RPC:Remote Procedure Call Protocol Specification

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

参照ＲＦＣについて ・ＲＦＣ１０５０　（ＲＰＣ）・ＲＦＣ１０５７　（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）・ＲＦＣ１８３１　（ＲＰＣ：Ｖｅｒｓｉｏｎ２）Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｒａｃｋ・ＲＦＣ１０１４　（ＸＤＲ）・ＲＦＣ１８３２　（ＸＤＲ）Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｒａｃｋ

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

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、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」

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．）

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

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：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

　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

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）

ｐｏｒｔｍａｐを利用したＲＰＣの様子 ＲＰＣサービス起動時ＲＰＣサービス呼び出し時（ｐｏｒｔ　ＸＸＸ）サーバプログラム（ｐｏｒｔ　111）ｐｏｒｔｍａｐ（ｐｏｒｔ　111）ｐｏｒｔｍａｐ（1）ポート番号問い合わせ（3）ＲＰＣ呼び出しポートの登録要求利用可能ポートの登録（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サーバプログラム

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ＸＤＲｍａｒｓｈａｌｉｎｇｕｎｍａｒｓｈａｌｉｎｇ

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

ＲＰＣメッセージの形式（呼び出し時） トランザクション識別子ｘｉｄｍｔｙｐｅメッセージタイプ（ＣＡＬＬ/ＲＥＰＬＹ）ＲＰＣバージョン番号（＝２）ｒｐｃｖｅｒｓプログラム番号ｐｒｏｇバージョン番号ｖｅｒｓプロシージャ番号ｐｒｏｃａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ認証方式ｃｒｅｄクライアント側（ｃｒｅｄｅｎｔｉａｌ）認証情報ｂｏｄｙａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ認証方式ｖｅｒｆサーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）認証情報ｂｏｄｙ・・・サービス固有の引数

ＲＰＣメッセージの形式（accept返答時） トランザクション識別子ｘｉｄｍｔｙｐｅメッセージタイプ（ＣＡＬＬ/ＲＥＰＬＹ）返答状態（ACCEPTED/DENIED）ｒｅｐｌｙ_ｓｔａｔａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ認証方式ｖｅｒｆサーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ）認証情報ｂｏｄｙａｃｃｅｐｔ_ｓｔａｔ受け付け状態（SUCCESS/ PROG_MISMATCH/...）・・・サービス固有の処理結果

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) = 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; 手続きの戻り値の型プロシージャ番号バージョン番号プログラム番号

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

ＲＰＣプログラム作成の流れ ユーザが作成 XYZ_client.c XYZ.x XYZ_server.c ｒｐｃｇｅｎにより生成 XYZ_clnt.c XYZ.h XYZ_xdr.c XYZ_svc.c XYZ_clnt.o XYZ_xdr.o XYZ_svc.o XYZ_server.o XYZ_client.o XYZ_client XYZ_server ロードモジュール

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.

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ＡＰシステムコールインタフェースシステムコールインタフェースカーネルＶＦＳインタフェースＶＦＳインタフェースＵＦＳＵＦＳＮＦＳクライアントＮＦＳクライアントＲＰＣＲＰＣＤＫＤＫ

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) = 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;

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）

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