DAĞITIK SİSTEMLERDE İSİMLENDİRME Ramazan DUVAR

Dağıtık bir sistemde isimler, çeşitli kaynaklara işaret etmek için kullanılır: Bilgisayarlar, servisler, uzak nesneler, dosyalar, kullanıcılar. Adlandırma, iletişim ve kaynak paylaşımını kolaylaştırdığı için, DS dizaynında önemlidir. Belirli bir web sayfasına erişmek için, URL biçiminde bir isim gerekir. Processler, bir bilgisayar sistemi tarafından yönetilen belirli kaynakları tutarlı olarak adlandırılmazlarsa paylaşamazlar

Naming Entities İsimler (names) , kimlikler ( identifiers ) ve adresler İsim çözünürlüğü (Name resolution) İsim alanı implementasyonları (Name space implementation )

Naming İsimler bir DS içerisindeki elemanları belirtmek için kullanılır.DS’deki bir elemanı kullanmak için ona bağlanabilmek amacıyla bir access pointe ihtiyaç duyulur.Access pointler bir adres vasıtası ile isimlendirilmiş elemanlardır.

Identifiers Pure Name ( saf isim ) Saf isimler sadece stringlerdir.Saf bir isim sadece karşılaştırma için kullanılabilir. Identifier ( kimlik ) Bir isim aşağıdaki özelliklere sahiptir. - Her kimlik en az bir eleman anlamına gelir. - Her elemanın en az bir kimliği vardır. - bir kimlik her zaman aynı elemanı gösterir.

Flat naming Problem -Simple solutions (broadcasting) Temelde yapılandırılmamış bir ad verildiğinde (örneğin, bir tanımlayıcı), ilişkili erişim noktası(access point) nasıl bulunabilir? -Simple solutions (broadcasting) -Home-based approaches -Distributed Hash Tables (structured P2P) -Hierarchical location service

Simple solutions Broadcasting ID’yi broadcast edilir ve DS elemanından adresini istenir. -Yerel ağların ötesinde ölçeklenemez. -Tüm processlerin gelen konum isteklerini dinlemesini gerektirir.

Simple solutions Forwarding pointers Bir DS elemanı taşındığı zaman bir sonraki konumunu gösteren bir pointer bırakır.

Home-based approaches Single-tiered scheme(tek katmanlı şema) -Entitynin home adresi naming serviste tutulur. -Home entitynin dış adreslerini kaydeder.(foreign adress) -Client ilk olarak home ile iletişime geçer sonrasında ise dış konumla devam eder.

Home-based approaches Two-tiered scheme(iki katmanlı şema) İlk olarak local visitor registerları kontrol edilir. Yerel arama başarısız olursa home locationa geri dönülür.

Problems with home-based approaches -Home adresi entity’nin yaşam süresi boyunca desteklenmelidir. -Home adresi sabit olmalıdır -Zayıf jeografik ölçeklenebilirlik ( entity clienta yakın olabilir )

Distributed Hash Tables (DHT) Nodeların organizasyonu lojiksel bir halka şeklinde yapılır. -Her düğüme(node) m bitlik random bir idenfier atanır. - Her entitye m bitlik kendine özgü bir anahtar atanır.

Hierarchical Location Services (HLS) Amaç hiyerarşik domainlere bölünmüş büyük bir arama ağacı oluşturmaktır. Her domanin ayrı bir dizin nodu tarafından temsil edilir.

HLS: Tree organization E üyesinin adresi leafte veya intermediate düzeyde bir düğümde tutulur. Intermediate düğümler altağaç çocukta konumlanmışsa pointer içerir. Kök tüm entityleri bilir.

HLS: Lookup operation Basic principles -Lokal leaf düğümlerde aramaya başla -Node E yi biliyorsa aşağı doğru pointerı izle yoksa yukarı çık -Roota kadar bakmaya devam et.

Name space Grafikte leaf nodelar entitiyi temsil eder. directory nodelar ise diğer düğümleri temsil eden entitylerdir.

Note Directory nodelar edge label ve node identifer çiftlerini gösteren tablolar içerir.

Bir düğümde entityler ile ilgili birçok bilgi tutulabilir. -Entitynin türü -Entity için kimlik -Entitynin konum adresi -Nicknames

Name resolution Problem Bir ismi çözmek için directory düğümüne ihtiyacımız vardır.Bu düğüme nasıl erişebiliriz ? Bir ismi çözme işlemi name resolution olarak adlandırılır.

Closure mechanism -www.cs.vu.nl: start at a DNS name server -/home/steen/mbox: start at the local NFS file server (possible recursive search)

Name linking Alias : aynı üye için başka bir isim Hard link:Aynı üyeyi gösteren farklı path nameler

Hard link

Soft link

Observations One way or the other, we know where and how to start name resolution given name

Name-space implementation Distinguish three levels Global level: High level directory nodelardan meydana gelir.Ana fikir directory nodeların farklı yöneticiler tarafından yönetilmesidir. Administrational level: Her grup ayrı bir yönetim atanabilir şekilde gruplandırılabilir orta düzey dizin düğümleri içerir. Managerial level: tek bir yöneticiyle çalışan low level directory nodelar içerir.Ana sorun directory nodeları efektif olarak local name serverlara map etmektir.

