RPC:Remote Procedure Call RPC:Remote Procedure Call Protocol SpecificationProtocol Specification

分散システム特論

情報工学専攻　修士課程一年　谷口秀夫研究室石井 陽介

　No.2

発表手順発表手順

（１）参照ＲＦＣについて

（６）まとめ

（５）ＲＰＣの利用例（ＮＦＳ）

（４）ＲＰＣプログラム作成の流れ

（３）ＲＰＣとは

（２）ＲＦＣ１０５０の構成

　No.3

参照ＲＦＣについて参照ＲＦＣについて

・ＲＦＣ１０５０　（ＲＰＣ）

・ＲＦＣ１０５７　（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）

・ＲＦＣ１８３１　（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｒａｃｋ

・ＲＦＣ１０１４　（ＸＤＲ）

・ＲＦＣ１８３２　（ＸＤＲ）Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｒａｃｋ

　No.4

ＲＦＣ１０５０の構成ＲＦＣ１０５０の構成　１．　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　２．　Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ　３．　Ｔｈｅ　ＲＰＣ　Ｍｏｄｅｌ　４．　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｓ　ａｎｄ　Ｓｅｍａｎｔｉｃｓ　５．　Ｂｉｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　６．　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　７．　ＲＰＣ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　８．　Ｔｈｅ　ＲＰＣ　Ｍｅｓｓａｇｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　９．　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ１０．　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｍａｒｋｉｎｇ　Ｓｔａｎｄａｒｄ１１．　Ｔｈｅ　ＲＰＣ　ＬａｎｇｕａｇｅＡｐｐｅｎｄｉｘ：　Ｐｏｒｔ　Ｍａｐｐｅｒ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ

　No.5

ＲＰＣとはＲＰＣとはＲＰＣ（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　Ｃａｌｌ）（遠隔手続き呼び出し）　　・処理要求全体を一つの手続き呼び出しとみなして実行する　　　「プロセス間通信」の方法の一つ　　・ＮＦＳ、ＮＩＳなどで利用　　・代表的な実装（ＳｕｎＲＰＣ、ＤＣＥ ＲＰＣ、ＣＯＲＢＡ ｅｔｃ．）

ＲＰＣの特徴　　（１）クライアント・サーバモデル　　（２）普通の手続き（関数）呼び出しと似た方法で通信可能　　（３）コネクションが作られない　　（４）同期式通信（非同期も可）

ＲＰＣにおける「遠隔（ｒｅｍｏｔｅ）」の概念　　「別のコンピュータ」　　　　　　「別のアドレス空間」

　No.6

ＲＰＣの動作ＲＰＣの動作

クライアント側プログラム

クライアント側スタブ

ネットワークインタフェース（ＴＣＰ / ＩＰ，ＵＤＰ / ＩＰ ｅｔｃ．）

サーバ側プログラム

サーバ側スタブ

ネットワークインタフェース（ＴＣＰ / ＩＰ，ＵＤＰ / ＩＰ ｅｔｃ．）

クライアント サーバ

　No.7

ＲＰＣ実現のためにはＲＰＣ実現のためには

（１）ＲＰＣサービスの特定

（２）ＲＰＣ利用時に必要な情報

（３）データ交換形式

（４）セキュリティ機能

（５）ＲＰＣメッセージの形式

（６）ＲＰＣで利用する手続きの定義

　No.8

ＲＰＣサービスの特定ＲＰＣサービスの特定

（１）プログラム番号：（２）バージョン番号：（３）プロシージャ番号：

提供サービスを識別サービス毎のバージョンを識別実行可能な手続きを識別

三つの番号によりサービスを特定

プログラム番号の割当て 0x0 - 0x1fffffff Ｓｕｎが定義 0x20000000 - 0x3fffffff ユーザが独自に利用可能 0x40000000 - 0x5fffffff ＡＰが動的に利用可能 0x60000000 - 0x7fffffff ｒｅｓｅｒｖｅｄ 0x80000000 - 0x9fffffff ｒｅｓｅｒｖｅｄ 0xa0000000 - 0xbfffffff ｒｅｓｅｒｖｅｄ 0xc0000000 - 0xdfffffff ｒｅｓｅｒｖｅｄ 0xe0000000 - 0xffffffff ｒｅｓｅｒｖｅｄ

　No.9

　ＲＰＣ利用時に必要な情報　ＲＰＣ利用時に必要な情報・ＲＰＣ利用時に必要な情報　　（１）プログラム番号　　（２）バージョン番号　　（３）プロシージャ番号・通信に必要な情報　　（４）サーバマシンのＩＰアドレス　　（５）サーバプログラム（利用サービス）のポート番号　　　　　　・動作ホスト上で動的にポート番号を割当てる

