基于CORBA的分布式程序设计（Advanced CORBA Distributed Programming）（四）

 

2.3.3  系统集成

图2-13 不同对象系统集成的方法

2.3.4 互操作

ORB 的互操作性提供了种易于理解的、方便的途径来支持网络中的对象，这些对象由多样的，不同种类的（与CORBA 兼容的）ORB管理。由于CORBA中的元素能以很多方式结合在一起以满足各种不同的需要，因此取得“interORBability”的方法很方便。

支持互操作的元素

能支持互操作的元素有：:

1. ORB 互操作结构

2. Inter-ORB 桥支持（bridge support）

3. General and Internet inter-ORB Protocols (GIOPs and IIOPs)

而且，该结构还支持environment-specific inter-ORB protocols (ESIOP)，它能优化特定领域如DCE）

ORB 互操作结构

该结构引入了ORB域中immediate and mediated bridging（直接桥接和间接桥接）这两个概念。IIOP是广域网桥接的基础。而inter-ORB 桥接既能用于直接桥接，也能用于“半桥接”，使用半桥接能搭建用于间接桥接。使用这些桥接技术，ORB能互操作，而不需要知道彼此的实现细节，如，使用何种特殊的IPC或协议（如ESIOP）来实现CORBA规范。

使用能用IIOP通讯的“半桥接”， 两个或多个ORB能相互桥接在一起。这种方法既能用于单机ORB，也能用于网络ORB如ESIOP。IIOP也能用于实现ORB中的内部消息机制。

Inter-ORB Bridge Support

互操作结构明确指出ORB中不同域的作用，这些域包括对象引用域（object reference domain），类型域（type domain），安全域（safety domain）（如the scope of a Principal identifier）, 事物域（transaction domain）等等。

当两个ORB位于同一个域中，它们能直接通讯，多数情况下，这是一个很好的方法。但由于各个机构需要建造各自控制域，因此，这种方法不常使用。当需要的信息离开它的域时，就必须使用桥接来传递信息。桥接的作用是确保信息能完整的从一个ORB映射到另一个ORB。inter-ORB 桥接支持也能提供与非CORBA系统(如Microsoft’s Component Object Model (COM))之间的互操作。

General Inter-ORB Protocol (GIOP)

General Inter-ORB Protocol (GIOP) 元件提供了一个标准传输语法（低层数据表示方法）和ORB之间通信的信息格式集。GIOP只能用在ORB与ORB之间，而且，只能在符合理想条件的面向连接传输协议中使用。它不需要使用更高一层的RPC机制。这个协议是简单的（尽可能简单，但不是简单化），可升级的，使用方便。它被设计为可移动的、高效能的表现、较少依靠其它的低层传输协议。当然，由于不同传输使用不同版本的GIOP，它们可能不能直接协作工作，但它能很容易的连接网络域。

Internet Inter-ORB Protocol (IIOP)

Internet Inter-ORB Protocol (IIOP) 元件指出如何通过TCP/IP连接交换GIOP信息。IIOP为Internet提供了一个标准的协作工作协议，它使兼容的ORB能基于现在流行的协议和产品进行“out of the box”方式的协作工作。它也能被用于两个半桥（half-bridges ）之间的协议。该协议能用于任何ORB与IP（Internet Protocol）域之间的协作工作，除非ORB选择了特殊的协议。这时，它是TCP/IP环境下基本的inter-ORB 协议，最普遍的传输层。

IIOP与GIOP的关系就象特特殊语言与OMG IDL之间的关系；GIOP能被映射到不同层，它能指定协议。就象IDL不能见招完整的程序一样，GIOP 本身也不能提供完整的协作工作。IIOP和不同传输层上的其它相似映射，实现抽象的GIOP定义，如图2-14所示。

图 2-14 Inter-ORB Protocol 关系

Environment-Specific Inter-ORB Protocols (ESIOPs)

它为使用Environment-Specific Inter-ORB Protocols (ESIOPs)的条件提出了解决方案。   

 

Domain(域)

域把一个系统中的元素按照某种特征分成几个部分。在本结构中，域是一个范围，一个对象的集合，对象是域的成员，这些成员有共同的特征。可以把域看作是一个对象，它本生也可能是其它域的一个成员。

图2-15 各种类型的域

CORBA中的域分为以下几个部分：

Referencing domain – 对象引用范围

Representation domain – 信息传输语法和协议范围

Network addressing domain –网络地址范围

Network connectivity domain – 可能的网络信息范围

Security domain – 特殊安全策略

Type domain – 特殊标识符范围

Transaction domain –特定事物服务范围

有两种方式使用域：一是嵌入，一个域包括在另一个域中；二是联合，两个域联合起来使用。当两个域的边界上发生交互作用时，就需要使用一种映射机制（如桥接）在边界处传递相关元素。这里有两种方法，一是间接桥接（mediated bridging），一是直接桥接（immediate bridging）。

