进程间通信(IPC)是在多任务操作系统或联网的计算机之间运行的程序和进程所用的通信技术。有两种类型的进程间通信(IPC)。
RPC调用的模型
本地过程调用(LPC)LPC用在多任务操作系统中,使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。远程过程调用(RPC)RPC类似于LPC,只是在网上工作。RPC开始是出现在Sun微系统公司和HP公司的运行UNⅨ操作系统的计算机中。
RPC的概念与技术早在1981年由Nelson提出。1984年,Birrell和Nelson把其用于支持异构型分布式系统间的通讯。Birrell的RPC模型引入存根进程(stub)作为远程的本地代理,调用RPC运行时库来传输网络中的调用。Stub和RPCruntime屏蔽了网络调用所涉及的许多细节,特别是,参数的编码/译码及网络通讯是由stub和RPCruntime完成的,因此这一模式被各类RPC所采用。由于分布式系统的异构性及分布式计算模式与计算任务的多样性,RPC作为网络通讯与委托计算的实现机制,在方法、协议、语义、实现上不断发展,种类繁多,其中SUN公司和开放软件基金会在其分布式产品中所建立和实用的RPC较为典型。
在SUN公司的网络文件系统NFS及开放网络计算环境ONC中,RPC是基本实现技术。OSF酝酿和发展的另一个重要的分布式计算软件环境DCE也是基于RPC的。在这两个系统中,RPC既是其自身的实现机制,又是提供给用户设计分布式应用程序的高级工具。由于对分布式计算的广泛需求,ONC和DCE成为Client/Server模式分布式计算环境的主流产品,而RPC也成为实现分布式计算的事实标准之一。
运行时,一次客户机对服务器的RPC调用,其内部操作大致有如下十步:
1.调用客户端句柄;执行传送参数
2.调用本地系统内核发送网络消息
3.消息传送到远程主机
4.服务器句柄得到消息并取得参数
远程过程调用协议
5.执行远程过程6.执行的过程将结果返回服务器句柄
7.服务器句柄返回结果,调用远程系统内核
8.消息传回本地主机
9.客户句柄由内核接收消息
10.客户接收句柄返回的数据
RPCOVERHTTP
MicrosoftRPC-over-HTTP部署(RPCoverHTTP)允许RPC客户端安全和有效地通过Internet连接到RPC服务器程序并执行远程过程调用。这是在一个名称为RPC-over-HTTP代理,或简称为RPC代理的中间件的帮助下完成的。
RPC代理运行在IIS计算机上。它接受来自Internet的RPC请求,在这些请求上执行认证,检验和访问检查,如果请求通过所有的测试,RPC代理将请求转发给执行真正处理的RPC服务器。通过RPCoverHTTP,RPC客户端不和服务器直接通信,它们使用RPC代理作为中间件。
远程过程调用(RPC)信息协议由两个不同结构组成:调用信息和答复信息。信息流程如下所示:
RPC:远程过程调用流程
RPC调用信息:每条远程过程调用信息包括以下无符号整数字段,以独立识别远程过程:
程序号(Programnumber)
程序版本号(Programversionnumber)
过程号(Procedurenumber)
RPC调用信息主体形式如下:
structcall_body{
unsignedintrpcvers;
unsignedintprog;
unsignedintvers;
unsignedintproc;
opaque_authcred;
opaque_authverf;
1parameter
2parameter...};
RPC答复信息:RPC协议的答复信息的改变取决于网络服务器对调用信息是接收还是拒绝。答复信息请求包括区别以下情形的各种信息:
RPC成功执行调用信息。.
RPC的远程实现不是协议第二版,返回RPC支持的最低和最高版本号。
在远程系统中,远程程序不可用。
远程程序不支持被请求的版本号。返回远程程序所支持的最低和最高版本号。
请求的过程号不存在。通常是呼叫方协议或程序差错。
RPC答复信息形式如下:
enumreply_statstat{MSG_ACCEPTED=0,MSG_DENIED=1}
RPC在分布式系统中的系统环境建设和应用程序设计中有着广泛的应用,应用包括如下方面:
1、分布式操作系统的进程间通讯
进程间通讯是操作系统必须提供的基本设施之一,分布式操作系统必须提供分布于异构的结点机上进程间的通讯机制,RPC是实现消息传送模式的分布式进程间通讯的手段之一。
2、构造分布式计算的软件环境
由于分布式软件环境本身地理上的分布性, 它的各个组成成份之间存在大量的交互和通讯,R P C 是其基本的实现方法之一。ONC+和DCE两个流行的分式布计算软件环境都是使用RPC构造的,其它一些分布式软件环境也采用了RPC方式。
3、远程数据库服务
在分布式数据库系统中,数据库一般驻存在服务器上,客户机通过远程数据库服务功能访问数据库服务器,现有的远程数据库服务是使用RPC模式的。例如,Sybase和Oracle都提供了存储过程机制,系统与用户定义的存储过程存储在数据库服务器上,用户在客户端使用RPC模式调用存储过程。
4、分布式应用程序设计
RPC机制与RPC工具为分布式应用程序设计提供了手段和方便, 用户可以无需知道网络结构和协议细节而直接使用RPC工具设计分布式应用程序。
5、分布式程序的调试
RPC可用于分布式程序的调试。使用反向RPC使服务器成为客户并向它的客户进程发出RPC,可以调试分布式程序。例如,在服务器上运行一个远端调试程序,它不断接收客户端的RPC,当遇到一个调试程序断点时,它向客户机发回一个RPC,通知断点已经到达,这也是RPC用于进程通讯的例子。
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