02-服務計算基礎(分布式計算技術基礎)

1、效力計算根底主講：李偉剛西北工業(yè)大學軟件與微電子學院.第二章 分布式計算技術根底.主要內容通訊機制通訊中間件中間件的同步方式中間件的異步方式耦合性.第一節(jié) 通訊機制.通訊機制的異質性通訊方式同步、異步音訊傳送、發(fā)送/回調、發(fā)布/訂閱、廣播多種運轉時特性需求思索平安、容錯、負載平衡、事務處置、日志、審計產品的多樣化.通訊方式1同步同步伐用結果前往呼應接納發(fā)送者接納者阻塞等待.通訊方式2異步：音訊傳送發(fā)出音訊接納發(fā)送者接納者.通訊方式3異步：發(fā)送/回調接納音訊呼應接納發(fā)送者接納者繼續(xù)執(zhí)行發(fā)出音訊.通訊方式4異步：發(fā)布/訂閱發(fā)布者發(fā)布者訂閱者訂閱者訂閱者主題/Top

2、ic.通訊方式5異步：廣播發(fā)送者接納者接納者接納者發(fā)布音訊發(fā)布音訊發(fā)布音訊.第二節(jié) 通訊中間件.中間件在分布式計算系統(tǒng)中，中間件是指位于操作系統(tǒng)和運用系統(tǒng)之間的軟件層。它是獨立組件之間的“粘合劑目的隱藏組件的分布性隱藏組件的異構性 提供一致、規(guī)范和高層的接口提供一組共用效力例子事務處置中間件數據轉換中間件通訊中間件.常用通訊中間件框架RPC給那些分布在不同計算機上的運用提供相互通訊的途徑，是當今多數中間件的根底分布式對象由ORB(Object Request Broker)支持MOM基于音訊隊列，是大型企業(yè)通訊根底構造的流行技術音訊代理MOM的擴展同步異步.第三節(jié) 中間件的同步方式.RPCRe

3、mote Procedure Call客戶端調用客戶端存根，存根把相關參數組裝成一個或一組音訊包，參與效力器端IP地址和執(zhí)行此過程的進程ID號，構成一條音訊；客戶端存根將音訊發(fā)送至RPC運轉時庫；客戶端RPC運轉時庫將音訊發(fā)送至傳輸層；Client applicationClient stubRPC libraryNetwork protocolServer applicationServer stubRPC libraryNetwork protocolCall procedureExecute procedure1235674.RPC音訊由傳輸層傳送至效力器端；效力器端傳輸層將音訊發(fā)送給效

4、力器端RPC運轉時庫；效力器端RPC運轉時庫將音訊發(fā)送到Server stub上的一個子程序，由它處置音訊；Server stub的子程序拆解音訊，解析出參數，并用本地調用方式執(zhí)行過程。Client applicationClient stubRPC libraryNetwork protocolServer applicationServer stubRPC libraryNetwork protocolCall procedureExecute procedure1235674呼應過程同理。.RPC的奉獻透明性允許程序可以象調用本地過程一樣調用駐留在其他機器上的過程，調用者根本不知道被調用

5、的過程是在另一臺機器上運轉的提出客戶端和效力器的概念對分布式對象技術影響深遠的概念有：接口定義言語IDL稱號和目錄效力動態(tài)綁定效力接口.RPC程序開發(fā)過程Step1 定義過程接口Step2 編譯過程接口的定義客戶端存根(stub)效力器存根(stub/skeleton)客戶端存根必需和效力器代碼一同編譯和銜接Step3 編寫和編譯實現代碼效力器端：實現過程的代碼客戶端：運用邏輯代碼.RPC的缺陷受限于一樣的RPC運轉環(huán)境需求了解一些網絡細節(jié)以便定位效力器客戶端發(fā)出懇求的同時，要求效力器必需是活動的非面向對象編程.分布式對象Client applicationClient proxiesORBN

6、etwork protocolServer applicationServer skeletonsORBNetwork protocolCall methodExecute methodCreate, locate, delete, invoke.分布式對象思想“Interoperable Object References允許經過對象工廠和其他輔助對象，方便地遠程創(chuàng)建、定位、刪除和調用對象提供了一個OO的分布式平臺，理想是處置異構硬、軟件、廠商ORB支持位置透明，對客戶端隱藏實現細節(jié)實現：CORBA, COM/DCOM, RMI.CORBA開展史Common Object Request B

7、roker Architecture OMG開發(fā)的規(guī)范, “to allow applications to communicate with one another no matter where they are located or who has designed them1991, CORBA 1.1, IDL & API within an ORB1994, CORBA interoperability & IIOP (Internet Inter-ORB Protocol)1997, CORBA 2.1, Interoperability with COM1998, CORBA