图2-16 两种桥接技术, 都用于两个域之间

1. Mediated Bridging

使用间接桥接时，在每一个域的边界上，以一种协商的、通用的格式来传递与域有关的元素。可以从以下几个方面来观察间接桥接：

(1)公共格式的应用范围可能与两个ORB/域的私下约定不同。

(2)可能有多个公共格式，每一种格式对应一个应用目的。

(3)如果有多个可供选择的公共格式，选择方式可以分为两种，一是静态选择（两个ORB开发商之间），二是动态选择（每一个对象各自选择）。

(4)这种方法随着嵌入式编译（与stub相比）或普通的库代码（如加密例程）的不同，它的格式不同

2．Immediate Bridging

使用直接桥接时，在每一个域的边界上，相关的元素直接从一个域的内部格式转到另一个域的内部格式。

可以从以下几个方面来观察间接桥接：

(1)这种方法有被优化的可能性（这时交互不通过第三方）但它是以牺牲灵活性和通用性来取得的。

(2)一般只当需要在与边界传递纯管理（不交换技术）才使用这种方法。例如，当需要在两个相似ORB的安全管理域传递消息时，就不需要使用通用的间接标准。

综上所述，当两个ORB/域使用私有机制时，就比较难于区分这两种方法。

3．Inter-Domain Functionality的位置

从逻辑上讲，不论是间接桥接还是直接桥接，只要是域间桥（inter-domain bridge），它在两个域中都有元素。但是，一方面，域可以跨越ORB边界，而ORB也可以跨越机器和系统边界；另一方面，一个机器或一个进程可能跨越多个ORB。从工程学的角度来讲，这意味着一个域间桥中的元素根据ORB或系统的不同而采取分散或同处的分布方式。例如，如果一个ORB包括两个安全域，那么，域间桥就可以在ORB的内部实现。同样的，也可能在一个进程或系统中实现两个ORB或域间的桥。从工程学来讲，这种情况下，域间桥是有限的，它局限于单个系统或进程。如果所有的桥都用这种方式实现，那么系统或进程之间的协作只能在单个域或ORB中发生。

4．桥接级别（Bridging Level）

桥接可以在ORB级或更高以及实现。它们分别叫做嵌入（in-line）级桥接和请求级（request-level）桥接。请求级桥接使用CORBA API，包括使用Dynamic Skeleton Interface,来接受和流出（issue）请求。但是，也存在“implicit context”类，它与某些引用联合起来，持有如事物信息和安全信息等的ORB Service信息，通常的API中部包括这种类。

5．网络中桥接的结构

在网络情况中的ORB，我们将引入“backbone”ORB的概念。不论是大型网络还是小规模网络倒要用到它。大型网络的制造商可以定义自己的中枢ORB，而小规模网络则选择一个商业的ORB作为它的中枢。

图 2-17 一个ORB作为中枢，它通过半桥和全桥连接其它的ORB

这种中枢结构是一种标准的网络管理技术。它能减少桥接又能满足网络馆管理。对于大型网络来讲，增加ORB桥接并不需要给网络线路增加新的节点（hop）。

桥接的种类

1.In-line Bridging(嵌入桥接)

嵌入桥接的代码位于ORB中，它完成必要的翻译和映射功能。它是两个ORB进行桥接的最直接方法。它与单个ORB中的系统进行侨界的结构相似(例如，间接使用某些内部处理通讯模式，如网络协议)。这表明，实现嵌入桥接可能会修改ORB中的某些基本的元素，例如插入新的内部处理通讯模式。(有一些ORB被设计成可以进行某些修改)。使用这种方法时，在不同级别上用软件元素的集成来完成所需要的桥接功能：

(1)面的ORB提供附加的或可选择的服务

(2)附加的或可选择的stub和skeleton代码

图2-18 使用ORB内部的API构造 In-Line bridges

2. Request-Level Bridging(请求级桥接)

请求级桥接的代码位于ORB的外面，它完成必要的翻译和映射功能。它通过位于不同执行环境中两个ORB的元素（一个ORB一个元素）使用普通协议（如网络、共享内存和主机操作系统提供的其他IPC）来达到目的，这种方法也叫做“半桥”。

请求级桥接的基本原理：

(1)原始请求被传给client ORB 中的代理对象（proxy object）。

(2)代理对象把请求内容（包括目标对象引用）翻译成服务ORB（server ORB）能理解的格式

(3)代理引用透明服务对象上所需要的操作

(4)使用补充路径把操作结果返回给客户A

图2-19 使用公共的ORB API构造 Request-Level bridges

CORBA Core定义了如下接口，使用它们能构造请求级桥接：

(1)Dynamic Invocation Interface (DII) 允许桥接能任意调用对象引用，而当建立桥接时不需要知道对象引用的类型。

(2)Dynamic Skeleton Interface (DSI) 即使当建立桥接时不知道对象引用的类型，也允许桥接手动地调用代理对象引用。

(3)Interface Repositories 桥接用来获取信息以驱动DII和DSI，这些信息包括操作参数的类型及返回值和意外。

(4)Object Adapters (例如Basic Object Adapter) 当引导桥接和映射对象引用（从一个ORB动态地传给另一个ORB）时，创建对象引用的代理器。

(5)CORBA Object References 提供操作，这些操作能完全描述它们接口和建造把对象引用映射到它们代理器（或反之）的表。Interface repositories 虽然半桥接使用的给定的池ID（如接口类型ID，意外ID）或操作ID必须一致，但是与半桥接相连的两边的接口池（Interface repositories ）中的信息可以不一样。