廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)信息系 雷文彬 甘 娜

1.引言

WWW(World wide web)服務(wù)使得Internet/Intranet越來越流行，如果能夠?qū)⒌乩砩戏植嫉挠?jì)算機(jī)資源通過WWW服務(wù)相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的計(jì)算資源共享，這對大型企業(yè)來講，實(shí)現(xiàn)企業(yè)分布計(jì)算將具有很大的發(fā)展前途。分布式計(jì)算模式經(jīng)歷了3個階段：兩層C/S、三層C/S、WEB多層分布式，解決不同平臺之間能夠共享數(shù)據(jù)和處理能力，協(xié)同工作，形成有效的分布式計(jì)算能力。

2.基于CORBA的C/S分布式計(jì)算模型的設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的集中式控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是基于兩層的客戶/服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)的，存在較大的局限性，比如負(fù)載問題、訪問瓶頸問題，以及響應(yīng)速度問題等。本文應(yīng)用三層客戶/服務(wù)器模式，并結(jié)合CORBA技術(shù)來實(shí)現(xiàn)分布式遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

CORBA是一種與語言無關(guān)的中間件技術(shù)，與語言無關(guān)意味著用一種語言編寫的客戶端程序可以與用其它語言編寫的服務(wù)器端程序進(jìn)行交互。同時CORBA也為分布異構(gòu)應(yīng)用互操作提供了標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架?；贑ORBA的C/S分布式計(jì)算模型如圖1所示。

該模型分為客戶端、服務(wù)器端和數(shù)據(jù)庫三個層次，技術(shù)上這相當(dāng)于生產(chǎn)者和消費(fèi)者模型。

圖1 基于CORBA的C/S分布式計(jì)算模型

(1)請求服務(wù)的客戶：客戶作為消費(fèi)者從服務(wù)器請求服務(wù)或數(shù)據(jù)。CORBA建立與遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接。當(dāng)客戶要使用服務(wù)器的服務(wù)時，它首先需要提供服務(wù)的對象引用。這里ORB通過代表客戶定位此對象并解開此對象引用的客戶請求。從而使客戶與服務(wù)器建立連接。

(2)提供服務(wù)的服務(wù)器：服務(wù)器作為生產(chǎn)者提供服務(wù)或數(shù)據(jù)，服務(wù)器將提供的服務(wù)封裝起來，其中較重要的一點(diǎn)就是它本身是否可以充當(dāng)客戶向其他服務(wù)器請求服務(wù)，這樣服務(wù)器可把一個任務(wù)分成幾個子任務(wù)讓別的服務(wù)器分別完成不同的子任務(wù)。產(chǎn)生遠(yuǎn)程調(diào)用的組包/解包參數(shù)。在客戶得到遠(yuǎn)程服務(wù)器對象引用之后，客戶調(diào)用該對象的方法。這些方法有輸入?yún)?shù)和返回參數(shù)。ORB負(fù)責(zé)把輸入?yún)?shù)翻譯成可在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)竭h(yuǎn)程對象的格式，此過程稱為組包。ORB也負(fù)責(zé)把遠(yuǎn)程返回的參數(shù)解包成客戶理解的格式。

(3)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存放遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的需要存儲和備份的各種數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)庫服務(wù)涉及所有典型的數(shù)據(jù)處理活動，包括數(shù)據(jù)存取、修改以及其他與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的任務(wù)。

3.基于CORBA的C/S分布式計(jì)算模型的實(shí)現(xiàn)

3.1 CORBA構(gòu)件

CORBA可方便客戶和服務(wù)器之間的通信，通常運(yùn)行在同一事務(wù)的客戶端和服務(wù)器端，它提供對跨網(wǎng)分布的非本地服務(wù)和資源進(jìn)行透明存取，允許不同的構(gòu)件以一致的方式進(jìn)行訪問。C/S模式通常只有兩層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用邏輯必須在客戶或服務(wù)器之間分配不同部分，若把應(yīng)用邏輯從客戶和服務(wù)器中分離出來可形成三層結(jié)構(gòu)，使應(yīng)用邏輯獨(dú)立于用戶界面和系統(tǒng)數(shù)據(jù)。三層結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)和靈活。

3.2 通過CORBA構(gòu)件實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算

3.2.1 三層的客戶/服務(wù)器工作方式

(1)表示邏輯層，它是應(yīng)用中直接面向用戶的部分，主要完成應(yīng)用的前端界面處理，即人機(jī)界面處理；

(2)業(yè)務(wù)邏輯層，它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的業(yè)務(wù)規(guī)則處理，決定程序的流程；

(3)數(shù)據(jù)庫邏輯層，它是應(yīng)用中對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的部分，主要完成應(yīng)用對數(shù)據(jù)的存取、更新、管理等工作以及訪問數(shù)據(jù)的安全性、完整性、一致性；

(4)客戶端，建立與遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接?？蛻魴C(jī)是系統(tǒng)中供用戶與服務(wù)器進(jìn)行交互的部件，其主要工作是提供人機(jī)界面，完成人機(jī)交互，向服務(wù)器請求服務(wù)以及接收來自服務(wù)器的對請求的處理結(jié)果信息。

