Java RMI vrs. CORBA y el objeto Parallel CORBA Parallel and Distributed Computing Using Java

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Java RMI vrs. CORBA y el objeto Parallel CORBA Parallel and Distributed Computing Using Java. CONTENIDO. Introducción a CORBA CORBA Vrs. RMI Parallel CORBA Object Conclusiones. Que es CORBA?. Acrónimo de: Common Object Request Broker Architecture. - PowerPoint PPT Presentation

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JavaJuan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Java RMI vrs. CORBA
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
CONTENIDO
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Que es CORBA?
Estándar desarrollado y mantenido por OMG (Object Management Group).
Intenta ser un marco genérico para trabajar con objetos en forma distribuida.
Independiente de la plataforma y del lenguaje de programación.
Integración con sistemas heredados y nuevas tecnologías.
Transparencia de redes, lenguajes, OS, modelo de objetos, paradigma, administración et.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Arquitectura Básica CORBA. (1/3)
Consiste de :
Object Request Broker (ORB), que provee los medios para la comunicación cliente / servidor.
Interface Definition Languge (IDL), usado para la definición de interfases estáticas de los objetos.
Dinamic Invocation Interface (DII) y Dinamic Scheleton Interface (DSI), utilizada para obtener interfaces dinami-camente desde un repositorio.
Permiten acceder a objetos sin “stubs” y “skeletons” de un tipo especifico.
En tiempo de ejecución el cliente pude determinar la Interface a un objeto del cual a recibido referencia.
Llamar objetos sin tener que conocer su Interface también en tiempo de ejecución
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Arquitectura Básica CORBA. (2/3)
También especifica un protocolo de comunicación entre ORBs llamado Internet Inter_ORB Protocol (IIOP)
“Stubs” que son procedimientos locales correspon-dientes a una única operación, que ejecutan cuando son llamados.
Esqueletos de Objetos “Object skeleton”.
Los “Stubs” y los esqueletos de objetos sirven como proxis para clientes y servidores.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Arquitectura Básica CORBA. (3/3)
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Como funciona CORBA? (1/3)
Se debe compilar la IDL en “stubs” y “object skeletons”.
Se escribe un un objeto y su cliente.
“Stubs” y “Skeletons” actúan como proxis para el cliente y el servidor respectivamente .
IDL define la interfaz tan estrictamente que el “stub” en el cliente no tiene incompatibilidad con el “eskeleton” en el servidor.
Esto sucede incluso si se utilizan diferentes lenguajes u ORBs de diferentes proveedores.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Como funciona CORBA? (2/3)
Cada objeto CORBA tiene un identificador único (object reference).
Los clientes utilizan estas referencias para dirigir sus invocaciones.
De esta manera indican al ORB cual es la instancia exacta que se invoca.
El cliente actúa como si estaría actuando sobre el objeto pero lo hace sobre el “stub” IDL que actúa como proxi.
Este pedido atraviesa el “stub” continua por el ORB y en lado de la implementación a través del “skeleton” para obtener el objeto donde se ejecuta.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Como funciona CORBA? (3/3)
Para una invocación remota utiliza el mismo código pero con la referencia remota.
Cuando el ORB detecta que se trata de un objeto remoto lo direcciona por la red.
Para esto se requiere dos cosas:
Que el cliente sepa exactamente que operaciones puede ejecutar.
Que el cliente y la implementación estén de acuerdo en el protocolo (IIOP).
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Algunos servicios CORBA.
Defines how CORBA objects are created, removed, moved, and copied
Naming
Events
Relationships
Externalization
Coordinates the transformation of CORBA objects to and from external media
Transactions
Concurrency Control
Provides a locking service for CORBA objects in order to ensure serializable access
Property
Trader
Supports the finding of CORBA objects based on properties describing the service offered by the object
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Implementaciones de CORBA para Java?
Existen varios proveedores:
The Java 2 ORB
The Java 2 ORB comes with Sun's Java 2 SDK. It is missing several features.
VisiBroker for Java
A popular Java ORB from Inprise Corporation. VisiBroker is also embedded in other products. For example, it is the ORB that is embedded in the Netscape Communicator browser.
OrbixWeb
WebSphere
Netscape Communicator
Netscape browsers have a version of VisiBroker embedded in them. Applets can issue request on CORBA objects without downloading ORB classes into the browser. They are already there.
Various free or shareware ORBs
CORBA implementations for various languages are available for download on the web from various sources.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA
Desde la versión 1.1 de JDK, java tiene su propio ORB llamado RMI (no compatible con el ORB de CORBA).
RMI es nativo de Java, una extensión del lenguaje.
Depende de muchas características propias de Java:
Serializacion de objetos.
Java Interface Definitions.
Como Consecuencia es muy natural para los programadores Java, que no necesitaran aprender tecnologías “extranjeras”
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Programación vrs. integración) 1/4
Java con extensión RMI es considerada una tecnología de programación
CORBA por su parte es considerada una tecnología de integración.
