基于CORBA的C/S分布式計算模型

廣東工程職業技術學院計算機信息系 雷文彬 甘 娜

1.引言

WWW(World wide web)服務使得Internet/Intranet越來越流行，如果能夠將地理上分布的計算機資源通過WWW服務相聯系，實現一定范圍內的計算資源共享，這對大型企業來講，實現企業分布計算將具有很大的發展前途。分布式計算模式經歷了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據和處理能力，協同工作，形成有效的分布式計算能力。

2.基于CORBA的C/S分布式計算模型的設計

在傳統的集中式控制系統中，系統結構是基于兩層的客戶/服務器模式實現的，存在較大的局限性，比如負載問題、訪問瓶頸問題，以及響應速度問題等。本文應用三層客戶/服務器模式，并結合CORBA技術來實現分布式遠程控制系統。

CORBA是一種與語言無關的中間件技術，與語言無關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器端程序進行交互。同時CORBA也為分布異構應用互操作提供了標準構架。基于CORBA的C/S分布式計算模型如圖1所示。

該模型分為客戶端、服務器端和數據庫三個層次，技術上這相當于生產者和消費者模型。

圖1 基于CORBA的C/S分布式計算模型

(1)請求服務的客戶：客戶作為消費者從服務器請求服務或數據。CORBA建立與遠程服務器的連接。當客戶要使用服務器的服務時，它首先需要提供服務的對象引用。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。從而使客戶與服務器建立連接。

(2)提供服務的服務器：服務器作為生產者提供服務或數據，服務器將提供的服務封裝起來，其中較重要的一點就是它本身是否可以充當客戶向其他服務器請求服務，這樣服務器可把一個任務分成幾個子任務讓別的服務器分別完成不同的子任務。產生遠程調用的組包/解包參數。在客戶得到遠程服務器對象引用之后，客戶調用該對象的方法。這些方法有輸入參數和返回參數。ORB負責把輸入參數翻譯成可在網絡上傳輸到遠程對象的格式，此過程稱為組包。ORB也負責把遠程返回的參數解包成客戶理解的格式。

(3)數據庫服務器：數據庫服務器用于存放遠程控制系統中的需要存儲和備份的各種數據信息。數據庫服務涉及所有典型的數據處理活動，包括數據存取、修改以及其他與數據庫相關的任務。

3.基于CORBA的C/S分布式計算模型的實現

3.1 CORBA構件

CORBA可方便客戶和服務器之間的通信，通常運行在同一事務的客戶端和服務器端，它提供對跨網分布的非本地服務和資源進行透明存取，允許不同的構件以一致的方式進行訪問。C/S模式通常只有兩層結構，應用邏輯必須在客戶或服務器之間分配不同部分，若把應用邏輯從客戶和服務器中分離出來可形成三層結構，使應用邏輯獨立于用戶界面和系統數據。三層結構更加先進和靈活。

3.2 通過CORBA構件實現分布式計算

3.2.1 三層的客戶/服務器工作方式

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

(2)業務邏輯層，它實現應用的業務規則處理，決定程序的流程；

(3)數據庫邏輯層，它是應用中對數據進行管理的部分，主要完成應用對數據的存取、更新、管理等工作以及訪問數據的安全性、完整性、一致性；

(4)客戶端，建立與遠程服務器的連接。客戶機是系統中供用戶與服務器進行交互的部件，其主要工作是提供人機界面，完成人機交互，向服務器請求服務以及接收來自服務器的對請求的處理結果信息。

當客戶要使用服務器的服務時，它首先需要提供服務的對象引用。這里CORBA構件中的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。從而使客戶與服務器建立連接。客戶通過客戶端引用調用方法，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傳遞給所得到的服務器端引用。

(5)服務器端，它具有同客戶端相同的特點。服務器負責有效地管理系統資源以及為客戶的資源請求提供服務，其主要工作是當多個客戶并發地請求服務器上相同的資源時，對這些資源進行最優化處理，它的任務集中為數據庫訪問、文件共享、打印機等外設共享、通信服務。

服務器端為繼續與客戶端通信服務器代理，它通過讀入方法調用的參數，產生對遠程服務實現對象調用，接收返回值，然后把返回值寫到客戶端。當客戶應用通過命名服務請求對象引用時，返回關于CORBA對象的引用。所返回的引用傳遞給此客戶端。

3.2.2 CORBA服務是CORBA的核心內容之一

這些服務支持分布對象的集成與互操作。它就好比操作系統中的控制面板。CORBA生來就是支持三層模型的，CORBA是C/S對象模型的自然擴展。CORBA和C/S結合后，借助CORBA提供的網絡透明性，可實現提供構件全部透明性的系統。該分布式計算系統能自動判定各PC性能，智能的分配任務，性能高的機器分配的任務數比較多，性能低的機器分配的任務數比較少，性能特別低的就不分配。通過合理分配任務能夠最大程度的減少運算時間，運算效率就提高了。

CORBA客戶端主要完成下列工作，首先對客戶請求信息進行入隊，然后對CORBA請求信息進行解析和組合，生成一個字符串對象參數，最后調用CORBA服務端對象的實現操作。

CORBA服務端主要完成的工作是完成CORBA客戶端的調用操作，讀取相應數據庫的配置信息，建立相應數據庫的連接，對數據庫進行訪問操作，最后將數據庫結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

客戶程序通過發送請求去調用由對象實現提供的服務。客戶程序可通過靜態調用或動態調用方式將請求發送給ORB內核，然后由ORB內核將請求轉發給對象實現。ORB屏蔽了客戶端發送請求與服務端接收請求的不同方式。從客戶程序的角度看，使用DSI的對象實現與使用IDL框架的對象實現行為相同，客戶程序不必提供特別的處理去與使用DSI的對象實現通信。對象實現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發送請求。

3.3 基于CORBA的C/S分布式計算模型的優點

(1)客戶通過業務服務器同數據庫服務器連接，可以共享與數據庫的連接，從而降低了運算資源的開銷，減輕了數據庫服務器的負擔，提高了性能。

(2)在分布式計算模型中引入CORBA技術，是因為CORBA技術提供了優秀的跨平臺性，跨語言性，位置透明性等特性，為基于CORBA的應用屏蔽了復雜的異構環境，并且提供了大量可用的分布式服務如命名服務，事務服務等，從而使系統可以將更多的精力放在應用邏輯的實現上，系統的實現大為簡單。

4.結束語

本文介紹了基于CORBA的C/S分布式計算模型，在Client/Server計算模式上采用分布式對象技術和CORBA，CORBA是OMG提出的分布對象管理結構標準，它充分體現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結合的新分布式計算將會有很好的應用前景。

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