　　　　　サーバプログラム　　　　　　　　　　　ポート番号

対応関係を管理するサービス

ｐｏｒｔｍａｐ

　No.10

ｐｏｒｔｍａｐサービスｐｏｒｔｍａｐサービスｐｏｒｔｍａｐサービスの特徴　　（１）プログラム番号 100000 を持つ　　（２）ポート番号が固定されている　　　　　・ＴＣＰ / ＩＰ、ＵＤＰ / ＩＰのポート１１１番ｐｏｒｔｍａｐサービスの機能　　（１） PMAPPROC_SET ：　　　　　　サーバプログラムに対応するポートの登録　　（２） PMAPPROC_UNSET ：　　　　　　サーバプログラムに対応するポートの登録解除　　（３） PMAPPROC_GETPORT ：　　　　　　サーバプログラムに対応するポート番号の獲得　　（４） PMAPPROC_DUMP:　　　　　　ｐｏｒｔｍａｐが持つ情報一覧の獲得　　（５） PMAPPROC_CALLIT:　　　　　　手続き呼び出し（ブロードキャスト時に利用）

　No.11

ｐｏｒｔｍａｐを利用したＲＰＣｐｏｒｔｍａｐを利用したＲＰＣの様子の様子

（ｐｏｒｔ　 111 ）ｐｏｒｔｍａｐ

サーバプログラム

ポートの登録要求

利用可能ポートの登録

ＲＰＣサービス起動時

（ｐｏｒｔ　 111 ）ｐｏｒｔｍａｐ

（ｐｏｒｔ　ＸＸＸ）サーバプログラム

クライアントプログラム

（ 1 ）ポート番号問い合わせ

（ 2 ）ポート番号返答

（ 3 ）ＲＰＣ呼び出し

（ 4 ）ＲＰＣ実行結果

ＲＰＣサービス呼び出し時

　No.12

データ交換形式データ交換形式

異なるマシン間でのデータのやり取り　　　・エンディアン問題を解決する必要がある

ＲＰＣにおける解決法　　　・ＸＤＲ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｄａｔａ　Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）　　　　というデータ交換形式を利用（ｒｅｆ．ＲＦＣ１０１４　ＲＦＣ１８３２）

マシンＡにおけるデータ形式

マシンＢにおけるデータ形式

ＸＤＲ

ｍａｒｓｈａｌｉｎｇｕｎｍａｒｓｈａｌｉｎｇ

　No.13

セキュリティ機能セキュリティ機能ＲＰＣで提供される認証方式（ユーザ認証方式）　　ＲＰＣメッセージのヘッダ部内に登録　　　（１）ＡＵＴＨ _ ＮＯＮＥ　　　　　・無認証（誰でもサービスが利用可能）　　　（２）ＡＵＴＨ _ ＵＮＩＸ（ＡＵＴＨ _ ＳＹＳ）　　　　　・ＵＮＩＸにおけるユーザ情報を利用した認証　　　　　　（ユーザＩＤ、グループＩＤ、ホスト名　ｅｔｃ．）　　　（３）ＡＵＴＨ _ ＤＥＳ　　　　　・ＤＥＳ暗号方式を利用した認証　　　　　　（公開鍵暗号、秘密鍵暗号）　　　・ ・ ・認証方式はＲＰＣ実行前にクライアント側で設定　　　・認証方式の変更：　　　　　 クライアントプログラムの変更　　　・新たな認証方式の採用： サーバプログラムも変更

　No.14

ＲＰＣメッセージの形式（呼び出ＲＰＣメッセージの形式（呼び出し時）し時）

ｘｉｄ

ｐｒｏｇｖｅｒｓ

ｍｔｙｐｅ

ｐｒｏｃ

ｂｏｄｙａｕｔｈ _ｆｌａｖｏｕｒ

ａｕｔｈ _ｆｌａｖｏｕｒ

ｂｏｄｙ

ｃｒｅｄ

ｖｅｒｆ

トランザクション識別子

メッセージタイプ（ＣＡＬＬ / ＲＥＰＬＹ）

プログラム番号バージョン番号プロシージャ番号認証方式認証情報認証方式認証情報

サービス固有の引数・・・

クライアント側（ｃｒｅｄｅｎｔｉａｌ）

サーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）

ｒｐｃｖｅｒｓ ＲＰＣバージョン番号（＝２）

　No.15

ＲＰＣメッセージの形式（ＲＰＣメッセージの形式（ acceptaccept返答時）返答時）

ｘｉｄ

ｒｅｐｌｙ _ ｓｔａｔ

ａｃｃｅｐｔ _ ｓｔａｔ

ｍｔｙｐｅ

ａｕｔｈ _ｆｌａｖｏｕｒ

ｂｏｄｙｖｅｒｆ

トランザクション識別子

メッセージタイプ（ＣＡＬＬ / ＲＥＰＬＹ）返答状態（ ACCEPTED/DENIED）

受け付け状態（ SUCCESS/ PROG_MISMATCH/... ）

認証方式認証情報

サービス固有の処理結果・・・

サーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）

　No.16

ＲＰＣで利用する手続きの定義ＲＰＣで利用する手続きの定義・ＲＰＣ言語を用いて利用する手続きのインタフェースを定義　　　　　ＸＤＲを拡張したもの・手続き本体（クライアント / サーバ）は別に記述・定義例（ｐｏｒｔｍａｐ）

