講義日程予定 第 1 回 「ガイダンス」 第 2 回 「ユビキタスシティ検討ワーキング中間とりまとめ」 第 3 回 「次世代ネットワーク技術：情報家電」 第 4 回 「次世代ネットワーク技術：ホームネットワーク」 第 5 回 「次世代ネットワーク技術：インターネット技術」 第 6 回 「次世代ネットワーク技術：次世代インターネット技 術」 第 7 回 「次世代ネットワーク技術： アドホックネットワー ク」 第 8 回 「次世代ネットワーク技術： P2P ネットワーク」 第 9 回 「センシング技術：センサネットワーク」 第 10 回 「富士通のユビキタス事業紹介」 第 11 回 「センシング技術： RFID と測位技術」 第 12 回 「サービスアーキテクチャ：基盤ソフトウェア技術」 第 13 回 「内田洋行のユビキタス事業紹介」 第 14 回 「サービスアーキテクチャ：プライバシとセキュリ ティ」 第 15 回 「期末定期試験」

期末試験用課題 1 家庭内でまだネットワークにつながって いない家電に適切なホームネットワーク を適用した情報家電を各自考案し 800 字程 度で以下について述べよ． – それを用いた機能，利用例について以下を明 確にして述べよ なぜそのような情報家電を考案したのか ネットワーク接続手法をどう選択したのか – 供給した企業の販売後の戦略について考察せ よ 普及後に展開できるサービスは何か 他のネットワーク機器との連携は 保守，アップデートは

期末試験用課題 2 次世代ネットワーク技術として， IPv6 ， P2P ネットワーク，アドホックネットワー ク，センサネットワークの中から一つ選択 して 800 字程度で， – その技術について説明し， – 応用例を述べよ． – またその技術を企業がビジネス化する可能性 について述べよ．

期末試験用課題 3 測位システムの利用には，測位精度，設備 の容易さ ( イニシャルとランニングコスト， 設定の手間など ) ，プライバシー確保の容易 さ，といった導入基準がある． Cambridge 大学の ActiveBat システムと GPS を上記の項 目に照らして比較し，利害得失を 800 字程 度で論じなさい．

期末試験用課題 4 Java 言語には RMI という遠隔メソッド呼出 しの機構があるが， – この機構について 400 字程度で説明し， – それを用いたサービスアーキテクチャを実例 をあげて 400 字程度で説明しなさい．

2006 年度前期 情報システム構成論 2 第 12 回 「サービスアーキテクチャ」 西尾 信彦 立命館大学 情報理工学部

分散システム構成法 分散システムとは何か？ – 例えば，サーバとクライアントによる通信 – プロセスの壁を越える 仮想メモリ管理を越える – ホストの壁を越える ネットワークを利用 分散システムをどう構築するか？ –OS とライブラリでネットワーク利用 ソケットプログラミング プログラミング言語がネットワークを隠す –RPC: Remote Procedure Call – プログラマにとっては関数呼び出し – 呼び出された関数は別ホストで稼動

RPC: 遠隔手続き呼出し Sun Microsystems の SunRPC が有名 UNIX における初期のかな漢字変換システ ムである Jserver などが RPC によって実装 されていた． – かなの文字列を引数にかな漢字変換用の関数 (RPC) を呼出すと漢字変換されて戻ってくる

RPC: 遠隔手続き呼出し RPC 呼び出し側 – 引数を用意して関数呼び出し – 呼出し先と引数をまとめてリモートホストに 送る – 返信を待つ – 返信を受けて，返り値を取り出し，スタック に戻す – 呼出しもとにリターン

RPC: 遠隔手続き呼出し RPC 呼出され側 – ネットワーク越しの要求を待つ – 届いた要求パケットから呼出され先を特定 – 引数をスタックに取り出し，コール –RPC 本体が動いて，返り値がスタックにつま れる – 返り値をまとめて，呼出し側に送信 – また要求待ちに戻る

RPC: 遠隔手続き呼出し プログラマの手間 – クラアント，サーバ双方に余計なインタ フェース部分が必要 – これらをスタブ ( 切り株 ) と呼ぶ – スタブを手で書いたら楽にならない – スタブ自動生成のためのスタブジェネレータ がある – スタブジェネレータに渡す RPC の仕様を記述 するインタフェース記述言語 IDL が必要 – 適切なスタブを静的もしくは動的にリンク 動的にやるなら相手先を見つけるサーバが必要

RMI: 遠隔メソッド呼出し オブジェクト指向プログラミング言語に おける RPC のこと 別プロセスに位置するオブジェクトのメ ソッドを呼出す リモートオブジェクト，値呼出し / 参照呼 出し Java では JavaRMI というクラスが実装さ れている．

なぜ皆が Java を使うのか？ 新しいプログラミング言語である 成長中の言語である いま重要な要素が入っている – オブジェクト指向 – アーキテクチャ中立 – セキュリティ – ネットワーク 開発環境が近代的に充実している –Eclipse… –UML 関連