8、2.2, Interoperability with Java2002, CORBA Component Model.CORBA運用程序構造Object Request Broker: enables objects to transparently make and receive requests and responses in a distributed environment. The core of the reference model, “telephone exchangeObject Services: a collection of services (interface

9、s and objects) that support basic functions for using and implementing objects.e.g. Naming, Life Cycle Service Common Facilities: a collection of services that many applications may share, but which are not as fundamental as the Object Servicese.g. facility Application Objects: products of a single

10、vendor on in-house development group that controls their interfaces.CORBA運用程序構造Object Request BrokerApplicationObjectsDomainFacilitiesHorizontal CORBAFacilitiesDomain Facilities.CORBA中間件體系架構Interface RepositoryImplementation RepositoryIDLCompilerClientObjectDynamicInvocationIDLStubORBInterfaceIDLSke

11、letonDynamicSkeletonObjectAdapterORB CoreGIOP/IIOP.ORB(Object Request Broker)功能：提供一組效力邏輯定位遠程對象，傳輸懇求，等待結果前往并在結果前往時將它傳給客戶端實現對象位置透明與開發(fā)言語無關：接口翻譯和言語綁定優(yōu)點客戶端不用知道與效力器對象通訊、激活或保管效力器對象的機制不用知道效力器對象的位置、編程言語、操作系統(tǒng)以及其他非對象接口的系統(tǒng)信息ClientObjectObject Request Broker (ORB).IDL(Interface Definition Language)中性言語, 言語映射模塊化對

12、象接口可描畫對象支持的操作方法和屬性可描畫操作的異常定義可描畫操作前往值的數據類型、操作的參數和對象的屬性ClientObject Request Broker (ORB)IDLStubIDLSkeletonObject.CORBA懇求呼應過程ORB COREIn argsObjectClientObj. ref.Operation ()Out args + return valueIDLStub1CLocate target object3C2CSend request to serverWait for request to completeImplementationRepository

13、1SActivate serverIDLSkeleton2SActivate Objects Servant3SProcess Request4SReturn Request4CReturn Control to Client.CORBA 互操作ClientORB 1IDLStubIDLSkeletonObjectClientIDLSkeletonObjectORB 2IDLStubIIOPInteroperability uses Internet Inter-ORB Protocol .CORBA的缺陷對象粒度小，通訊負荷大復雜，龐大，必需由精深技術專家運用實現廠商平臺的私有化呵斥CORB

14、A所追求的互操作性難以實現規(guī)范更新緩慢.DCOM.DCOMClientCOMRun-timeComponentCOMRun-timeSecurityproviderProtocol StackDCE RPCSecurityproviderProtocol StackDCE RPCDCOM network protocol實現Microsoft平臺上對象間跨進程通訊，用網絡協(xié)議來替代本地進程之間的通訊 ObjectProxyStub.DCOM的缺陷DCOM由單一開發(fā)者微軟定義并控制，這大大限制了它的運用者的選擇范圍比如說開發(fā)工具和風格 DCOM缺乏眾多的平臺支持，這極大程度地制約了代碼的可重用性

15、和DCOM運用的可擴展性 本身的設計缺陷 .第四節(jié) 中間件的異步方式.MOM & Message Broker路由音訊的虛擬通道音訊是信息的自包含(Self-contained)單元異步通訊運用解耦 音訊系統(tǒng)支持多個音訊客戶的通訊信道管理和關聯點管理Message serverMessage broker.音訊音訊頭根本信息 Destination, reply-to, message type, etc. 音訊屬性運用定義的名-值對為客戶或路由器過濾之用音訊體文本, 元數據, XML音訊.異步可靠性音訊的自治性音訊是自包含的、自治的實體消費者發(fā)送音訊音訊系統(tǒng)保證音訊能被任何干系方收到.異步可靠性音訊存儲和轉發(fā)音訊被隊列化并確保傳輸僅一次至少一次至多一次音訊排序 音訊被發(fā)送方發(fā)出，并以一樣的順序傳給接納方.異步可靠性音訊確認音訊系統(tǒng)監(jiān)視音訊處置進程，以便得悉音訊能否能勝利地被消費和消費.可靠音訊模型可靠發(fā)布/訂閱耐久音訊耐久訂閱.可靠音訊模型可靠的點到點隊列耐久音訊在隊列中存儲，直到它被消費者消費或超期一個非耐久音訊也會在隊列中保管，直到它被消費或超期為止，但是不保證在失敗恢復或音訊效力器恢復后也如此.可靠音訊模型多步存儲-轉發(fā)每個音訊效力器運用存儲-轉發(fā)和音訊確認機制獲取下一個效力器的音訊，構成鏈條每個銜接可以采用平安、認證機制，并可穿越防火墻.可靠音訊模型.事務性接納