ｽﾗｲﾄﾞﾀｲﾄﾙなし

分散システム特論
RPC:Remote Procedure Call
Protocol Specification
情報工学専攻修士課程一年谷口秀夫研究室
石井陽介
発表手順
（１）参照ＲＦＣについて
（２）ＲＦＣ１０５０の構成
（３）ＲＰＣとは
（４）ＲＰＣプログラム作成の流れ
（５）ＲＰＣの利用例（ＮＦＳ）
（６）まとめ
No.2
参照ＲＦＣについて
・ＲＦＣ１０５０（ＲＰＣ）
・ＲＦＣ１０５７（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）
・ＲＦＣ１８３１（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）ＳｔａｎｄａｒｄＴｒａｃｋ
・ＲＦＣ１０１４（ＸＤＲ）
・ＲＦＣ１８３２（ＸＤＲ）ＳｔａｎｄａｒｄＴｒａｃｋ
No.3
ＲＦＣ１０５０の構成
１．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
２．Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ
３．ＴｈｅＲＰＣＭｏｄｅｌ
４．ＴｒａｎｓｐｏｒｔｓａｎｄＳｅｍａｎｔｉｃｓ
５．ＢｉｎｄｉｎｇａｎｄＲｅｎｄｅｚｖｏｕｓＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ
６．Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ
７．ＲＰＣＰｒｏｔｏｃｏｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
８．ＴｈｅＲＰＣＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ
９．ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌｓ
１０．ＲｅｃｏｒｄＭａｒｋｉｎｇＳｔａｎｄａｒｄ
１１．ＴｈｅＲＰＣＬａｎｇｕａｇｅ
Ａｐｐｅｎｄｉｘ：ＰｏｒｔＭａｐｐｅｒＰｒｏｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ
No.4
ＲＰＣとは
ＲＰＣ（ＲｅｍｏｔｅＰｒｏｃｅｄｕｒｅＣａｌｌ）（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、ＤＣＥＲＰＣ、ＣＯＲＢＡｅｔｃ．）
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.5
ＲＰＣの動作
クライアント
サーバ
クライアント側プログラム
サーバ側プログラム
クライアント側スタブ
サーバ側スタブ
ネットワークインタフェース
（ＴＣＰ/ＩＰ，ＵＤＰ/ＩＰｅｔｃ．）
ネットワークインタフェース
（ＴＣＰ/ＩＰ，ＵＤＰ/ＩＰｅｔｃ．）
No.6
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.7
ＲＰＣサービスの特定
三つの番号によりサービスを特定
（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：
プログラム番号の割当て
0x0 - 0x1fffffff
0x20000000 - 0x3fffffff
0x40000000 - 0x5fffffff
0x60000000 - 0x7fffffff
0x80000000 - 0x9fffffff
0xa0000000 - 0xbfffffff
0xc0000000 - 0xdfffffff
0xe0000000 - 0xffffffff
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
Ｓｕｎが定義
ユーザが独自に利用可能
ＡＰが動的に利用可能
ｒｅｓｅｒｖｅｄ
ｒｅｓｅｒｖｅｄ
ｒｅｓｅｒｖｅｄ
ｒｅｓｅｒｖｅｄ
ｒｅｓｅｒｖｅｄ
No.8
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.9
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.10
ｐｏｒｔｍａｐを利用したＲＰＣの様子
ＲＰＣサービス起動時
（ｐｏｒｔ 111）
ｐｏｒｔｍａｐ
ポートの
登録要求
利用可能ポートの
登録
サーバプログラム
ＲＰＣサービス呼び出し時
（ｐｏｒｔＸＸＸ）
サーバプログラム
（3）ＲＰＣ
呼び出し
（ｐｏｒｔ 111）
ｐｏｒｔｍａｐ
（1）ポート番号
問い合わせ
（4）ＲＰＣ
実行結果
（2）ポート番号
返答
クライアントプログラム
No.11
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（ＥｘｔｅｒｎａｌＤａｔａＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄ）
というデータ交換形式を利用（ｒｅｆ．ＲＦＣ１０１４ＲＦＣ１８３２）
