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） ・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 　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　Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ １０．　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｍａｒｋｉｎｇ　Ｓｔａｎｄａｒｄ １１．　Ｔｈｅ　ＲＰＣ　Ｌａｎｇｕａｇｅ Ａｐｐｅｎｄｉｘ：　Ｐｏｒｔ　Ｍａｐｐｅｒ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ

ＲＰＣとは ＲＰＣ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｃａｌｌ）（遠隔手続き呼び出し） 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、ＤＣＥ ＲＰＣ、ＣＯＲＢＡ ｅｔｃ．） 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/ＩＰ ｅｔｃ．） ネットワークインタフェース （ＴＣＰ/ＩＰ，ＵＤＰ/ＩＰ ｅｔｃ．）

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 　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 　　（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 111） ｐｏｒｔｍａｐ （ｐｏｒｔ　111） ｐｏｒｔｍａｐ （ｐｏｒｔ　ＸＸＸ） サーバプログラム （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 サーバプログラム クライアントプログラム

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 　　　・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 ＸＤＲ ｍａｒｓｈａｌｉｎｇ ｕｎｍａｒｓｈａｌｉｎｇ

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

ＲＰＣメッセージの形式（accept返答時） ｘｉｄ トランザクション識別子 ｍｔｙｐｅ メッセージタイプ（ＣＡＬＬ/ＲＥＰＬＹ） ｒｅｐｌｙ_ｓｔａｔ 返答状態（ACCEPTED/DENIED） ａｕｔｈ_ｆｌａｖｏｕｒ 認証方式 ｖｅｒｆ サーバ側（ｖｅｒｉｆｉｅｒ） ｂｏｄｙ 認証情報 ａｃｃｅｐｔ_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 　　　　　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 バージョン番号 プロシージャ番号 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_client.o XYZ_clnt.o XYZ_xdr.o XYZ_svc.o XYZ_server.o ロードモジュール XYZ_client XYZ_server

ＲＰＣの利用例 ＮＦＳ（Ｖｅｒｓｉｏｎ．３） ・ＦｒｅｅＢＳＤ４．３‐ＲＥＬＥＡＳＥのソースコードを参照 　　・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 カーネル ＶＦＳインタフェース ＶＦＳインタフェース ＵＦＳ ＮＦＳクライアント ＮＦＳクライアント ＵＦＳ ＲＰＣ ＲＰＣ ＤＫ ＤＫ

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）