02-服务计算基础(分布式计算技术基础)

1、效力计算根底主讲：李伟刚西北工业大学软件与微电子学院.第二章 分布式计算技术根底.主要内容通讯机制通讯中间件中间件的同步方式中间件的异步方式耦合性.第一节 通讯机制.通讯机制的异质性通讯方式同步、异步音讯传送、发送/回调、发布/订阅、广播多种运转时特性需求思索平安、容错、负载平衡、事务处置、日志、审计产品的多样化.通讯方式1同步同步伐用结果前往呼应接纳发送者接纳者阻塞等待.通讯方式2异步：音讯传送发出音讯接纳发送者接纳者.通讯方式3异步：发送/回调接纳音讯呼应接纳发送者接纳者继续执行发出音讯.通讯方式4异步：发布/订阅发布者发布者订阅者订阅者订阅者主题/Top

2、ic.通讯方式5异步：广播发送者接纳者接纳者接纳者发布音讯发布音讯发布音讯.第二节 通讯中间件.中间件在分布式计算系统中，中间件是指位于操作系统和运用系统之间的软件层。它是独立组件之间的“粘合剂目的隐藏组件的分布性隐藏组件的异构性 提供一致、规范和高层的接口提供一组共用效力例子事务处置中间件数据转换中间件通讯中间件.常用通讯中间件框架RPC给那些分布在不同计算机上的运用提供相互通讯的途径，是当今多数中间件的根底分布式对象由ORB(Object Request Broker)支持MOM基于音讯队列，是大型企业通讯根底构造的流行技术音讯代理MOM的扩展同步异步.第三节 中间件的同步方式.RPCRe

3、mote Procedure Call客户端调用客户端存根，存根把相关参数组装成一个或一组音讯包，参与效力器端IP地址和执行此过程的进程ID号，构成一条音讯；客户端存根将音讯发送至RPC运转时库；客户端RPC运转时库将音讯发送至传输层；Client applicationClient stubRPC libraryNetwork protocolServer applicationServer stubRPC libraryNetwork protocolCall procedureExecute procedure1235674.RPC音讯由传输层传送至效力器端；效力器端传输层将音讯发送给效

4、力器端RPC运转时库；效力器端RPC运转时库将音讯发送到Server stub上的一个子程序，由它处置音讯；Server stub的子程序拆解音讯，解析出参数，并用本地调用方式执行过程。Client applicationClient stubRPC libraryNetwork protocolServer applicationServer stubRPC libraryNetwork protocolCall procedureExecute procedure1235674呼应过程同理。.RPC的奉献透明性允许程序可以象调用本地过程一样调用驻留在其他机器上的过程，调用者根本不知道被调用

5、的过程是在另一台机器上运转的提出客户端和效力器的概念对分布式对象技术影响深远的概念有：接口定义言语IDL称号和目录效力动态绑定效力接口.RPC程序开发过程Step1 定义过程接口Step2 编译过程接口的定义客户端存根(stub)效力器存根(stub/skeleton)客户端存根必需和效力器代码一同编译和衔接Step3 编写和编译实现代码效力器端：实现过程的代码客户端：运用逻辑代码.RPC的缺陷受限于一样的RPC运转环境需求了解一些网络细节以便定位效力器客户端发出恳求的同时，要求效力器必需是活动的非面向对象编程.分布式对象Client applicationClient proxiesORBN

6、etwork protocolServer applicationServer skeletonsORBNetwork protocolCall methodExecute methodCreate, locate, delete, invoke.分布式对象思想“Interoperable Object References允许经过对象工厂和其他辅助对象，方便地远程创建、定位、删除和调用对象提供了一个OO的分布式平台，理想是处置异构硬、软件、厂商ORB支持位置透明，对客户端隐藏实现细节实现：CORBA, COM/DCOM, RMI.CORBA开展史Common Object Request B

7、roker Architecture OMG开发的规范, “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运用程序构造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运用程序构造Object Request BrokerApplicationObjectsDomainFacilitiesHorizontal CORBAFacilitiesDomain Facilities.CORBA中间件体系架构Interface RepositoryImplementation RepositoryIDLCompilerClientObjectDynamicInvocationIDLStubORBInterfaceIDLSke

11、letonDynamicSkeletonObjectAdapterORB CoreGIOP/IIOP.ORB(Object Request Broker)功能：提供一组效力逻辑定位远程对象，传输恳求，等待结果前往并在结果前往时将它传给客户端实现对象位置透明与开发言语无关：接口翻译和言语绑定优点客户端不用知道与效力器对象通讯、激活或保管效力器对象的机制不用知道效力器对象的位置、编程言语、操作系统以及其他非对象接口的系统信息ClientObjectObject Request Broker (ORB).IDL(Interface Definition Language)中性言语, 言语映射模块化对

12、象接口可描画对象支持的操作方法和属性可描画操作的异常定义可描画操作前往值的数据类型、操作的参数和对象的属性ClientObject Request Broker (ORB)IDLStubIDLSkeletonObject.CORBA恳求呼应过程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的缺陷对象粒度小，通讯负荷大复杂，庞大，必需由精深技术专家运用实现厂商平台的私有化呵斥CORB

14、A所追求的互操作性难以实现规范更新缓慢.DCOM.DCOMClientCOMRun-timeComponentCOMRun-timeSecurityproviderProtocol StackDCE RPCSecurityproviderProtocol StackDCE RPCDCOM network protocol实现Microsoft平台上对象间跨进程通讯，用网络协议来替代本地进程之间的通讯 ObjectProxyStub.DCOM的缺陷DCOM由单一开发者微软定义并控制，这大大限制了它的运用者的选择范围比如说开发工具和风格 DCOM缺乏众多的平台支持，这极大程度地制约了代码的可重用性

15、和DCOM运用的可扩展性 本身的设计缺陷 .第四节 中间件的异步方式.MOM & Message Broker路由音讯的虚拟通道音讯是信息的自包含(Self-contained)单元异步通讯运用解耦 音讯系统支持多个音讯客户的通讯信道管理和关联点管理Message serverMessage broker.音讯音讯头根本信息 Destination, reply-to, message type, etc. 音讯属性运用定义的名-值对为客户或路由器过滤之用音讯体文本, 元数据, XML音讯.异步可靠性音讯的自治性音讯是自包含的、自治的实体消费者发送音讯音讯系统保证音讯能被任何干系方收到.异步可靠性音讯存储和转发音讯被队列化并确保传输仅一次至少一次至多一次音讯排序 音讯被发送方发出，并以一样的顺序传给接纳方.异步可靠性音讯确认音讯系统监视音讯处置进程，以便得悉音讯能否能胜利地被消费和消费.可靠音讯模型可靠发布/订阅耐久音讯耐久订阅.可靠音讯模型可靠的点到点队列耐久音讯在队列中存储，直到它被消费者消费或超期一个非耐久音讯也会在队列中保管，直到它被消费或超期为止，但是不保证在失败恢复或音讯效力器恢复后也如此.可靠音讯模型多步存储-转发每个音讯效力器运用存储-转发和音讯确认机制获取下一个效力器的音讯，构成链条每个衔接可以采用平安、认证机制，并可穿越防火墙.可靠音讯模型.事务性接纳