Carlos A. Olarte BDII. CORBA Una arquitectura para integrar ambientes distribuidos y

Transcripción

1 CORBA Una arquitectura para integrar ambientes distribuidos y heterogéneos Carlos A. Olarte (carlosolarte@puj.edu.co) BDII

2 Contenido 1 Introducción 2 Arquitectura OMA 3 CORBA 4 Object Services 5 Application Object 6 Ejemplo

3 Motivación Un proveedor le ofrece un componente escrito en c++ que implementa cierta funcionalidad y solamente puede ser ejecutado en UNIX. Sus aplicaciones Windows escritas en Java requieren dicha funcionalidad. Como puede integrar ambas aplicaciones?

4 Introducción Complejidad de los sistemas distribuidos Los datos están distribuidos Diferentes lenguajes Diferentes formatos La computación es distribuida Diferentes servidores (Plataforma y S.O) Diferentes clientes (Plataforma y S.O) Los usuarios están distribuidos

5 ...Continuación Ventajas de los sistemas distribuidos Se logra hacer uso de las ventajas de cada proveedor de plataformas Los componentes pueden ser desarrollados por diferentes proveedores Los componentes bien definidos pueden ser reutilizados Desventajas: Se pierde un poco de control La depuración puede llegar a ser muy compleja Sin herramientas adecuadas la gestión y administración puede salirse de las manos

6 Arquitectura OMA Una solución al problema Propuesta por OMG (Object Managment Group) Solución al problema de los ambientes distribuidos Intenta promover un estándar para la comunicación y construcción de componentes distribuidos

7 ORB Canal de comunicación Invocaciones estáticas y dinámicas Transparencia en el lenguaje Transparencia local / remota Sistema autodescribible Seguridad en las transacciones Mensajes polimórficos

8 Object Services Aumento de la funcionalidad del ORB Los servicios incluyen: Collection Query Concurrency Transaction Event Notification Externalization Life Cycle Licensing Naming Property Trading Relationship Security Time

9 Common Facilities Son colecciones de componentes que proveen servicios para la construcción de aplicaciones: Vertical Facilities. Servicios para aplicaciones específicas: Salud Comercio Electrónico Producción, etc Horizontal Facilities. Servicios de propósito general: GUIs Administración de la información Administración del sistema Manejo de tareas (WorkFlow)

10 Application Objects Objetos propios de la aplicación Deben ser componentes bien definidos Deben poder ser reutilizables Deben ser distribuibles Auto describibles

11 Arquitectura de un Sistema CORBA

12 ORB Canal de Comunicación Cuenta con las características del ORB de OMA (transparencia, seguridad, transaccionalidad, etc) CDRs (Common Data Representation) Interoperabilidad entre ORBS gracias a los protocolos IIOP, GIOP y ESIOP Posibilidad de crear puentes entre ORBs y crear federaciones

13 Como se definen componentes?... por medio de IDL (Interface Definition Language): Lenguaje puramente declarativo Debe describir cualquier componente que viva en el ORB Contrato entre el cliente y el servidor Se puede precompilar para generar clases en un lenguaje de alto nivel que implemente el componente

14 Ejemplo module C a l c u l o { e x c e p t i o n DivCero {} ; t y p e d e f sequence <double > DoubleArray ; i n t e r f a c e C a l c u l a d o r a { double suma ( i n double A, i n double B) ; double r e s t a ( i n double A, i n double B) ; double m u l t i p l i c a c i o n ( i n double A, i n double B) double d i v i s i o n ( i n double A, i n double B) r a i s e s ( DivCero ) ; double promedio ( i n DoubleArray D) ; } ; } ;

15 Del lado del Cliente Invocaciones Estáticas Se generan los IDL stubs por medio de un compilador de IDL al lenguaje de implementación Se obtienen referencias a los objetos implementados (servidor) con ayuda del ORB Se realizan las invocaciones como si fueran objeto locales Invocaciones Dinámicas Descubrir los métodos provistos por los objetos (Servidor) Construir una invocación (request) y realizar el llamado a invoke()

