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Descoberta de Serviços em Ambientes Móveis

Lindonete Gonçalves Siqueira

Mauro Carvalho Lopes Silva

Lindonete Siqueira - Mauro Lopes 2

Conteúdo

Introdução MNCRS SLP JINI Moca Bibliografia


Introdução

Aumento na utilização de dispositivos móveis redução de peso, consumo e volume. Portabilidade - > mobilidade.


Introdução

Um dispositivo móvel necessita conhecer os serviços que estão disponíveis em uma rede.


Introdução

Problema: necessidade de configurar o dispositivo e conhecer a localização dos respectivos recursos.

Solução: componente no sistema que realize esta tarefa. Conhecer os recursos existentes. Selecionar um recurso pretendido, abstraindo

detalhes como localização A este componente chamamos:

Descoberta de Serviços.


MNCRS

MNCRS Work Group - elaborou uma especificação denominada: Mobile Network Computer Reference

Specification (MNCRS), onde é definido o que é um Mobile Network Computer e onde propõe um conjunto de padrões para interação entre aplicações, servidores e protocolos de rede.


Especificação MNCRS

O modelo proposto divide-se em dois níveis: Nível superior, que consiste numa API,

através da qual as aplicações interrogam a localização dos serviços.

Nível inferior, que consiste num protocolo que recebe as interrogações do nível superior, envia a rede, processa-as e retorna ao nível superior, onde por sua vez são repassadas a aplicação.



Esta divisão garante: Os fabricantes de aplicações tem uma

interface comum para seu desenvolvimento.

Os fornecedores de serviços sabem que seus serviços disponibilizados podem ser usados por clientes móveis.



Acesso à rede e suporte a mobilidade Acesso a rede através de um endereço

IP válido para aquela rede. DHCP – permitindo aos dispositivos

móveis obterem dinamicamente um endereço IP

Problema: deslocamento entre sub-redes.

Protocolo Mobile IP.


Service Location Protocol (SLP)

Protocolo padronizado para localização de serviços em ambiente de rede baseado em IP

Preconizado pelo IETF. Processo automatizado. SLP fornece mecanismos necessários

para a descoberta de serviços na rede, sem a necessidade de conhecer a localização dos mesmos e de configuração manual.


Service Location Protocol (SLP)

A arquitetura possui 3 entidades: UA (User Agent) – trabalham em função de

um aplicação cliente que pretende localizar um serviço.

SA (Server Agent) - trabalham em funçao de um serviço, anunciando sua disponibilidade.

* DA (Directory Agent) – funciona como uma central que armazena informações referentes a localização e disponibilidade dos serviços.


Interação entre os componentes do SLP


Arquitetura do SLP

A comunicação entre os componentes é feita sobre TCP/IP e pode funcionar de duas formas: Ponto a ponto (unicast) Multicast


Arquitetura do SLP

Localização de serviços


Arquitetura do SLP

Anuncio de serviços


Arquitetura do SLP

Anuncio de serviços AS envia uma mensagem – Registro de

Serviço ao AD. Mensagem - > URL do serviço.

Sintaxe = serviço:<tipo>://<endereço>. Se serviço deixa de ser disponível, o

seu AS envia a mensagem – Fim de Registro de Serviço – ao AD que eliminam esse registro.


Arquitetura do SLP

Localização de um DA. Redução de mensagens na rede.

Como localizar um AD? Configuração estática. DHCP. Localização ativa. Localização passiva.


Arquitetura do SLP

Localização de um DA.


JINI

Sistema de localização de serviços, de propriedade da Sun Microsystems.

Baseado na arquitetura Java. Funciona sob o mesmo paradigma do

SLP. Tira proveito da possibilidade de

trafegar código executável pela rede utilizando RMI para acessar o serviço.


JINI

Ao necessitar de um serviço o cliente efetua o download de um objeto proxy Java, um código executável pela JVM, capaz de invocar, remotamente, métodos na entidade que oferece o serviço, e ainda enviar dados necessários ao cumprimento da tarefa.


Arquitetura


Arquitetura

Cada serviço oferece uma funcionalidade que pode ser acessada através de interfaces definida pelo serviço.

Cada dispositivo pode agir como cliente ou servidor, dependendo se ele está requisitando ou providenciando serviço.