Para ilustrarlo consideremos lo siguiente:
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Programación vrs. integración) 2/4
Java provee un API llamada JNI (Java Native Interface) para interactuar con otro lenguajes primariamente C y C++.
RMI es una tecnología Java a Java.
Si se quiere que Java se comunique con un objeto remoto en otro lenguaje se lo debe hacer por medio de un intermediario.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Programación vrs. integración) 3/4
CORBA es una tecnología de integración, diseñada para ser el pegamento para unir tecnologías diferentes.
No existe como un punto en el espacio de programación, sino que ocupa el espacio entre los diferentes lenguajes.
Cuando un cliente utiliza java para comunicarse con un objeto C++, tanto el programador Java como el programador C++ trabajan en su propio lenguaje.
CORBA ORB presenta el cliente Java con un “stub” Java y al programador C++ un “skeleton”” C++.
CORBA se encarga de los problemas de transferencia de lenguajes.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Programación vrs. integración) 4/4
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Ejemplo - Interface)
CORBA – IDL
package SimpleStocks; import java.rmi.*; import java.util.*; public interface StockMarket extends java.rmi.Remote { float get_price( String symbol ) throws RemoteException; }
File : StockMarket.idl
File : StockMarket.java
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Ejemplo-Cliente del objeto distribuido)
CORBA – Client implementation
Java/RMI – Client implementation
// // StockMarketClient // import java.rmi.*; import java.rmi.registry.*; import SimpleStocks.*; public class StockMarketClient { public static void main(String[] args)throws Exception { if(System.getSecurityManager() == null) { System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); } StockMarket market = (StockMarket)Naming.lookup("rmi://localhost/NASDAQ"); System.out.println( "The price of MY COMPANY is " + market.get_price("MY_COMPANY") ); } }
File : StockMarketClient.java
File : StockMarketClient.java
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Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Ejemplo- Servidor del objeto distribuido)
CORBA – Server implementation
Java/RMI – Server implementation
// StockMarketServer package SimpleStocks; import java.rmi.*; import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; public class StockMarketImpl extends UnicastRemoteObject implements StockMarket { public float get_price( String symbol ) { float price = 0; for( int i = 0; i < symbol.length(); i++ ) { price += (int) symbol.charAt( i ); } price /= 5; return price; } public StockMarketImpl( String name ) throws RemoteException { try { Naming.rebind( name, this ); } catch( Exception e ) { System.out.println( e ); }}}
File : StockMarketImpl.java
File : StockMarketImpl.java
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Ejemplo- Servidor del objeto MAIN)
CORBA – Server Main
Java/RMI – Server Main
// StockMarketServer Main import java.rmi.*; import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; import SimpleStocks.*; public class StockMarketServer { public static void main(String[] args) throws Exception { if(System.getSecurityManager() == null) { System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); } StockMarketImpl stockMarketImpl = new StockMarketImpl("NASDAQ"); } }
File : StockMarketServer.java
File : StockMarketServer.java
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Comparando la Implementación) 1/4
CORBA
Java/RMI
Every interface inherits from CORBA.Object
Every server object implements java.rmi.Remote
Uniquely identifies remote server objects through object references(objref), which serves as the object handle at run-time.
Uniquely identifies remote server objects with the ObjID, which serves as the object handle at run-time.
Uniquely identifies a named implementation of the server object by its mapping to a name in the Implementation Repository
Uniquely identifies a named implementation of the server object by its mapping to a URL in the Registry
The remote server object reference generation is performed on the wire protocol by the Object Adapter
The remote server object reference generation is performed by the call to the method UnicastRemoteObject.exportObject(this)
The constructor implicitly performs common tasks like object registration, skeleton instantiation etc
The RMIRegistry performs common tasks like object registration through the Naming class. UnicastRemoteObject.exportObject(this) method performs skeleton instantiation and it is implicitly called in the object constructor.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Comparando la Implementación) 2/4
CORBA
Java/RMI
Uses the Internet Inter-ORB Protocol(IIOP) as its underlying remoting protocol
Uses the Java Remote Method Protocol(JRMP) as its underlying remoting protocol (at least for now)
When a client object needs to activate a server object, it binds to a naming or a trader service
When a client object needs a server object reference, it has to do a lookup() on the remote server object's URL name.
The object handle that the client uses is the Object Reference
The object handle that the client uses is the Object Reference
The mapping of Object Name to its Implementation is handled by the Implementation Repository
The mapping of Object Name to its Implementation is handled by the RMIRegistry
The type information for methods is held in the Interface Repository
Any type information is held by the Object itself which can be queried using Reflection and Introspection
The responsibility of locating an object implementation falls on the Object Request Broker (ORB)
The responsibility of locating an object implementation falls on the Java Virtual Machine (JVM)
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Comparando la Implementación) 3/4
CORBA
Java/RMI
The responsibility of locating an object implementation falls on the Object Adapter (OA) - either the Basic Object Adapter (BOA) or the Portable Object Adapter (POA)
The responsibility of activating an object implementation falls on the Java Virtual Machine (JVM)
The client side stub is called a proxy or stub
The client side stub is called a proxy or stub
The server side stub is called a skeleton
The server side stub is called a skeleton
When passing parameters between the client and the remote server object, all interface types are passed by reference. All other objects are passed by value including highly complex data types
When passing parameters between the client and the remote server object, all objects implementing interfaces extending java.rmi.Remote are passed by remote reference. All other objects are passed by value
Does not attempt to perform general-purpose distributed garbage collection.
