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SUN RPC basierte Client/Server

Das RPC-Modell sieht vor, dass entfernte Prozeduren, d.h. solche deren Programmcode auf einem anderen Rechner liegt, genau wie lokale Prozeduren aufgerufen werden können. Man sieht hier eine Analogie zum Client/Server-Modell, bei dem ein Server einen Dienst erbringt, der vom Client in Anspruch genommen wird. Ein solcher Dienst entspricht einer entfernten Prozedur im RPC Modell. Das Übertragen einer request-Nachricht entspricht dem Prozeduraufruf mit Parameterbergabe und die reply-Nachricht der Rückkehr aus der aufgerufenen Prozedur mit der Übergabe eines oder mehrerer Rückgabewerte. An der daraus resultierenden Kommunikation sind die folgenden Softwareschichten beteiligt:

Für den Programmierer sind diese Vorgänge jedoch weitgehend transparent (unsichtbar). Er verwendet den Codegenerator rpcgen um aus einer RPCL-Beschreibung der bereitgestellten Prozeduren und Datentypen die Client- und Serverstubs zu generieren. Diese enthalten wiederum Aufrufe der RPC-Bibliotheksfunktionen. Bei der Umsetzung eines RPC Client/Server-Modells wird dementsprechend wie folgt vorgegangen:

  1. Erzeugung einer RPCL-Beschreibung.
  2. Generierung der Client-/Serverstubs mit Hilfe von rpcgen.
  3. Implementierung der bereitgestellten Client- bzw. Serverstubs.

RPCL-Beschreibung

Zur Beschreibung der Datentypen von Parametern und der Rückgabewerten der RPCs wird die Syntax aus dem XDR RFC verwendet. Dazu die folgenden Beispiele: 

typedef string filename<255>;	/* Eine Definition eines neuen Typs */

struct Point   			/* ein Struktur */
{
    int x;     /* Strukturen werden oft benoetigt, da nur ein Parameter */
    int y;     /* bzw. Rueckgabewert verwendet werden darf. Strukturen sind deshalb erlaubt. */
}
	
const DOZEN = 12       		/* Eine Konstante */
void                   		/* Rueckgabewert fuer Prozeduren ohne Parameter */
enum color { RED=0, GREEN=1 }	/* Ein Aufzaehlungstyp */
int zahlen <12>        		/* Ein Array von int-Wert mit maximal 12 Elementen */
int z2 <>              		/* Ein beliebig langes Array */
int z3 [12]            		/* Ein Array mit genau 12 Elementen */
string strlist <30><>  		/* Ein beliebig langes Array von Strings mit einer Maximallaenge von 30 Zeichen */
opaque diskblock[512]  		/* opaque steht fuer Daten, die bei der Uebertragung  nicht von XDR veraendert werden */

Bei der Umsetzung einer Programmbeschreibung in RPCL ist zu beachten, das Kommentare im C-Stil sind erlaubt sind. Desweiteren muss jedes Programm eine 32-Bit Nummer haben, mit der es eindeutig identifiziert werden kann. Diese ProgrammID ist im Wertebereich von 0x00000000 bis 0x1fffffff von Sun für Standardprogramme reserviert, die bei Sun registriert wurden. Örtliche Systemadminstratoren können die ProgrammID im Wertebereich von 0x20000000 bis 0x3fffffff vergeben. Dieser Bereich kann auch für die Übung verwendet werden. Ab 0x40000000 bis 0x5fffffff steht der Wertebereich der ProgrammIDs für temporäre Programme zur Verfügung. Alle weiteren Nummern sind für zukünftige RPC-Erweiterungen reserviert.

Die Verwendung von Progamm- (IDs), Versions- sowie Prozedurnummern erlaubt es mehreren Versionen eines Programms gleichzeitig aktiv zu sein, da die Identifikation einer Prozedur durch ein Tripel aus Programm-, Versions- und Prozedurnummer erfolgt. Dabei erfolgt die Umsetzung von Programm- und Versionsnummern auf Ports dynamisch mit Hilfe des so genannten Portmappers, der das einzige RPC-Serverprogramm mit festem Port (111) ist. Die RPCL-Beschreibung eines Programms, das die Methoden long procA (void) und string procB (int> zur Verfügung stellt, kann dann wie folgt aussehen:

/* P.x */

program P_PROG
{
    version P_VERS
    {
	long procA (void)  = 1;
	string procB (int) = 2;
    } = 1;
} = 0x31234567;

Generierung der Client-/Serverstubs

Mit Hilfe einer RPCL-Beschreibung können die Client- und Serverstubs eines Programms durch das Kommando rpcgen generiert werden (wobei P jeweils durch den eigenen Programmnamen zu ersetzen ist).

Nach dem Aufruf des Kommandos rpcgen enthalten die Dateien P_clnt.c und P_svc.c die Client- bzw. Serverstubs, die für die transparente Netzwerkkommunikation beim Prozeduraufruf sorgen. Falls komplexe XDR-Datentypen als Parameter oder Rückgabewert verwendet werden, werden entsprechende Filterfunktionen generiert, die in P_xdr.c zu finden sind. Die Deklarationen der Stub-Funktionen findet man in P.h, d.h. ein Client, der eine entfernte Prozedur aufrufen soll, muss P.h mit include einbinden. Wenn man unter Linux beim Aufruf von rpcgen die Option '-a' angibt, werden außerdem die Quelldateien für einen Beispielclient und -server entsprechend der in P.x festgelegten Signatur generiert. Im Quellcode des Beispielservers müssen jetzt nur noch die leer angelegten Prozedurrümpfe mit dem anwendungsspezifischen Programmcode gefüllt werden, um einen lauffähigen Server zu erhalten.

Hinweis: Da die RPC-Bibliothek sowie die XDR-Bibliothek ein Teil der Standard-C-Bibliothek unter Linux sind, müssen beim Linken keine spezielles Parameter angegeben werden.