Java Remote Method Invocation Object-oriented Mobile behavior Design Patterns Safe and Secure Easy to Write/Easy to Use Connects to Existing/Legacy Systems Write Once, Run Anywhere Distributed Garbage Collection Parallel Computing The Java Distributed Computing Solution

Stub and Skeleton Client ObjectServer/Remote Object StubSkeleton Method Invocation with arguments Return Value

Designing Interface RemoteDictionary.java: import java.rmi.*; public interface RemoteDictionary extends Remote { Object answer( Object key ) throws RemoteException; Object[] keys() throws RemoteException; }

Implement Remote Object RemoteDictionaryImpl.java: import java.util.*; import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; public class RemoteDictionaryImpl extends UnicastRemoteObject implements RemoteDictionary { private Hashtable dictionary; public RemoteDictionaryImpl() throws RemoteException { super(); dictionary = new Hashtable(); dictionary.put( "nishio", "Nobuhiko Nishio\nAssociate Professor\nUbiquitous Computing" ); dictionary.put( "mouri", "Koichi Mouri\nAsistant Professor\nContext-Aware Software" ); dictionary.put( "okubo", "Eiji Okubo\nProfessor\nOperating System" ); } public Object answer( Object key ) throws RemoteException { return dictionary.get( key.toString() ); } public Object[] keys() throws RemoteException { Enumeration enum = dictionary.keys(); Vector vector = new Vector(); while( enum.hasMoreElements() ) vector.addElement( enum.nextElement() ); Object[] keys = new Object[ vector.size() ]; for( int i=0; i<vector.size(); i++ ) keys[i] = vector.elementAt(i); return keys; }

Building Server DictionaryServer.java: import java.rmi.*; public class DictionaryServer { public static void main( String argv[] ) { System.setSecurityManager( new RMISecurityManager() ); try { RemoteDictionaryImpl object = new RemoteDictionaryImpl(); Naming.rebind( "rmi:///RemoteDictionaryServer", object ); System.out.println( "Remote Dictionary Service Starts." ); } catch( Exception e ) { System.err.println( "Error:" + e.getMessage() ); System.exit(-1); }

Rebind and Look up Client ObjectServer/Remote Object Lookup()Registry Look up reference Rebind Obtains Remote Reference

Building Client SingleLineClient.java: import java.rmi.*; public class SingleLineClient { public static void main( String argv[] ) { try { RemoteDictionary dictionary = (RemoteDictionary)Naming.lookup( "rmi://" + argv[0] + "/" + "RemoteDictionaryServer" ); Object value = dictionary.answer( argv[1] ); if( value != null ) System.out.println( value.toString() ); } catch( Exception e ) { System.err.println( "Error:" + e.getMessage() ); System.exit(-1); }

Procedure for Execution Compile Java sources Compile RMI-related files Prepare Security Policy Launch RMI Registry Program Launch Server Program Execute Client Program Policy: grant { permission java.security.AllPermission; };

Jini JavaRMI をベースとしたサービスアーキテ クチャの一つ Sun Microsystems が開発 クライアントオブジェクトがルックアッ プサーバを経由して，リモート ( サーバ ) オ ブジェクトのプロクシーを獲得し，それ 経由でサービスを受ける．

Jini Characters

Jini Overview 1. Discovery 2. Join 3. Lookup4. Service Invocation

Lookup Service: registrar

Client Lookup

Proxy

Proxy vs Service ：サイズの問 題 Thin proxy and fat service. –RMI implementation Fat proxy and non service Half and half approach –Other implementations than RMI

リモートサービスの課題 どのようにサービスを発見するか – ディスカバリ機構 –Apple の Bonjour など そのサービスが何をするのか – サービス記述 メソッド呼出しにおけるセマンティクス – 値呼出しか参照呼出しか – 参照呼出しをいかに実現するか 最初のスタブをいかに入手するか – 新たに参加したサービスのインタフェースをどう知 るか？

セキュリティの確保 適切な人が適切なサービスを実行する 利用時のユーザのログイン認証 – パスワード， RFID(ICOCA) ，バイオメトリクス ケイバビリティの生成 – 偽造できない許可証 One-time パスワードつき Man-in-the-middle 攻撃対策 – 有効期限つき 通信路の暗号化 –IPSec や VPN どこまでやるのかも問題 – やりすぎたら使いものにならない

異種サービス間連携の問題 世の中には多くのサービスアーキテク チャが –Jini ， UPnP ， DLNA ， SOAP 通信路も多種多様 –Bluetooth ， PLC ，携帯電話公衆回線， WiFi –WiMAX ， UWB ， 3.5G/4G 個人認証も多様 – 次世代型 RFID ，生体認証 – ではあるが，統一されるのはもっと恐しい

異種サービス間連携の問題 ( 続 き ) サービスアーキテクチャでの解決 – サービスの XML を利用した記述 オブジェクトの直列化 (object serialization) RPC/RMI 自体を XML で記述する – セマンティックウェブ技術の発達 WSDL ， RDF ， OWL/S などによるグラウンディン グ 通信路での解決 – 各種ゲートウェイの開発 – 仕様の拡大化