Skip to main content

2024 | OriginalPaper | Buchkapitel

3. HTTP für global verteilte Anwendungen

verfasst von : Felix Gessert, Wolfram Wingerath, Norbert Ritter

Erschienen in: Schnelles und skalierbares Cloud-Datenmanagement

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Für jede verteilte Anwendung spielt das Netzwerk eine bedeutende Rolle für die Leistung. Im Web ist das zentrale Protokoll HTTP (Hypertext Transfer Protocol), das bestimmt, wie Browser mit Webservern kommunizieren und das als Grundlage für REST-APIs (Representational State Transfer) verwendet wird. Für Cloud-Dienste über verschiedene Deployment- und Servicemodelle sind REST-APIs die Standard-Schnittstelle für den Zugriff auf Speicher- und Rechenressourcen sowie auf hochrangige Dienste. Die meisten DBaaS-, BaaS- und NoSQL-Systeme bieten native REST-APIs an, um ein hohes Maß an Interoperabilität zu erreichen und den Zugriff aus heterogenen Umgebungen zu ermöglichen. Dieses Kapitel überprüft relevante Grundlagen von HTTP und Netzwerk in Bezug auf Leistung und Latenz sowie ihre Rolle im Cloud-Datenmanagement. Insbesondere werden wir hervorheben, welche Herausforderungen das standardisierte Verhalten der Web-Caching-Infrastruktur für datenzentrierte Dienste darstellt.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Im Prinzip ist der REST-Architekturstil unabhängig von seinem zugrunde liegenden Protokoll. Da jedoch HTTP in praktischen Implementierungen dominiert, werden wir REST als seine Kombination mit HTTP bezeichnen [WP11].
 
2
Darüber hinaus wurde das QUIC (Quick UDP Internet Connections) Protokoll als UDP-basierte Alternative zu HTTP vorgeschlagen, die keinen Verbindungshandshake-Overhead hat [Gri13]. Eine neue TLS-Protokollversion ohne zusätzliche Handshakes wurde ebenfalls vorgeschlagen [Res17].
 
3
Die Beziehung zwischen Latenz und potenzieller Datenrate wird als Bandwidth-Delay Product (Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt) bezeichnet [Gri13]. Für eine gegebene Round-Trip-Latenz (Verzögerung) wird die effektive Datenrate (Bandbreite) als die maximale Menge an übertragbaren Daten (Produkt) dividiert durch die Verzögerung berechnet. Wenn beispielsweise das aktuelle TCP-Staukontrollfenster 16 KB und die Latenz 100 ms beträgt, beträgt die maximale Datenrate 1,31 MBit/s.
 
4
Head-of-Line-Blocking tritt auf, wenn eine Anfrage geplant ist, aber keine offene Verbindung genutzt werden kann, da die Antworten noch nicht eingegangen sind.
 
