位的port上。解决方法：（1）RPC提供了一个动态端口映射器（portmapper）；（2）每个RPC Server启动的时候向本机上运行的动态端口映射器注册自己的远程程序号、版本号以及动态获得的端口号；（3）RPC Client用远程程序号+版本号向远程主机上的portmapper 查询相应的动态端口号，一旦rpc client获得了rpc server的动态端口号，就可使用该端口与rpc server建立socket通信。18图示图示19语义问题语
9、义问题l故障发生位置 在被调用者接收到调用它的命令之前发生故障 在执行其过程体时，被调用者发生故障 被调用者正确地完成了其过程体的执行，但在把结果返回给调用者之前发生故障l故障引发的问题 N2 文件内容追加20语义规则语义规则lLast-of-many：对执行一个远程过程调用而言，被调用的过程可能执行若干次，但规定其最后一次执行的结果作为返回结果；lAt-most-once：若调用者收到了回复消息，则称被调用的过程正确地完成了它的一次（仅仅一次）执行。如果调用者没有收到回复消息，或者，如果调用者在获得回复消息之前发生故障，那么，这时的调用效果就看作是根本就没有执行相应的过程。21语义规则（续）
10、语义规则（续）lAt-least-once：远程调用过程至少执行一次，回复消息可能返回一次或多次；lExactly-once：若server正常，则远程过程恰好执行一次，并返回一个调用结果22RPC编程编程1、构建解决问题的常规应用程序；2、选择一组过程形成远程程序，以便将远程程序转移到远程机器中，通过这种方法将程序分解；3、为远程程序编写RPC界面(xxx.idl)，包括远程的名字及其编号，还有对其参数的申明。选择远程程序号和版本号；4、运行rpcgen检查该界面，如果合法，便生成四个源代码文件：xxx.h（类型说明文件）、xxx_XDR.c（XDR转换例程）、xxx_clnt.c（客户端的
11、stub）以及xxx_svr.c（服务守护过程，服务端的stub），这些文件将在客户和服务器程序中使用；23RPC编程（续）编程（续）5、为客户端和服务器端编写stub接口例程；6、编译并链接客户程序。它由四个主要文件组成：去掉了远程过程的程序、客户端的stub（rpc生成）、客户端的stub接口以及XDR过程（rpc生成）。7、编译并链接服务器程序。它由四个主要文件组成：远程过程组成的程序、服务器的stub（rpc生成）、服务器端的stub接口以及XDR过程（rpc生成）。8、在远程机器上启动服务器，接着在本机上启动客户。24RPC编程方法编程方法xxx.idlrpcgenxxx_clnt.
12、cC编译器客户应用程序客户stub接口客户xxx.hxxx_xdr.cC编译器远程过程服务器stub接口服务器xxx_svr.c25RPC编程编程(步骤步骤1)/*square.c*/void main()int ret;ret=square(3);printf(“%d”,ret);int square(int x)return x*x;26RPC编程编程(步骤步骤2)/*square.c*/void main()int ret;ret=square(3);printf(“%d”,ret);/*square_srp.c*/int square(int x)return x*x;27RPC编程编
13、程(步骤步骤3)/*rsquare.idl*/program SQUAREPROG version SQUAREVERS int square(int)=1;=1;=0 x30090900;28RPC编程编程(步骤步骤4)rpcgen square.idl生成四个文件：square.h、square_clnt.c、square_svc.c和square_xdr.c。29/*square.h*/#define SQUAREPROG 0 x30090900#define SQUAREVERS 1#define square 1extern int*square_1(int*inarg_ptr,CL
14、IENT*clnt);/clients stubextern int*square_1_svc(int*,struct svc_req*rqstp);/servers stub30/*square_clnt.c*/static struct timeval TIMEOUT=25,0;int*square_1(int*argp,CLIENT*clnt)static int clnt_res;memset(char*)&clnt_res,0,sizeof(clnt_res);if(clnt_call(clnt,square,/过程号:1(xdrproc_t)xdr_int,(caddr_t)arg
15、p,(xdrproc_t)xdr_int,(caddr_t)&clnt_res,TIMEOUT)!=RPC_SUCCESS)return(NULL);return(&clnt_res);31lclnt_call，远程过程调用函数。l参数说明：clnt，远程调用句柄远程调用句柄 square，服务函数，服务函数 xdr_int，输入参数编码例程，输入参数编码例程 argp，输入参数地址 xdr_int，输出参数编码例程，输出参数编码例程 clnt_res，输出参数地址32/*square_svr.c*/static void squareprog_1(rqstp,transp)/服务守护过程st
16、ruct svc_req*rqstp;register SVCXPRT*transp;union int square_1_arg;argument;int*result;33 switch(rqstp-rq_proc)case square:/过程号过程号:1 memset(char*)&argument,0,sizeof(argument);svc_getargs(transp,xdr_int,(caddr_t)&argument);result=square_1_svc(&argument,rqstp);svc_sendreply(transp,xdr_int,result);break
17、;return;34main()SVCXPRT*transp;transp=svcudp_create(RPC_ANYSOCK);if(!svc_register(transp,SQUAREPROG,SQUAREVERS,squareprog_1,IPPROTO_UDP)fprintf(stderr,unable to register(SQUAREPROG,SQUAREVERS,udp);exit(1);transp=svctcp_create(RPC_ANYSOCK,0,0);if(!svc_register(transp,SQUAREPROG,SQUAREVERS,squareprog_
18、1,IPPROTO_TCP)fprintf(stderr,unable to register(SQUAREPROG,SQUAREVERS,tcp);exit(1);35lsvcudp_create/svctcp_create 在在udp或者或者tcp协议上建立服务协议上建立服务lsvc_register 将守卫过程注册 SQUAREPROG,SQUAREVERS，为远程服务提供者的服务名和版本 squareprog_1，为接收到rpc调用请求时，转到的守卫过程名l守卫过程 struct svc_req*rqstp;里面包含了请求调用的函数名 通过svc_getargs、svc_sendrep
19、ly函数来接收参数和返回运行结果。36RPC编程编程(步骤步骤5)/*square_cif.c*/extern CLIENT*handle;static int*ret;int square(int x)int*arg;arg=&x;ret=square_1(arg,handle);return ret=0?-1:*ret;37/*square_sif.c*/static int retcode;int square_1_svc(int*arg,struct svc_req*rqstp)retcode=square(*arg);return retcode;38RPC编程编程(步骤步骤6)/*
20、square.c*/#define RMACHINE “202.115.30.151”CLIENT*handle;int square(int x);void main()int ret;handle=clnt_create(RMACHINE,SQUAREPROG,SQUAREVERS,”tcp”);ret=square(3);printf(“%d”,ret);3940RPC编程（步骤编程（步骤7）%cc o square square.c square_xdr.c square_clnt.c square_cif.c%cc o squared square_srp.c square_xdr.c square_svr.c square_sif.c41RPC编程（步骤编程（步骤8）%squared&%square 9%42小结：小结：RPC开发调用模型开发调用模型