Arquitetura

Lookup Service

Discovery Encontrar o Lookup Service

Join


ArquiteturaRegistrando um Serviço - 1


ArquiteturaBuscando um serviço - 1


Jini

Leasing Um serviço é alugado para um cliente

por um quantidade de tempo fixa. Quando expira esse tempo o cliente

renova o aluguel pra continuar acessando o serviço.

O aluguel expira pra todos os usuários quando o serviço não está disponível.


Exemplo:Sistema Infotronic do Chrysler Cruiser2000 – EUA.


Exemplo:

Uma impressora pode se conectar a uma rede e divulgar seus serviços.

Pode ainda divulgar mudanças de estado.

Uma câmera digital nessa mesma rede pode achar a impressora e solicitar a impressão de fotos num determinado formato.


SLP X JINI

JINI Interface de Serviços Java, RMI, mover objetos entre JVM

SLP Interface – brigde SLP/JINI Qualquer linguagem

Arquiteturas semelhantes


MOCA

Ambiente de Programação e Run-time para dispositivos de computação móvel.

Um framework component baseado em componentes de software chamados Serviços

Devido a portabilidade este foi escrito em JAVA.


Características do MOCA

100% JAVA Permite a descoberta dinâmica e

download de serviços publicados por dispositivos vizinhos

Pouco consumo de memória (lazy loading) As aplicações podem residir localmente ou

ser descarregadas da rede (software dinâmico)

Uso extensivo da JVM Alto grau de transparência de localização


Arquitetura dos Serviços

O MOCA fornece um serviço de framework que dá suporte ao desenvolvimento e execução de aplicações em dispositivos de computação móvel

Diferença entre Serviço e Aplicação Serviços

Componente de software que encapsula funções específicas e fornece uma interface para estas funcionalidades

Podem ser acessados por Aplicações ou outros Serviços

Podem ser locais (Cache de arquivos locais) ou remotos (serviço de impressão)



Aplicação Um programa escrito em Java que

declara um método main e é distribuído em um ou mais arquivos de classe

As aplicações usam serviços através das interfaces fornecidas

Cada aplicação possui um único grupo de threads e um espaço de nome privado

O acesso aos serviços podem ser limitados através de políticas de segurança


Serviço de Registro

Elemento central da Arquitetura do MOCA Realiza dois papeis

Atua como uma central de repositório de serviços Encapsula as políticas de gerenciamento do ciclo

de vida dos serviços Realiza o registro, atualização, resolve e exclui

serviços Descritor de Serviço:

Nome da Interface Nome da Implementação URL (opcional)


Serviço de Registro

Para obter um Serviço Um objeto pede ao Serviço de Registro realizar um

look-up A entrada mínima requerida é o nome da interface

do serviço O Serviço de Registro retorna a referencia para uma

implementação do objeto cujo a interface foi requerida

O requerente pode acessar o Serviço via os métodos disponibilizados na interface

O Serviço de Registro não faz distinção entre serviços locais ou remotos

Lazy Loading Período de Validade


Serviços Essenciais

É um subconjunto dos serviços gerenciados pelo MOCA

Os Serviços Essenciais são usados por serviços customizados ou application class carregadas.

Sem os Serviços Essenciais o MOCA não tem como carregar serviços adicionais ou aplicações

São implementados como uma extensão da JVM São carregados junto com o processo de

carregamento das classes do JAVA e existe no espaço de nome da JVM



Existem 3 Serviços Essenciais Cache de Arquivo Local Carregamento de Arquivos Gerenciamento de Aplicações

Cache de Arquivo Local Gerencia um repositório de arquivos .class do Java,

associados aos serviços e aplicações correntemente carregados no dispositivo

Implementado no topo do sistema de arquivos local do dispositivo

O esquema de substituição do conteúdo da cache pode adotar ambas as políticas (implícita ou explicita)

Sem o serviço de cache o MOCA não consegue carregar qualquer serviço ou aplicação



Carregamento de Arquivos Usado para carregar arquivos da Rede É considerado um serviço pseudo-essencial Dispositivos em modo desconectado Inabilidade de descobrir e descarregar qualquer serviço ou

aplicação Gerenciamento da Aplicação

Gerenciamento do ciclo de vida da aplicação Utilizado para para criar, suspender ou destruir aplicações Para cada aplicação o Gerente de Aplicações aloca e

gerencia um grupo de threads Uso de um espaço de nome privado para isolar aplicações

e limitar o conjunto de serviços visíveis pela Aplicação


Serviços de Aquisição

Sem uma maneira conveniente de distribuir ou adquirir um componente, o Modelo de Componentes terá pouca chance de ser usado