Literatur
[All10]
Zurück zum Zitat Subbu Allamaraju. Restful web services cookbook: solutions for improving scalability and simplicity. “O’Reilly Media, Inc.”, 2010. Subbu Allamaraju. Restful web services cookbook: solutions for improving scalability and simplicity. “O’Reilly Media, Inc.”, 2010.
[Alo+04]
Zurück zum Zitat Gustavo Alonso et al. “Web services”. In: Web Services. Springer, 2004, S. 123–149. Gustavo Alonso et al. “Web services”. In: Web Services. Springer, 2004, S. 123–149.
[Ama16]
Zurück zum Zitat Sean Amarasinghe. Service worker development cookbook. English. OCLC: 958120287. 2016. isbn: 978-1-78646-952-6. url: http://lib.myilibrary.com?id=952152 (besucht am 01/28/2017). Sean Amarasinghe. Service worker development cookbook. English. OCLC: 958120287. 2016. isbn: 978-1-78646-952-6. url: http://​lib.​myilibrary.​com?​id=​952152 (besucht am 01/28/2017).
[Bhi+02]
Zurück zum Zitat Manish Bhide et al. “Adaptive push-pull: Disseminating dynamic web data”. In: IEEE Transactions on Computers 51.6 (2002), S. 652–668. Manish Bhide et al. “Adaptive push-pull: Disseminating dynamic web data”. In: IEEE Transactions on Computers 51.6 (2002), S. 652–668.
[Bie+15]
Zurück zum Zitat Christopher D Bienko et al. IBM Cloudant: Database as a Service Advanced Topics. IBM Redbooks, 2015. Christopher D Bienko et al. IBM Cloudant: Database as a Service Advanced Topics. IBM Redbooks, 2015.
[Bla+10]
Zurück zum Zitat Roi Blanco et al. “Caching search engine results over incremental in- dices”. In: Proceedings of the 33rd international ACM SIGIR conference on Research and development in information retrieval. ACM, 2010, S. 82–89. url: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1835466 (besucht am 04/24/2015). Roi Blanco et al. “Caching search engine results over incremental in- dices”. In: Proceedings of the 33rd international ACM SIGIR conference on Research and development in information retrieval. ACM, 2010, S. 82–89. url: http://​dl.​acm.​org/​citation.​cfm?​id=​1835466 (besucht am 04/24/2015).
[BR02]
Zurück zum Zitat Laura Bright and Louiqa Raschid. “Using Latency-Recency Profiles for Data Delivery on the Web”. In: VLDB 2002, Proceedings of 28th International Conference on Very Large Data Bases, August 20–23, 2002, Hong Kong, China. Morgan Kaufmann, 2002, S. 550–561. url: http://www.vldb.org/conf/2002/S16P01.pdf. Laura Bright and Louiqa Raschid. “Using Latency-Recency Profiles for Data Delivery on the Web”. In: VLDB 2002, Proceedings of 28th International Conference on Very Large Data Bases, August 20–23, 2002, Hong Kong, China. Morgan Kaufmann, 2002, S. 550–561. url: http://​www.​vldb.​org/​conf/​2002/​S16P01.​pdf.
[Cal+11]
Zurück zum Zitat Brad Calder et al. “Windows Azure Storage: a highly available cloud storage service with strong consistency”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 143–157. url: http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2043571 (besucht am 04/16/2014). Brad Calder et al. “Windows Azure Storage: a highly available cloud storage service with strong consistency”. In: Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. ACM, 2011, S. 143–157. url: http://​dl.​acm.​org/​citation.​cfm?​id=​2043571 (besucht am 04/16/2014).
[Cam16]
Zurück zum Zitat Raymond Camden. Client-side data storage: keeping it local. First aufl. OCLC: ocn935079139. Beijing: O’Reilly, 2016. isbn: 978-1-4919-3511-8. Raymond Camden. Client-side data storage: keeping it local. First aufl. OCLC: ocn935079139. Beijing: O’Reilly, 2016. isbn: 978-1-4919-3511-8.
[Car13]
Zurück zum Zitat Josiah L. Carlson. Redis in Action. Greenwich, CT, USA: Manning Publications Co., 2013. isbn: 1617290858, 9781617290855. Josiah L. Carlson. Redis in Action. Greenwich, CT, USA: Manning Publications Co., 2013. isbn: 1617290858, 9781617290855.
[Che+14]
Zurück zum Zitat Yuchung Cheng et al. Tcp fast open. Tech. rep. 2014. Yuchung Cheng et al. Tcp fast open. Tech. rep. 2014.
[Chu+13]