當(dāng)客戶要使用服務(wù)器的服務(wù)時，它首先需要提供服務(wù)的對象引用。這里CORBA構(gòu)件中的ORB通過代表客戶定位此對象并解開此對象引用的客戶請求。從而使客戶與服務(wù)器建立連接?？蛻敉ㄟ^客戶端引用調(diào)用方法，就好像對象是本地客戶那樣。客戶端依此把請求通過命名服務(wù)傳遞給所得到的服務(wù)器端引用。

(5)服務(wù)器端，它具有同客戶端相同的特點(diǎn)。服務(wù)器負(fù)責(zé)有效地管理系統(tǒng)資源以及為客戶的資源請求提供服務(wù)，其主要工作是當(dāng)多個客戶并發(fā)地請求服務(wù)器上相同的資源時，對這些資源進(jìn)行最優(yōu)化處理，它的任務(wù)集中為數(shù)據(jù)庫訪問、文件共享、打印機(jī)等外設(shè)共享、通信服務(wù)。

服務(wù)器端為繼續(xù)與客戶端通信服務(wù)器代理，它通過讀入方法調(diào)用的參數(shù)，產(chǎn)生對遠(yuǎn)程服務(wù)實(shí)現(xiàn)對象調(diào)用，接收返回值，然后把返回值寫到客戶端。當(dāng)客戶應(yīng)用通過命名服務(wù)請求對象引用時，返回關(guān)于CORBA對象的引用。所返回的引用傳遞給此客戶端。

3.2.2 CORBA服務(wù)是CORBA的核心內(nèi)容之一

這些服務(wù)支持分布對象的集成與互操作。它就好比操作系統(tǒng)中的控制面板。CORBA生來就是支持三層模型的，CORBA是C/S對象模型的自然擴(kuò)展。CORBA和C/S結(jié)合后，借助CORBA提供的網(wǎng)絡(luò)透明性，可實(shí)現(xiàn)提供構(gòu)件全部透明性的系統(tǒng)。該分布式計(jì)算系統(tǒng)能自動判定各PC性能，智能的分配任務(wù)，性能高的機(jī)器分配的任務(wù)數(shù)比較多，性能低的機(jī)器分配的任務(wù)數(shù)比較少，性能特別低的就不分配。通過合理分配任務(wù)能夠最大程度的減少運(yùn)算時間，運(yùn)算效率就提高了。

CORBA客戶端主要完成下列工作，首先對客戶請求信息進(jìn)行入隊(duì)，然后對CORBA請求信息進(jìn)行解析和組合，生成一個字符串對象參數(shù)，最后調(diào)用CORBA服務(wù)端對象的實(shí)現(xiàn)操作。

CORBA服務(wù)端主要完成的工作是完成CORBA客戶端的調(diào)用操作，讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的配置信息，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的連接，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問操作，最后將數(shù)據(jù)庫結(jié)果集封裝成為自定義的信息格式。

3.2.3 以消息交換作為通信方式

客戶程序通過發(fā)送請求去調(diào)用由對象實(shí)現(xiàn)提供的服務(wù)?？蛻舫绦蚩赏ㄟ^靜態(tài)調(diào)用或動態(tài)調(diào)用方式將請求發(fā)送給ORB內(nèi)核，然后由ORB內(nèi)核將請求轉(zhuǎn)發(fā)給對象實(shí)現(xiàn)。ORB屏蔽了客戶端發(fā)送請求與服務(wù)端接收請求的不同方式。從客戶程序的角度看，使用DSI的對象實(shí)現(xiàn)與使用IDL框架的對象實(shí)現(xiàn)行為相同，客戶程序不必提供特別的處理去與使用DSI的對象實(shí)現(xiàn)通信。對象實(shí)現(xiàn)框架的存在并不意味著一定要有客戶程序樁，客戶程序也可通過Dn發(fā)送請求。

3.3 基于CORBA的C/S分布式計(jì)算模型的優(yōu)點(diǎn)

(1)客戶通過業(yè)務(wù)服務(wù)器同數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，可以共享與數(shù)據(jù)庫的連接，從而降低了運(yùn)算資源的開銷，減輕了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高了性能。

(2)在分布式計(jì)算模型中引入CORBA技術(shù)，是因?yàn)镃ORBA技術(shù)提供了優(yōu)秀的跨平臺性，跨語言性，位置透明性等特性，為基于CORBA的應(yīng)用屏蔽了復(fù)雜的異構(gòu)環(huán)境，并且提供了大量可用的分布式服務(wù)如命名服務(wù)，事務(wù)服務(wù)等，從而使系統(tǒng)可以將更多的精力放在應(yīng)用邏輯的實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)大為簡單。

4.結(jié)束語

本文介紹了基于CORBA的C/S分布式計(jì)算模型，在Client/Server計(jì)算模式上采用分布式對象技術(shù)和CORBA，CORBA是OMG提出的分布對象管理結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，它充分體現(xiàn)了良好的可互操作性、可遷移性和可重用性的要求，CORBA和C/S結(jié)合的新分布式計(jì)算將會有很好的應(yīng)用前景。

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