Iterative name resolution

Recursive name resolution

Scalability issues Size scalability Serverın bir çok isteği karşılayabileceğinden emin olmalıyız. ⇒ high-level serverlar için problem

Solution Düğümlerde hiç değişiklik olmadığını varsayalım.Nodeları multiple serverlara haritalayarak ve isim çözümlemeyi en yakın serverdan başlayarak çözümleyebiliriz.

Geographical scalability

DNS - The Internet Domain Name System A distributed naming database (Dağıtık adlandırma veritabanı) İsim yapısı Internet’in yönetimsel yapısını yansıtır Alan adlarını hızlıca IP adreslerine çözümler exploits caching heavily (önbellekten çokça faydalanır) yaklaşık sorgu süresi 100 milisaniyedir Milyonlarca bilgisayar ölçeğinde çalışır partitioned database (bölümlü veritabanı) caching (önbellek kullanımı) Resilient to failure of a server (Sunucu bozulmalarına dirençli) replication (kopya yedekleme) İsim çözümleme için temel DNS algoritması (domain name -> IP number) Look for the name in the local cache (İsmi yerel önbellekte ara) Bir üst DNS server dene. Şu yanıtı verir: – önerilen başka bir DNS sunucusu – IP address (tam olarak güncel olmayabilir)

Temel işlev bilgisayarların alan adlarını çözümlemek, yani IP adreslerini bulmaktır önceki arama sonuçlarını ‘ömürleri’ (‘time to live’) tükenene kadar önbellekte tutarlar Diğer işlevler: Bir domain’in mail host’unu alma Geri çözümleme - IP adresinden alan adı elde etme Host bilgisi - donanım türü ve OS Çok bilinen servisler - host’un sunduğu, en bilinen servislerin listesi Başka nitelikler (attribute) de eklenebilir

DNS issues (DNS problemleri) Tasarım şekli, isim alanının yapısında yapılacak değişiklikleri zorlaştırır. Mesela: Önceden ayrı olan domain ağaçlarını yeni bir kök altında birleştirme Alt ağaçları yapının farklı bir yerine taşıma (Örn. İskoçya ayrı bir ülke haline gelirse, tüm domainleri, ülke düzeyindeki yeni bir domain’e taşınmak gerekir

Directory and discovery services Dizin ve keşif hizmetleri Bazen kullanıcılar belirli bir kişi veya kaynağı bulmak isterler, ancak ismini bilmeyip yalnızca bazı niteliklerini bilirler. Telefon numarası 03-83441344 olan kullanıcının ismi nedir? Bazen kullanıcılara bir hizmet lazım olur, ama hizmeti kimin verdiği önemli değildir. Yüksek çözünürlüklü renkli bir görüntüyü (image) nereden bastırabilirim (print)? Dizin hizmetleri yukarıdaki durumlarda yardımcı olabilir: ilişkileri ve nitelikleri depolar ve nitelik tabanlı arama yapabilirler.

Dizin hizmeti: Verilen tanıma uyan isim kümesini getirir Örn. X.500, LDAP, MS Active Directory Services (DNS de bazı açıklayıcı verileri bulundurur, ancak: Veri oldukça eksiktir DNS bu veri içinde arama yapacak şekilde düzenlenmemiştir) Keşif servisi:- şunları da bulunduran bir dizin hizmetidir: Ağ yapılandırması değiştiğinde otomatik olarak güncellenir Yeni ağlardaki istemcilerin ihtiyaçlarını karşılar (Bölüm 2.2.3) Bulunulan scope (kapsama alanı) içerisinde, (hareketli olabilen) bir istemcinin gerek duyduğu hizmetleri bulur. Örneğin, bir otele ulaştıktan sonra, görüntü dosyaları için en uygun print servisinin bulunması. Keşif hizmetleri örnekleri: Jini discovery service, the 'service location protocol', the 'simple service discovery protocol' (part of UPnP), the 'secure discovery service'.

Object class for NSW govt. NSW (state) Vic (state) X.500 Service (root) Australia (country) India USA Object class for NSW govt. NSW (state) Vic (state) Govt Private Educational UniMelb Monash CSSE Medicine Staff Students 43

Summary (Özet) İsim servisleri, dağıtık sistemlerde iletişimi ve kaynak paylaşımını kolaylaştırır. Internet, Web, Grids, Web Servisleri gibi dağıtık sistemlerin yayımlanma ve bulunmasında çok önemli rol oynarlar

Name services (İsim servisleri): Kaynak isimlerinin adreslere (ve diğer niteliklere) bağlanmasını sağlar İsimler adres ve diğer nitelikler alınmak üzere çözümlenir Goals (Hedefler): Scalability (Ölçeklenebilirlik) (veritabanı boyutu, erişim trafiği (hit/saniye), güncelleme trafiği) Reliability (Dayanıklılık) Trust management (Güven yönetimi) (sunucu yetkileri) Issues (Problemler) ölçeklenebilirliği yakalamak için, güncellemelerin dağıtımını riske atmadan, yedek kopyalama ve önbelleğin kötü kullanılması navigation methods (Gezinti yöntemleri)