Zurück zum Zitat Jerry Chu et al. “Increasing TCP’s initial window”. In: (2013). Jerry Chu et al. “Increasing TCP’s initial window”. In: (2013).
[Dow98]
Zurück zum Zitat Troy Bryan Downing. Java RMI: remote method invocation. IDG Books Worldwide, Inc., 1998. Troy Bryan Downing. Java RMI: remote method invocation. IDG Books Worldwide, Inc., 1998.
[DPS13]
Zurück zum Zitat Erik Dahlman, Stefan Parkvall, and Johan Skold. 4G: LTE/LTE- advanced for mobile broadband. Academic press, 2013. Erik Dahlman, Stefan Parkvall, and Johan Skold. 4G: LTE/LTE- advanced for mobile broadband. Academic press, 2013.
[ERR11]
Zurück zum Zitat Mohamed El-Refaey and Bhaskar Prasad Rimal. “Grid, soa and cloud computing: On-demand computing models”. In: Computational and Data Grids: Principles, Applications and Design: Principles, Applications and Design (2011), S. 45. Mohamed El-Refaey and Bhaskar Prasad Rimal. “Grid, soa and cloud computing: On-demand computing models”. In: Computational and Data Grids: Principles, Applications and Design: Principles, Applications and Design (2011), S. 45.
[Fie00]
Zurück zum Zitat R. T Fielding. “Architectural styles and the design of network-based software architectures”. PhD thesis. Citeseer, 2000. R. T Fielding. “Architectural styles and the design of network-based software architectures”. PhD thesis. Citeseer, 2000.
[Fit04]
Zurück zum Zitat Brad Fitzpatrick. “Distributed caching with Memcached”. In: Linux journal 2004.124 (2004), S. 5. Brad Fitzpatrick. “Distributed caching with Memcached”. In: Linux journal 2004.124 (2004), S. 5.
[GC89]
Zurück zum Zitat Cary G. Gray and David R. Cheriton. “Leases: An Efficient Fault-Tolerant Mechanism for Distributed File Cache Consistency”. In: Proceedings of the Twelfth ACM Symposium on Operating System Principles, SOSP 1989, The Wigwam, Litchfield Park, Arizona, USA, December 3–6, 1989. Hrsg. by Gregory R. Andrews. ACM, 1989, S. 202–210. doi: 10.1145/74850.74870. Cary G. Gray and David R. Cheriton. “Leases: An Efficient Fault-Tolerant Mechanism for Distributed File Cache Consistency”. In: Proceedings of the Twelfth ACM Symposium on Operating System Principles, SOSP 1989, The Wigwam, Litchfield Park, Arizona, USA, December 3–6, 1989. Hrsg. by Gregory R. Andrews. ACM, 1989, S. 202–210. doi: 10.​1145/​74850.​74870.
[Ges+15]
Zurück zum Zitat Felix Gessert et al. “The Cache Sketch: Revisiting Expiration-based Caching in the Age of Cloud Data Management”. In: Datenbanksysteme fÃijr Business, Technologie und Web (BTW), 16. Fachtagung des GI-Fachbereichs “Datenbanken und Informationssysteme”. GI, 2015. Felix Gessert et al. “The Cache Sketch: Revisiting Expiration-based Caching in the Age of Cloud Data Management”. In: Datenbanksysteme fÃijr Business, Technologie und Web (BTW), 16. Fachtagung des GI-Fachbereichs “Datenbanken und Informationssysteme”. GI, 2015.
[Ges+17]
Zurück zum Zitat Felix Gessert et al. “Quaestor: Query Web Caching for Database-as-a-Service Providers”. In: Proceedings of the VLDB Endowment (2017). Felix Gessert et al. “Quaestor: Query Web Caching for Database-as-a-Service Providers”. In: Proceedings of the VLDB Endowment (2017).
[Gri13]
Zurück zum Zitat Ilya Grigorik. High performance browser networking. English. [S.l.]: O’Reilly Media, 2013. isbn: 1-4493-4476-3 978-1-4493-4476-4. url: https://books.google.de/books?id=tf-AAAAQBAJ. Ilya Grigorik. High performance browser networking. English. [S.l.]: O’Reilly Media, 2013. isbn: 1-4493-4476-3 978-1-4493-4476-4. url: https://​books.​google.​de/​books?​id=​tf-AAAAQBAJ.​
[How+88]
Zurück zum Zitat John H. Howard et al. “Scale and Performance in a Distributed File System”. In: ACM Trans. Comput. Syst. 6.1 (1988), S. 51–81. doi: 10.1145/35037.35059. John H. Howard et al. “Scale and Performance in a Distributed File System”. In: ACM Trans. Comput. Syst. 6.1 (1988), S. 51–81. doi: 10.​1145/​35037.​35059.
[KHR02]