program PMAP_PROG { version PMAP_VERS { void PMAPPROC_NULL(void) = 0; bool PMAPPROC_SET(mapping) = 1; bool PMAPPROC_UNSET(mapping) = 2; unsigned int PMAPPROC_GETPORT(mapping) = 3; pmaplist PMAPPROC_DUMP(void) = 4; call_result PMAPPROC_CALLIT(call_args) = 5; } = 2;} = 100000;

プログラム番号バージョン番号 プロシージャ番号

手続きの引数の型

手続きの戻り値の型

　No.17

ＲＰＣプログラムの作成ＲＰＣプログラムの作成ユーザが作成するもの　　（１）クライアント側メインプログラム（ XYZ_client.c ）　　（２）サーバ側で呼び出されるプログラム（ XYZ_server.c ）　　（３）ＲＰＣ言語による定義（ XYZ.x ）

自動生成されるもの（ % rpcgen XYZ.x 　により生成）　　（４）ＲＰＣプログラムで利用するヘッダファイル（ XYZ.h ）　　（５）クライアント側スタブプログラム（ XYZ_clnt.c ）　　（６）ＸＤＲを利用するための手続き（ XYZ_xdr.c ）　　（７）サーバ側メインプログラムとディスパッチ手続き（ XYZ_svc.c ）

（１）～（７）のファイルよりロードモジュールを作成　　（Ａ） XYZ_client　　（Ｂ） XYZ_server

　No.18

ＲＰＣプログラム作成の流れＲＰＣプログラム作成の流れ

XYZ_client.c XYZ.x XYZ_server.c

XYZ.hXYZ_clnt.c XYZ_svc.cXYZ_xdr.c

XYZ_clnt.oXYZ_client.o XYZ_svc.oXYZ_xdr.o XYZ_server.o

XYZ_client XYZ_server

ｒｐｃｇｅｎにより生成

ユーザが作成

ロードモジュール

　No.19

ＲＰＣの利用例ＲＰＣの利用例ＮＦＳ（Ｖｅｒｓｉｏｎ．３）　　・ＦｒｅｅＢＳＤ４．３‐ＲＥＬＥＡＳＥのソースコードを参照 ($SRC = http://www.jp.FreeBSD.org/cgi/cvsweb.cgi/src/)

・ＲＰＣ言語によるＮＦＳのためのインタフェース定義　　 : /usr/include/rpcsvc/nfs_prot.x ($SRC/include/rpcsvc/nfs_prot.x?rev=1.7)・カーネル内に手続き本体（クライアント / サーバ）を記述　　 : $SYS/nfs/krpc_subr.c ($SRC/sys/nfs/Attic/krpc_subr.c?rev=1.13.2.1) : $SYS/nfs/nfs_serv.c ($SRC/sys/nfs/Attic/nfs_serv.c?rev=1.93) etc.

　No.20

ＲＰＣを利用したＮＦＳサービスＲＰＣを利用したＮＦＳサービスの流れの流れ

ＮＦＳクライアント ＮＦＳサーバ

ＶＦＳインタフェース

ＵＦＳ ＮＦＳクライアント

ＲＰＣ

システムコールインタフェース

ＮＦＳクライアント

ＲＰＣ

ＵＦＳ

ＶＦＳインタフェース

システムコールインタフェース

ＤＫ ＤＫ

カー

ネ

ル

ユー

ザＡ

Ｐ

　No.21

ＮＦＳで利用する手続きの定義ＮＦＳで利用する手続きの定義

const NFS_PORT = 2049;．．．program NFS3_PROGRAM { version NFS_V3 { void NFSPROC3_NULL(void) 　　　　　　　　　 = 0; GETATTR3res NFSPROC3_GETATTR(GETATTR3args) = 1; SETATTR3res NFSPROC3_SETATTR(SETATTR3args) = 2; LOOKUP3res NFSPROC3_LOOKUP(LOOKUP3args) = 3; ACCESS3res NFSPROC3_ACCESS(ACCESS3args) = 4; ．．． COMMIT3res NFSPROC3_COMMIT(COMMIT3args) = 21; } = 3;} = 100003;

・ＮＦＳ（Ｖｅｒ．３）で定義されている手続きの数は 22個・ＮＦＳのポート番号は 2049 番とあらかじめ決められている

nfs_prot.x 内の記述（抜粋）

　No.22

まとめまとめ

（１）参照ＲＦＣについて

（５）ＲＰＣの利用例（ＮＦＳ）

（４）ＲＰＣプログラム作成の流れ

（３）ＲＰＣとは

（２）ＲＦＣ１０５０の構成