16 Del lado del servidor Se generan los esqueletos a partir del IDL Se implementan los componentes (servants) Se instancian los componentes

17 Referencias de los Objetos En CORBA se utilizan IORs (Interoperable Object References) para representar las referencias a los objetos. Con los métodos object to string y string to object se puede generar el IOR para una instancia de un objeto y generar una referencia dado un IOR respectivamente. Ejemplo: IOR: c49444c3a43616c63756c6f2f43616c6...

18 Servicio de Nombres (COSNaming) Además de los métodos object to string y string to object es posible obtener referencias de objetos remotos mediante el servicio de nombres Este servicio organiza los objetos dentro de una jerarquía de contextos Calculadora CObj = new CalculadoraServant ( ) ; org. omg.corba. Object Obj = orb. r e s o l v e i n i t i a l r e f e r e n c e s ( NameService ) ; NamingContext NamingContext = NamingContextHelper. narrow ( Obj ) ; NameComponent ComponentListener = new NameComponent ( Ca l c ul a do r a, ) ; NameComponent p a t h L i s t e n e r [ ] = { C o m p o n e n t L i s t e n e r }; NamingContext. rebind ( pathlistener, CObj ) ; orb = ORB. i n i t (A, n u l l ) ; org. omg.corba. Object r e f = orb. r e s o l v e i n i t i a l r e f e r e n c e s ( NameService ) ; NamingContext n c r e f = NamingContextHelper. narrow ( r e f ) ; NameComponent nc = new NameComponent ( Cal culadora, ) ; NameComponent path [ ] = { nc }; C r e f = C a l c u l a d o r a H e l p e r. narrow ( n c r e f. r e s o l v e ( path ) ) ;

19 Application Object Deben ser reutilizables (bien definidos) Objetos tal cual como se ven en la realidad Definidos por interfaces IDL Interacción transparente con ayuda de los servicios CORBA Flexibles (no atados a un sistema monoĺıtico) Deben ser libres del contexto (utilizables en diferentes situaciones)

20 Modelo de Objetos Bussiness Objects: Encapsulan los datos, reglas del negocio (como reaccionar a eventos) Definen como cambiar su estado Bussiness Process Objects: Encapsulan la lógica del negocio a nivel más general (procesos) Implementan procesos que involucran varios objetos Realizan transacciones Definen como deben cambiar los objetos de acuerdo al entorno Presentation Object: Representación visual de los objetos Comunicación con los Bussiness Object para extraer y modificar datos Algunos no son GUI (interfaces con otros sistemas)

21 Ejemplo idl module C a l c u l o { e x c e p t i o n DivCero {} ; typedef sequence<double > DoubleArray ; i n t e r f a c e C a l c u l a d o r a { d o u b l e suma ( i n d o u b l e A, i n d o u b l e B) ; d o u b l e r e s t a ( i n d o u b l e A, i n d o u b l e B) ; d o u b l e m u l t i p l i c a c i o n ( i n d o u b l e A, i n d o u b l e B) ; d o u b l e d i v i s i o n ( i n d o u b l e A, i n d o u b l e B ) r a i s e s ( DivCero ) ; double promedio ( in DoubleArray D) ; } ; Compilación del IDL // Java i d l j f a l l o l d I m p l B a s e C a l c u l a d o r a. i d l // C ( O r b i t ) orbit i d l 2 skeleton impl Calculadora. i d l