Zurück zum Zitat Dina Katabi, Mark Handley, and Charles E. Rohrs. “Congestion control for high bandwidth-delay product networks”. In: Proceedings of the ACM SIGCOMM 2002 Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communication, August 19–23, 2002, Pittsburgh, PA, USA. Hrsg. by Matthew Mathis et al. ACM, 2002, S. 89–102. doi: 10.1145/633025.633035. Dina Katabi, Mark Handley, and Charles E. Rohrs. “Congestion control for high bandwidth-delay product networks”. In: Proceedings of the ACM SIGCOMM 2002 Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communication, August 19–23, 2002, Pittsburgh, PA, USA. Hrsg. by Matthew Mathis et al. ACM, 2002, S. 89–102. doi: 10.​1145/​633025.​633035.
[KR10]
Zurück zum Zitat James F Kurose and Keith W Ross. Computer networking: a top-down approach. Bd. 5. Addison-Wesley Reading, 2010. James F Kurose and Keith W Ross. Computer networking: a top-down approach. Bd. 5. Addison-Wesley Reading, 2010.
[KW98]
Zurück zum Zitat Balachander Krishnamurthy and Craig E. Wills. “Piggyback Server Invalidation for Proxy Cache Coherency”. In: Computer Networks 30.1-7 (1998), S. 185–193. doi: 10.1016/S0169-7552(98)00033-6. Balachander Krishnamurthy and Craig E. Wills. “Piggyback Server Invalidation for Proxy Cache Coherency”. In: Computer Networks 30.1-7 (1998), S. 185–193. doi: 10.​1016/​S0169-7552(98)00033-6.
[Lab+09]
Zurück zum Zitat Alexandros Labrinidis et al. “Caching and Materialization for Web Databases”. In: Foundations and Trends in Databases 2.3 (2009), S. 169–266. doi: 10.1561/1900000005 Alexandros Labrinidis et al. “Caching and Materialization for Web Databases”. In: Foundations and Trends in Databases 2.3 (2009), S. 169–266. doi: 10.​1561/​1900000005
[Lwe10]
Zurück zum Zitat Bernhard Lwenstein. Benchmarking of Middleware Systems: Evaluating and Comparing the Performance and Scalability of XVSM (MozartSpaces), JavaSpaces (GigaSpaces XAP) and J2EE (JBoss AS). VDM Verlag, 2010. Bernhard Lwenstein. Benchmarking of Middleware Systems: Evaluating and Comparing the Performance and Scalability of XVSM (MozartSpaces), JavaSpaces (GigaSpaces XAP) and J2EE (JBoss AS). VDM Verlag, 2010.
[Nis+13]
Zurück zum Zitat Rajesh Nishtala et al. “Scaling Memcache at Facebook”. In: NSDI. USENIX Association, 2013, S. 385–398. Rajesh Nishtala et al. “Scaling Memcache at Facebook”. In: NSDI. USENIX Association, 2013, S. 385–398.
[PB03]
Zurück zum Zitat Stefan Podlipnig and László Böszörményi. “A survey of Web cache replacement strategies”. In: ACM Comput. Surv. 35.4 (2003), S. 374–398. doi: 10.1145/954339.954341. Stefan Podlipnig and László Böszörményi. “A survey of Web cache replacement strategies”. In: ACM Comput. Surv. 35.4 (2003), S. 374–398. doi: 10.​1145/​954339.​954341.
[PB07]
Zurück zum Zitat Al-Mukaddim Khan Pathan and Rajkumar Buyya. “A taxonomy and survey of content delivery networks”. In: Grid Computing and Distributed Systems Laboratory, University of Melbourne, Technical Report (2007), S. 4. url: http://cloudbus.org/reports/CDN-Taxonomy.pdf (besucht am 09/28/2014). Al-Mukaddim Khan Pathan and Rajkumar Buyya. “A taxonomy and survey of content delivery networks”. In: Grid Computing and Distributed Systems Laboratory, University of Melbourne, Technical Report (2007), S. 4. url: http://​cloudbus.​org/​reports/​CDN-Taxonomy.​pdf (besucht am 09/28/2014).
[PB08]
Zurück zum Zitat Mukaddim Pathan and Rajkumar Buyya. “A Taxonomy of CDNs”. English. In: Content Delivery Networks. Hrsg. by Rajkumar Buyya, Mukaddim Pathan, and Athena Vakali. Bd. 9. Lecture Notes Electrical Engineering. Springer Berlin Heidelberg, 2008, S. 33–77. isbn: 978-3-540-77886-8. url: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-77887-5_2. Mukaddim Pathan and Rajkumar Buyya. “A Taxonomy of CDNs”. English. In: Content Delivery Networks. Hrsg. by Rajkumar Buyya, Mukaddim Pathan, and Athena Vakali. Bd. 9. Lecture Notes Electrical Engineering. Springer Berlin Heidelberg, 2008, S. 33–77. isbn: 978-3-540-77886-8. url: http://​dx.​doi.​org/​10.​1007/​978-3-540-77887-5_​2.