マシンＡにおける
マシンＢにおける
ＸＤＲ
データ形式
データ形式
ｍａｒｓｈａｌｉｎｇ
ｕｎｍａｒｓｈａｌｉｎｇ
No.12
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.13
ＲＰＣメッセージの形式（呼び出し時）
ｘｉｄ
ｍｔｙｐｅ
ｒｐｃｖｅｒｓ
ｐｒｏｇ
ｖｅｒｓ
ｃｒｅｄ
ｖｅｒｆ
ｐｒｏｃ
ａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ
ｂｏｄｙ
ａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ
ｂｏｄｙ
・
・
・
トランザクション識別子
メッセージタイプ（ＣＡＬＬ/ＲＥＰＬＹ）
ＲＰＣバージョン番号（＝２）
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
クライアント側（ｃｒｅｄｅｎｔｉａｌ）
認証方式
認証情報
サーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）
サービス固有の引数
No.14
ＲＰＣメッセージの形式（accept返答
時）
ｘｉｄ
ｍｔｙｐｅ
ｖｅｒｆ
ｒｅｐｌｙ_ｓｔａｔ
ａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ
ｂｏｄｙ
ａｃｃｅｐｔ_ｓｔａｔ
・
・
・
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）
認証方式
認証情報
サーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）
受け付け状態（SUCCESS/
PROG_MISMATCH/...）
サービス固有の処理結果
No.15
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）
手続きの引数の型
program PMAP_PROG {
version PMAP_VERS {
void PMAPPROC_NULL(void)
bool PMAPPROC_SET(mapping)
手続きの
bool PMAPPROC_UNSET(mapping)
unsigned int PMAPPROC_GETPORT(mapping)
戻り値の型
pmaplist PMAPPROC_DUMP(void)
call_result PMAPPROC_CALLIT(call_args)
} = 2;
} = 100000;
バージョン番号
プログラム番号
= 0;
= 1;
= 2;
= 3;
= 4;
= 5;
プロシージャ番号
No.16
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.17
ＲＰＣプログラム作成の流れ
ユーザが
XYZ_client.c
作成
ｒｐｃｇｅｎ
により生成
XYZ_client.o
XYZ_clnt.c
XYZ.x
XYZ.h
XYZ_clnt.o
ロードモジュール XYZ_client
XYZ_server.c
XYZ_xdr.c
XYZ_xdr.o
XYZ_svc.c
XYZ_svc.o
XYZ_server.o
XYZ_server
No.18
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.19
ＲＰＣを利用したＮＦＳサービスの流れ
ＮＦＳクライアント
ＮＦＳサーバ
ユ
ー
ザ
Ａ
Ｐ
システムコールインタフェース
ＶＦＳインタフェース
ＵＦＳ
ＤＫ
ＮＦＳクライアント
ＲＰＣ
カ
ー
ネ
ル
システムコールインタフェース
ＶＦＳインタフェース
ＮＦＳクライアント
ＲＰＣ
ＵＦＳ
ＤＫ
No.20
ＮＦＳで利用する手続きの定義
・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）
const NFS_PORT = 2049;
．．．
program NFS3_PROGRAM {
version NFS_V3 {
void NFSPROC3_NULL(void)
GETATTR3res NFSPROC3_GETATTR(GETATTR3args)
SETATTR3res NFSPROC3_SETATTR(SETATTR3args)
LOOKUP3res NFSPROC3_LOOKUP(LOOKUP3args)
ACCESS3res NFSPROC3_ACCESS(ACCESS3args)
．．．
COMMIT3res NFSPROC3_COMMIT(COMMIT3args)
} = 3;
} = 100003;
= 0;
= 1;
= 2;
= 3;
= 4;
= 21;
No.21
まとめ
（１）参照ＲＦＣについて
（２）ＲＦＣ１０５０の構成
（３）ＲＰＣとは
（４）ＲＰＣプログラム作成の流れ
（５）ＲＰＣの利用例（ＮＦＳ）
No.22

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