Um Serviço é composto de duas partes Interface – arquivo de classe da interface Implementação – arquivos de classe da implementação

No MOCA o carregamento de serviços é realizado pelo Serviço de Carregamento de Classes

O carregamento de um Serviço é realizado em um processo de duas fases



Primeira Fase Ao Serviço de Carregamento de Classe é solicitado a

carregar um arquivo de classe de interface do serviço requerido

Uso do Repositório de Interfaces Segunda Fase

Os arquivos de classe da implementação do serviço requerido são carregados

Localização dos arquivos de implementação URL – usado para serviços descobertos

dinamicamente Serviço de Nomes para traduzir nomes de interfaces

e implementações em URL



Arquivos de Classe de Implementação e Interfaces devem fazer parte pacotes Java específicos

Todas as interfaces estão em um pacote service.interfaces

Service.interface.MinhaInterface – arquivo de classe da interface

Service.MinhaInterface – arquivo de classe de implementação


Serviços de Descoberta MOCA fornece mecanismos que permitem a dispositivos

móveis descobrir serviços em dispositivos vizinhos Alto grau de transparência na localização de

serviços A descoberta de um serviço de impressão provido

por uma impressora vizinha Aplicações MOCA podem adaptar os dispositivos

móveis ao ambiente O Serviço de Descoberta no MOCA é baseado no

Modelo Multicast Serviços exportados são representados por um

descritor de Serviço


Serviços de Descoberta

Lazy Strategy – Ajuda a minimizar o consumo de memória e o overhead na rede

Período de Validade – semelhante ao Garbage Collection em uma JVM

O Serviço de descoberta no MOCA é implementado por dois serviços opcionais Broadcaster Listener

Broadcaster – lista de serviços exportados Listener – monitora o broadcast


Serviços de Descoberta


Segurança

Devido a sua natureza portável e habilidade a dinamicamente descarregar código, dispositivos de computação móvel são particularmente suscetíveis a ataques

Modelo de segurança provido pelo Java é inadequado para controlar o acesso aos recursos em um dispositivo móvel

MOCA dividiu o código descarregado em duas categorias Serviços Aplicação


Segurança

Serviços são confiáveis Usa Encriptação e Assinatura Digital Acesso aos recursos do dispositivo

determinado por uma política que associa direitos com assinatura de código

Aplicações são não confiáveis Usa serviços para garantir acesso aos recursos Acesso a serviços é determinado por uma

política que associa direitos com categorias de aplicações


Segurança


Serviços de Atualização

MOCA suporta atualização dinâmica da implementação dos serviços

Interface de Serviços devem ser imutáveis Reescrever uma aplicação devido a mudança de

uma interface Implementação dos Serviços disponíveis podem

ser atualizadas a qualquer momento Adaptadores de Serviços são utilizados para

suportar a atualização dinâmica Para atualizar uma implementação, o Serviço de

Registro simplesmente associa o Adaptador com a nova implementação


Serviços de Atualização


Cenário

Exemplo de como os dispositivos móveis podem descobrir serviços demonstrando de forma prática como esse processo ocorre

Neste cenário veremos como ocorre: A Descoberta de um serviço O Registro dos Serviços Lazy Loading Strategy Período de Validade


Sumário de características


Bibliografia

Artigos Marcus Amorim Leal, Jini e Redes

Espontâneas , PUC-Rio, Introdução à Computação Móvel – 2001.

Carlos Rodrigo Souza Santos, JINI: Uma arquitetura de computação distribuída baseada na plataforma Java, UFMA, 2003.

Raul Gupta; Sumeet Talwar; Dharma P. Agrawal, Jini Home Networking: A Step toward Pervasive Computem, IEEE, 2002.


Bibliografia

Artigos Bruno F. Souza, A vida, o Universo e Tudo Mais

JINI 2.0 Segurança em Aplicações, Revista Java Magazine. Edição 11.

Rui F. Pereira; Mário J. Silva, Descoberta de Serviços em Ambientes Móveis , Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Alexandre A. Pires; Otto Carlos M. B. Duarte, Segurança em Localização de Serviços.


Bibliografia

Site The Jini Product Home Page, disponível

na www em http://java.sun.com/jini. Sun Microsystems.

http://www.ime.usp.br/~lmap/mestrado.html

http://www.ececs.uc.edu/~srao/projects/amcpaper.pdf

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