Tipos de Servidores. Servidores com estado - PDF
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Bruno Jorge Barata Lombardi
1 Tipos de Servidores Com Estado X Sem Estado Sequenciais X Concorrentes Com Conexão X Sem Conexão Servidores com estado Servidores com estado armazenam informação sobre cada cliente. Operações podem ser implementadas de forma mais eficiente. Mensagens com pedidos podem ser menores. Page 1
2 Servidores com estado servidor de arquivos disco p2-m1... tabela de estado cliente arq. aberto posição corrente p2-m1 p4-m3 p5-m3 p4-m3 artigo.tex passwd teste.c.login script.cshrc artigo.bib group a4.sty Servidores sem estado Em um servidor sem estado cada pedido deve conter toda a informação necessária para seu processamento. Servidores sem estado apresentam maior escalabilidade. escalabilidade: comportamento quando o número de clientes cresce. A implementação de um servidor sem estado é muito mais simples que a de um servidor com estado. Page 2
3 Servidores sem estado servidor de arquivos disco p2-m1... Cada pedido deve conter informação completa sobre o acesso a arquivo (nome do arquivo, modo, posição, etc) Servidores sequenciais servidor Fila de clientes a serem atendidos cliente 4 cliente 2 cliente 1 cliente 3 loop recebe pedido trata pedido envia resposta fim loop Page 3
4 Servidores Sequenciais Fáceis de programar e modificar Adequados para situações onde a execução do serviço é muito rápida portanto o tempo de resposta não é alto Trabalham melhor com protocolos sem conexão mas podem ser usados também com protocolos com conexão (o custo de estabelecer a conexão pode não compensar) Em geral não guardam estado das solicitações Servidores Concorrentes servidor pode atender diversos clientes simultaneamente p2-m1 Page 4
5 p2-m1 p5-m4 Servidores Concorrentes Multiprocesso inicia comunicação SERVIDOR CONCORRENTE Servidor Mestre iniciar Bloqueado requisição de cliente termina serviço Cria Escravo requisita serviços Servidores escravos Servidores Concorrentes Monoprocesso p2-m1 p2-m4 SERVIDOR CONCORRENTE Servidor Único requisição iniciar de cliente Bloqueado termina serviço identifica cliente trata pedido p5-m4 Page 5
6 Servidores Concorrentes Monoprocesso O servidor usa um único processo para oferecer concorrência aparente para os clientes Apropriado para aplicações onde I/O domina criação de processos e troca de contextos entre processos implica em alto custo O servidor usa I/O assíncrono para oferecer concorrência aparente para os clientes a chegada de dados dispara a execução suporte para I/O assíncrono através da chamada Select o servidor passa o conjunto de descritores de socket como argumento da chamada Select O processo servidor gerencia múltiplos sockets e faz o papel de mestre e de escravo Algoritmo do Servidor Concorrente, Orientado a Conexão e Monoprocesso 1. Cria um Socket 2. Associa a uma porta 3. Adiciona o descritor do socket a uma lista 4. Chama Select para observar I/O na lista de sockets 5. Se o socket original é selecionado, chama Accept para obter a próxima conexão e adiciona o novo socket a lista Se algum outro socket é selecionado, chama read para obter a próxima solicitação. Faz o processamento e chama write para enviar a resposta 6. Continua o processamento do passo 4 Page 6
7 Servidores Concorrentes multiprocesso O processo mestre nunca comunica-se diretamente com o cliente Quanto aos processos Escravos: Pré-alocação de Escravos Alocação de Escravos sob Demanda Alocação sob Demanda Escravos são criados à medida que o servidor recebe novas solicitações Os escravos são finalizados quando terminam de atender uma solicitação Vantagem: não aloca recursos do sistema sem necessidade Desvantagem: a criação do processo pode ser uma tarefa demorada (principalmente em sistemas com único processador) Page 7
8 Pré-alocação Consiste em criar N processos escravos quando o mestre começa a executar Quando uma solicitação chega, um dos processos escravos é escolhido para receber a solicitação e tratá-la Os escravos não são finalizados quando terminam de atender alguma solicitação Evita o custo de criar processos quando a solicitação chega ao servidor Pode atender os clientes de forma mais rápida que na alocação sob demanda Servidores Concorrentes A maior parte usa vários processos Trabalham melhor com protocolo com conexão pois o custo de criação de processos não é desprezível. Em protocolos sem conexão o processo escravo termina após atender 1 única solicitação). Page 8
9 Usando programas separados como Escravos Tipos de Servidores sem estado com estado sequencial concorrente Page 9
10 Servidores TCP/IP Servidores com estado em geral são implementados por comunicação com conexão. Interações com servidores com estado em geral são longas... necessidade de servidor concorrente! modelo mais comum neste caso é o servidor concorrente multiprocesso! sequencial sem com (conexão) concorrente Servidores Concorrentes Monoprocesso mestre Processo Servidor socket para solicitação de conexão sockets para conexões individuais Sistema Operacional Page 10
11 Servidores Concorrentes Multiprocesso mestre Processos do servidor Escravo 1 Escravo 2 Escravo 3 socket para solicitação de conexão sockets para conexões individuais Sistema Operacional Page 11