22 Implementación del Servant import Calculo. ; import org. omg.corba. ; public c l a s s C a l c u l a d o r a S e r v a n t extends C a l c u l a d o r a I m p l B a s e { p u b l i c C a l c u l a d o r a S e r v a n t ( ) { } p u b l i c double suma ( double A, double B) { r e t u r n A + B;} p u b l i c double r e s t a ( double A, double B) { r e t u r n A B;} p u b l i c double m u l t i p l i c a c i o n ( double A, double B) { r e t u r n A B;} p u b l i c double d i v i s i o n ( double A, double B ) throws DivCero{ i f (B==0) throw new DivCero ( ) ; r e t u r n A / B; } p u b l i c double promedio ( double A [ ] ) { double avg =0.0; f o r ( i n t i =0; i<a. l e n g t h ; i ++) { avg += A [ i ] ; } r e t u r n avg /A. length ; } }

23 Aplicación Servidor import Calculo. ; import org. omg. CosNaming. ; import org. omg. CosNaming. NamingContextPackage. ; import org. omg.corba. ; import j a v a. u t i l. ; p u b l i c c l a s s S e r v i d o r { p u b l i c S e r v i d o r ( S t r i n g Arg [ ] ) { t r y { // I n i c i a l i z a c i o n d e l ORB ORB orb = ORB. i n i t ( Arg, n u l l ) ; // I n s t a n c i a d e l S e r v a n t Calculadora CObj = new CalculadoraServant ( ) ; // R e g i s t r o en e l s e r v i c i o de nombres org. omg.corba. O b j e c t Obj = orb. r e s o l v e i n i t i a l r e f e r e n c e s ( Name NamingContext NamingContext = NamingContextHelper. narrow ( Obj ) ; NameComponent C o m p o n e n t L i s t e n e r = new NameComponent ( C a l c u l a d o r a NameComponent p a t h L i s t e n e r [ ] = { C o m p o n e n t L i s t e n e r }; NamingContext. rebind ( pathlistener, CObj ) ; System. out. p r i n t l n ( orb. o b j e c t t o s t r i n g ( CObj ) ) ; // C i c l o I n f i n i t o j a v a. l a n g. O b j e c t s y n c = new j a v a. l a n g. O b j e c t ( ) ; s y n c h r o n i z e d ( s y n c ) { s y n c. w a i t ( ) ; } } catch ( E x c e p t i o n E ) { System. out. p r i n t l n ( E r r o r.. [ FAIL ] + E ) ; } } } p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g A [ ] ) { new S e r v i d o r (A ) ; }

24 Aplicación Cliente import Calculo. ; import org. omg. CosNaming. ; import org. omg.corba. ;... p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g A [ ] ) { t r y { orb = ORB. i n i t (A, n u l l ) ; org. omg.corba. Object r e f = orb. r e s o l v e i n i t i a l r e f e r e n c e s ( NameService ) ; // óobtencin d e l s e r v i c i o de nombre NamingContext n c r e f = NamingContextHelper. narrow ( r e f ) ; NameComponent nc = new NameComponent ( Calculadora, ) ; NameComponent path [ ] = { nc }; // óobtencin de l a r e f e r e n c i a a l a c a l c u l a d o r a C r e f = C a l c u l a d o r a H e l p e r. narrow ( n c r e f. r e s o l v e ( path ) ) ; // I n v o c a c i o n e s de prueba double ADouble [ ] = new double [ 2 ] ; ADouble [ 0 ] = 5. 3 ; ADouble [ 1 ] = 2. 7 ; System. out. p r i n t l n ( Suma: = + C a l c. suma ( 5. 3, 2. 7 ) ) ; System. out. p r i n t l n ( Resta : = + C a l c. r e s t a ( 5. 3, 2. 7 ) ) ; System. out. p r i n t l n ( Mult : = + C a l c. m u l t i p l i c a c i o n ( 5. 3, 2. 7 ) ) ; System. out. p r i n t l n ( Div : 5. 3 / 2. 7 = + C a l c. d i v i s i o n ( 5. 3, 2. 7 ) ) ; System. out. p r i n t l n ( Promedio : [ ] = + C a l c. promedio ( ADouble ) ) ; System. out. p r i n t l n ( Div0 : 5. 3 / 0. 0 = + C a l c. d i v i s i o n ( 5. 3, 0. 0 ) ) ; } catch ( E x c e p t i o n E){ System. out. p r i n t l n ( E r r o r.. + E ) ; } }

