Mynus : une pile réseau dynamique

Transcription

1 Journées Composant 05 Mynus : une pile réseau dynamique Yvan Royon, Stéphane Frénot, Antoine Fraboulet 1

2 Introduction Un constat : besoin des applications communiquantes Applications classiques Mode client-serveur, point à point Transferts d'octets Nouvelles applications Applications distribuées, pair à pair Transferts d'objets typés Masquage du réseau et des services 2

3 Au programme Contexte Proposition Mise en oeuvre Conclusions 3

4 Contexte 4

5 API de communication : ingénierie classique Modèle OSI, TCP/IP Pile de référence : BSD API standard : Application Application socket (BSD) TLI (AT&T) API Socket API Socket Pile réseau Pile réseau OS OS 5

6 API de communication : il y a 10 ans Middleware horizontal Applications distribuées Masque l'adressage IP Indépendant du langage RPC, RMI, CORBA, DCOM, SOAP Application Application Middleware de communication API Socket API Socket Pile réseau Pile réseau OS OS 6

7 API de communication : il y a 5 ans Middleware vertical Approches orientées conteneurs, composants applicatifs Cycle de vie, persistance, transactions J2EE,.NET, CCM Application Middleware vertical Middleware de communication API Socket Application Middleware vertical API Socket Pile réseau Pile réseau OS OS 7

8 API de communication : aujourd'hui Middleware de composition Boites à outils pour construire des middleware Dream : middleware verticaux avec services horizontaux Seda : middleware verticaux en couche Application Middleware vertical Middleware de composition Middleware de communication API Socket Pile réseau Application Middleware vertical Middleware de composition API Socket Pile réseau OS OS 8

9 Synthèse Beaucoup de couches intermédiaires! Application Middleware vertical Middleware de composition Middleware de communication API Socket Pile réseau OS 9

10 Proposition Réifier ces intermédiaires Approche génie logiciel Design patterns Orientée composant Etude des piles existantes Application Middleware vertical Middleware de composition Middleware de communication Pile réseau API Socket Pile réseau OS 10

11 Proposition 11

12 Pile réseau Définition : Protocoles (cf. RFC) Mécanismes système Structures mémoire, processus, communications Piles réseau : La référence : BSD Piles originales : x-kernel Centrée sur les messages Orientée objet Sert à l'enseignement 12

13 Approche orientée composant Définition : composant Objet isolé du monde extérieur par des interfaces : entrées / sorties & configuration Modèle de référence : Fractal Une API de (re)configuration simple : déclaration d'interfaces, liaison, cycle de vie Utilise un framework d'exécution 13

14 Description statique Point d'entrée / Usine à Socket UDP IP ARP ICMP Eth Graphe de protocoles Composants de la pile réseau 14

15 Description statique Point d'entrée / Usine à Socket UDP IP ARP ICMP Eth Message 1 Graphe 1 Message 2 Graphe 2 Graphe 1 Graphe 2 Annuaire Graphe de protocoles Composants de la pile réseau 15

16 Description statique Point d'entrée / Usine à Socket UDP IP ARP ICMP Eth Gestionnaire de messages Message 1 Graphe 1 Message 2 Graphe 2 Gestionnaire de graphes Graphe 1 Graphe 2 Annuaire Graphe de protocoles Composants de la pile réseau 16

17 Graphe de protocoles 17

18 Graphe de protocoles Un parcours par application 18

19 Description dynamique Serveur en écoute 19

20 Description dynamique Emission de données 20

21 Description dynamique Emission de données 21

22 Description dynamique Réception de données 22

23 Mise en oeuvre 23

24 Mise en oeuvre Java Interfaces des composants trivialement réalisés Utilisation de design patterns Visitor Memento Prototype 24

25 Mise en oeuvre Une seule méthode d'accès aux protocoles : visit() Migration du code de la pile dans la machine virtuelle Code dans l'espace utilisateur Plus facile d'accès (modification, débuggage) 25

26 Code Code au stade alpha Structure de la pile complète Emission de données uniquement Version de dest de UDP, IP, Eth 1100 lignes de code 26

27 Conclusions 27

28 Conclusions Une pile réseau dynamique, reconfigurable, adaptable Transparence aux applications Performances : Forcément moins bonnes que BSD A comparer avec l'ensemble pile réseau + middleware 28

29 Conclusions Optimisations possibles : Compromis performance / reconfigurabilité Empreinte mémoire adaptable Pools de composants prêts à l'emploi 29

30 Usages possibles Reconfiguration niveau macro Modification du graphe de protocoles Sécurisation : forcer l'utilisation de IPSec ou TLS QoS : utiliser un protocole moins gourmand (UDP) Choix de la meilleure interface réseau Reconfiguration niveau micro Modification d'un noeud du graphe Personnalisation du protocole (TCP Reno, Vegas) Routage pair à pair au niveau IP 30

31 Extension du modèle Système d'exploitation à base de composants Principe du micro-noyau Application L'OS gère les composants Services de nommage, dépendance, liaison Middleware vertical Middleware de composition Middleware de communication Pile réseau API Socket Pile réseau OS 31