Um servidor RPC STCP altamente concorrente implementado em Erlang/OTP.
O servidor é construído usando uma arquitetura supervisionada em camadas, projetada para alta disponibilidade e escalabilidade. Cada conexão STCP é gerenciada por um processo dedicado, permitindo processamento não-bloqueante e isolamento de falhas.
rpc_server_sup (Root)
├── rpc_server_shell_manager_sup
│ └── rpc_server_shell_instance (dinâmico, temporary)
│ └── [Gerencia instâncias do shell interativo]
│
└── rpc_server_sctp_listen_sup
├── rpc_server_sctp_acceptor_sup
│ └── rpc_server_sctp_connection (dinâmico, temporary)
│ └── [Gerencia conexões STCP individuais]
│
└── rpc_server_sctp_listen
└── [Gerencia socket de escuta e async_accept]
Legenda:
- (dinâmico) - Processos criados sob demanda
- (temporary) - Processos que não são reiniciados automaticamente
rpc_server_sup: one_for_onerpc_server_sctp_listen_sup: rest_for_onerpc_server_sctp_acceptor_sup: simple_one_for_onerpc_server_shell_manager_sup: simple_one_for_one
- Supervisor raiz da aplicação
- Responsável por iniciar e supervisionar todos os subsistemas
- Gerencia o ciclo de vida da aplicação
- Estratégia: one_for_one
- Supervisor do subsistema STCP
- Gerencia o listener e o supervisor de acceptors
- Garante que o servidor STCP esteja sempre disponível
- Estratégia: rest_for_one (garante que o acceptor_sup seja iniciado antes do listener)
- Supervisor dos processos de conexão
- Gerencia o pool de conexões usando simple_one_for_one
- Cria processos temporários para cada conexão
- Responsável por transferir o controle do socket para o processo de conexão
- Supervisor das instâncias do shell interativo
- Gerencia o pool de shells usando simple_one_for_one
- Cria processos temporários para cada instância de shell
- Responsável por iniciar novas instâncias de shell conforme necessário
- Implementa o servidor STCP principal
- Gerencia o socket de escuta
- Implementa async_accept para melhor escalabilidade
- Coordena a criação de novos processos de conexão
- Mantém o estado do servidor e referências de async_accept
- Aguarda a disponibilidade do supervisor de acceptors antes de iniciar
- Gerencia uma conexão STCP individual
- Processa mensagens recebidas
- Implementa o protocolo RPC
- Gerencia o ciclo de vida da conexão
- Configura o socket para modo ativo
- Trata eventos STCP (dados, fechamento, erros)
- Gerencia uma instância do shell interativo
- Fornece interface de linha de comando para administração
- Permite monitoramento e controle do servidor em tempo real
- Implementa comandos administrativos via shell
- Gerencia o sistema de reconexão baseado em hash
- Responsável por fazer o parsing de comandos recebidos via rede
- Remove caracteres de controle como \r e \n
- Divide comandos com base no caractere ":" para identificar comandos com ou sem valor
- Suporta formatos:
<<"comando:valor">>e<<"comando">>
- O listener (
rpc_server_sctp_listen) inicia escutando na porta configurada - Quando uma nova conexão chega:
- O listener inicia um novo processo de conexão via acceptor_sup
- O controle do socket é transferido para o processo de conexão
- O processo de conexão configura o socket para modo ativo
- O processo de conexão processa as mensagens recebidas
- O listener inicia um novo async_accept para a próxima conexão
O servidor implementa um sistema inteligente de reconexão baseado em hash que permite que clientes se reconectem e retomem suas sessões anteriores.
-
Identificação Única: Quando um cliente se conecta pela primeira vez, o servidor gera um hash único baseado no IP e porta do cliente usando o algoritmo DJB hash.
-
Armazenamento: O hash e o PID da instância do shell são armazenados em uma tabela ETS (
connection_table) para referência futura. -
Estado de Desconexão: Quando a conexão é perdida, a instância do shell permanece ativa mas é marcada como "desconectada".
-
Reconexão: Quando o cliente se reconecta e envia
reconnect:hashcomo primeira mensagem, o servidor:- Busca o hash na tabela ETS
- Verifica se a instância do shell anterior ainda está ativa
- Reconecta o cliente à instância existente
- Restaura o estado da sessão
# Primeira conexão
$ telnet localhost 8080
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
Client identification 123456789
# Execute alguns comandos
ls
pwd
# Desconecte (Ctrl+C ou feche a conexão)
^]
telnet> quit
Connection closed.