25 Aplicación Cliente (Orbit) s t a t i c CORBA Object c l i e n t i m p o r t s e r v i c e f r o m f i l e ( CORBA ORB orb, char f i l e n a m e, COR CORBA Object obj = NULL ; FILE f i l e = NULL ; i f ( ( f i l e = f o p e n ( f i l e n a m e, r )) == NULL) g e r r o r ( c o u l d not open %s\n, f i l e n a m e ) ; o b j = c l i e n t i m p o r t s e r v i c e f r o m s t r e a m ( orb, f i l e, ev ) ; f c l o s e ( f i l e ) ; r e t u r n obj ; } s t a t i c v o i d c l i e n t r u n ( C a l c u l o C a l c u l a d o r a C a l c, CORBA Environment ev ) { char f i l e b u f f e r [ ] ; p r i n t f ( \nsuma (4.6, 3.5)=% f, C a l c u l o C a l c u l a d o r a s u m a ( Calc, 4. 6, 3. 5, ev ) ) ; p r i n t f ( \nresta (4.6, 3.5)=% f, C a l c u l o C a l c u l a d o r a r e s t a ( Calc, 4. 6, 3. 5, ev ) ) ; i f ( r a i s e d e x c e p t i o n ( ev ) ) r e t u r n ; } } CORBA char f i l e n a m e [ ] = echo. r e f ; Calculo Calculadora Calc = CORBA OBJECT NIL ; CORBA Environment ev [ 1 ] ; CORBA exception init ( ev ) ; c l i e n t i n i t (& argc, argv, & g l o b a l o r b, ev ) ; a b o r t i f e x c e p t i o n ( ev, i n i t f a i l e d ) ; g p r i n t ( Reading s e r v i c e r e f e r e n c e from f i l e \ %s \ \n, f i l e n a m e ) ; C a l c = ( C a l c u l o C a l c u l a d o r a ) c l i e n t i m p o r t s e r v i c e f r o m f i l e ( g l o b a l o r b, echo. r e f, ev a b o r t i f e x c e p t i o n ( ev, i m p o r t s e r v i c e f a i l e d ) ; c l i e n t r u n ( Calc, ev ) ;...

26 Ejecución 1 Servicio de Nombres bash 2.05b$ tnameserv ORBInitialPort 2020 Contexto de ó a s i g n a c i n de nombres i n i c i a l : IOR : T r a n s i e n t N a m e S e r v e r : p u e r t o para r e f e r e n c i a s a o b j i n i c i a l e s en : Instancia del Objeto Calculadora bash 2.05b$ java Servidor ORBInitialPort 2020 C a l c u l a d o r a I n s t a n c i a d a..... [ OK] IOR : c49444c3a... 3 Prueba con el cliente de Java bash 2.05b$ java C l i e n t e ORBInitialPort 2020 Suma : = 8. 0 Resta : = Mult : = Div : 5. 3 / 2. 7 = Promedio : [ ] = 4. 0 E r r o r... C a l c u l o. DivCero : IDL : C a l c u l o / DivCero : 1. 0

27 Contiuación 4 Prueba con el cliente C (Orbit) 1 bash 2.05b$. / C l i e n t e Reading s e r v i c e r e f e r e n c e from f i l e echo. r e f Suma ( 4. 6, 3. 5 ) = Resta ( 4. 6, 3. 5 ) = Prueba del cliente Java desde una máquina remota: bash 2.05b$ java C l i e n t e ORBInitialPort 2020 ORBInitialHost Suma : = 8. 0 Resta : = Mult : = Div : 5. 3 / 2. 7 = Promedio : [ ] = 4. 0 E r r o r... C a l c u l o. DivCero : IDL : C a l c u l o / DivCero : Se debe escribir el IOR en el archivo echo.ref