[Pos81]
Zurück zum Zitat Jon Postel. “Transmission control protocol”. In: (1981). Jon Postel. “Transmission control protocol”. In: (1981).
[RAR13]
Zurück zum Zitat Leonard Richardson, Mike Amundsen, and Sam Ruby. RESTful Web APIs: Services for a Changing World. “O’Reilly Media, Inc.”, 2013. Leonard Richardson, Mike Amundsen, and Sam Ruby. RESTful Web APIs: Services for a Changing World. “O’Reilly Media, Inc.”, 2013.
[Ree08]
Zurück zum Zitat Will Reese. “Nginx: the high-performance web server and reverse proxy”. In: Linux Journal 2008.173 (2008), S. 2. Will Reese. “Nginx: the high-performance web server and reverse proxy”. In: Linux Journal 2008.173 (2008), S. 2.
[Tsi+01]
Zurück zum Zitat Mark Tsimelzon et al. “ESI language specification 1.0”. In: Akamai Technologies, Inc. Cambridge, MA, USA, Oracle Corporation, Redwood City, CA, USA (2001), S. 1–0. Mark Tsimelzon et al. “ESI language specification 1.0”. In: Akamai Technologies, Inc. Cambridge, MA, USA, Oracle Corporation, Redwood City, CA, USA (2001), S. 1–0.
[Vak06]
Zurück zum Zitat Athena Vakali. Web Data Management Practices: Emerging Techniques and Technologies: Emerging Techniques and Technologies. IGI Global, 2006. Athena Vakali. Web Data Management Practices: Emerging Techniques and Technologies: Emerging Techniques and Technologies. IGI Global, 2006.
[VW99]
Zurück zum Zitat Paul Vixie and Duane Wessels. Hyper Text Caching Protocol (HTCP/0.0). Tech. rep. 1999. Paul Vixie and Duane Wessels. Hyper Text Caching Protocol (HTCP/0.0). Tech. rep. 1999.
[WDM01]
Zurück zum Zitat Jörg Widmer, Robert Denda, and Martin Mauve. “A survey on TCP-friendly congestion control”. In: IEEE network 15.3 (2001), S. 28–37. Jörg Widmer, Robert Denda, and Martin Mauve. “A survey on TCP-friendly congestion control”. In: IEEE network 15.3 (2001), S. 28–37.
[Wes97]
Zurück zum Zitat Duane Wessels. “Application of internet cache protocol (ICP), version 2”. In: (1997). Duane Wessels. “Application of internet cache protocol (ICP), version 2”. In: (1997).
[WGW+20]
Zurück zum Zitat Wolfram Wingerath, Felix Gessert, Erik Witt, et al. “Speed Kit: A Polyglot & GDPR-Compliant Approach For Caching Personalized Content”. In: 36th IEEE International Conference on Data Engineering, ICDE 2020, Dallas, Texas, April 20–24, 2020. 2020. Wolfram Wingerath, Felix Gessert, Erik Witt, et al. “Speed Kit: A Polyglot & GDPR-Compliant Approach For Caching Personalized Content”. In: 36th IEEE International Conference on Data Engineering, ICDE 2020, Dallas, Texas, April 20–24, 2020. 2020.
[Wor94]
Zurück zum Zitat Kurt Jeffery Worrell. “Invalidation in Large Scale Network Object Caches”. In: (1994). Kurt Jeffery Worrell. “Invalidation in Large Scale Network Object Caches”. In: (1994).
[WP11]
Zurück zum Zitat Erik Wilde and Cesare Pautasso. REST: from research to practice. Springer Science & Business Media, 2011. Erik Wilde and Cesare Pautasso. REST: from research to practice. Springer Science & Business Media, 2011.
[WPR10]
Zurück zum Zitat Jim Webber, Savas Parastatidis, and Ian Robinson. REST in practice: Hypermedia and systems architecture. “O’Reilly Media, Inc.”, 2010. Jim Webber, Savas Parastatidis, and Ian Robinson. REST in practice: Hypermedia and systems architecture. “O’Reilly Media, Inc.”, 2010.
[Xu+14]
Zurück zum Zitat Yuehai Xu et al. “Characterizing Facebook’s Memcached Workload”. In: IEEE Internet Computing 18.2 (2014), S. 41–49. Yuehai Xu et al. “Characterizing Facebook’s Memcached Workload”. In: IEEE Internet Computing 18.2 (2014), S. 41–49.
[IET15]
Zurück zum Zitat IETF. “RFC 7540 – Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2)”. In: (2015). IETF. “RFC 7540 – Hypertext Transfer Protocol Version 2 (HTTP/2)”. In: (2015).
Metadaten
Titel
HTTP für global verteilte Anwendungen
verfasst von
Felix Gessert
Wolfram Wingerath
Norbert Ritter
Copyright-Jahr
2024
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-54388-3_3

Premium Partner