# Reconecte usando o hash recebido
$ telnet localhost 8080
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
# Envie o comando de reconexão como primeira mensagem
reconnect:123456789
Conexao restabelecida
# Agora você está reconectado à mesma sessãoreconnect:HASH
Onde HASH é o identificador numérico recebido na primeira conexão.
- Persistência de Sessão: Mantém o estado e histórico de comandos
- Recuperação Automática: Reconecta automaticamente à sessão anterior
- Eficiência: Evita recriar instâncias desnecessariamente
- Robustez: Funciona mesmo com interrupções de rede temporárias
- Alta Concorrência: Cada conexão é gerenciada por um processo dedicado
- Não-Bloqueante: Uso de async_accept para melhor escalabilidade
- Fault Tolerance: Isolamento de falhas através da árvore de supervisores
- Resource Management: Processos são criados/destruídos conforme necessário
- High Availability: Supervisores reiniciam componentes críticos
- Reconexão Inteligente: Sistema de reconexão baseado em hash para persistência de sessão
O servidor pode ser configurado através do arquivo config/sys.config:
[
{kernel, [
{logger_level, info}
]},
{rpc_server, [
{tcp_port, 8080},
{num_acceptors, 100}, % Número de processos aceitando conexões
{max_connections, 10000}, % Limite máximo de conexões simultâneas
{tcp_listen_options, [ % Esse é utilizado no listener global
binary,
{packet, raw}, % 0 = raw - Sem cabeçalho, dados brutos
{reuseaddr, true}, % Permite reutilizar o endereço mesmo se estiver em estado TIME_WAIT
{active, true}, % Modo ativo total (passagem automática de mensagens)
{backlog, 128} % Número máximo de conexões pendentes na fila
]},
{tcp_connection_options, [ % Esse é utilizado para cada conexão individual
binary,
{packet, raw},
{active, false},
{keepalive, true}, % Mantém a conexão ativa usando STCP keepalive
{send_timeout, 5000}, % Define um timeout de 5 segundos para operações de envio
{send_timeout_close, true},
{exit_on_close, true} % Encerra o processo quando o socket é fechado
]}
]}
].- Compile o projeto:
rebar3 compile- Inicie o servidor:
rebar3 shell-
O servidor estará escutando na porta configurada (padrão: 8080)
-
Use o shell interativo para administração:
% No shell do Erlang
rpc_server_shell:start().O shell interativo fornece os seguintes comandos:
help- Lista todos os comandos disponíveisstatus- Mostra o status atual do servidorconnections- Lista todas as conexões ativasstats- Exibe estatísticas do servidor
O servidor utiliza o sistema de logging do Erlang/OTP. Logs importantes incluem:
- Inicialização do servidor
- Novas conexões
- Erros de conexão
- Processamento de mensagens
- Fechamento de conexões
rpc_server/
├── app/ # Módulos da aplicação principal
│ ├── rpc_server_app.erl # Callback do comportamento application
│ └── rpc_server_sup.erl # Supervisor raiz
│
├── supervisors/ # Hierarquia de supervisores
│ ├── rpc_server_sctp_listen_sup.erl
│ ├── rpc_server_sctp_acceptor_sup.erl
│ └── rpc_server_shell_manager_sup.erl
│
├── sctp/ # Implementação STCP (mantido nome por compatibilidade)
│ └── rpc_server_sctp_listen.erl
│
├── shell/ # Interface de administração
│ └── rpc_server_shell_instance.erl
│
├── connections/ # Gerenciamento de conexões
│ └── rpc_server_sctp_connection.erl
│
└── commands/ # Parser de comandos
└── parser_command.erl
- Erlang/OTP 27 ou superior
- rebar3 para build
rebar3 eunit
rebar3 ct-
6277
- Fork o projeto
- Crie uma branch para sua feature (
git checkout -b feature/xpto) - Commit suas mudanças (
git commit -m 'Add some xpto') - Push para a branch (
git push origin feature/xpto) - Abra um Pull Request
Este projeto está licenciado sob a MIT License - veja o arquivo LICENSE para detalhes.