Attempts to perform distributed garbage collection of remote server objects using the mechanisms bundled in the JVM
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI vrs. CORBA (Comparando la Implementación) 4/4
CORBA
Java/RMI
Complex types that will cross interface boundaries must be declared in the IDL
Any Serializable Java object can be passed as a parameter across processes.
Will run on any platform as long as there is a CORBA ORB implementation for that platform (like Inprise's VisiBroker)
Will run on any platform as long as there is a Java Virtual Machine implementation for that platform (provided by a whole lot of companies in addition to JavaSoft and Microsoft)
Since this is just a specification, diverse programming languages can be used to code these objects as long as there are ORB libraries you can use to code in that language
Since it relies heavily on Java Object Serialization, these objects can only be coded in the Java language
Exception handling is taken care of by Exception Objects. When a distributed object throws an exception object, the ORB tranparently serializes and marshals it across the wire.
Allows throwing exceptions which are then serialized and marshaled across the wire.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
RMI Pros y cons
Security threats with remote code execution, and limitations on functionality enforced by security restrictions
Java developers may already have experience with RMI (available since JDK1.02)
Learning curve for developers that have no RMI experience is comparable with CORBA
Existing systems may already use RMI - the cost and time to convert to a new technology may be prohibitive
Can only operate with Java systems - no support for legacy systems written in C++, Ada, Fortran, Cobol, and others (including future languages).
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
CORBA Pros y cons
Pros
Cons
Services can be written in many different languages, executed on many different platforms, and accessed by any language with an interface definition language (IDL) mapping.
Describing services require the use of IDL which must be learned. Implementing or using services require an IDL mapping to your required language - writing one for a language that isn't supported would take a large amount of work.
With IDL, the interface is clearly separated from implementation, and developers can create different implementations based on the same interface.
IDL to language mapping tools create code stubs based on the interface - some tools may not integrate new changes with existing code.
CORBA supports primitive data types, and a wide range of data structures, as parameters
CORBA does not support the transfer of objects, or code.
CORBA is ideally suited to use with legacy systems, and to ensure that applications written now will be accessible in the future.
The future is uncertain - if CORBA fails to achieve sufficient adoption by industry, then CORBA implementations become the legacy systems.
CORBA is an easy way to link objects and systems together
Some training is still required, and CORBA specifications are still in a state of flux.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Parallel CORBA Object 1/3
Busca proveer de una técnica eficiente para encapsular código paralelo basado en el uso de librerías MPI.
Un código paralelo MPI puede verse como un conjunto de procesos idénticos SPMD.
Usualmente se utiliza una aproximación maestro esclavo.
Se selecciona un proceso como maestro que es el único que se encapsula en un objeto CORBA.
Este se conecta a los esclavos mediante una capa de comunicación MPI.
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Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Parallel CORBA Object 1/4
Esta solución requiere modificar los códigos MPI si no siguen la estructura maestro esclavo.
El maestro puede ser un cuello de botella importante cuando dos códigos MPI se deben comunicar entre si.
El cliente obtiene los datos generados por el primer código y es enviado al segundo, este los coloca en los procesos MPI esclavos, los procesa, obtiene los resultados y los envía al cliente
No ofrece una solución escalable, si el numero de procesos SPMD o el tamaño del problema se incrementa (cantidad de datos transmitidos entre dos procesos paralelos) habrá un importante costo por sobrecarga en comunicaciones.
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Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Parallel CORBA Object 3/4
La solución requiere que todos los procesos SPMD se encapsulen en objetos CORBA.
Esto permitirá que todos los procesos SPMD se comunique a través del ORB.
Sin embargo es necesario que no se exponga el paralelismo al cliente.
Eso quiere decir que el cliente tiene que ver una entidad en lugar de de todos los objetos CORBA que encapsulan procesos SPMD.
También si el cliente tiene que transmitir datos entre los objetos CORBA tiene que hacerlo lo mas transparentemente.
Estos dos requerimientos transparencia y rendimiento han concluido en el concepto de un nuevo objeto, el CORBA Paralelo:
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Parallel CORBA Object 4/4
Un objeto CORBA encapsula un proceso SPMD.
Todos los objetos CORBA pertenecientes a una colección pueden ser manipulados como una única entidad por el sistema.
La invocación de una operación por el cliente resultara en la ejecución del método asociado por todos lo objetos de la colección en el servidor.
Esta activación paralela se hace transparentemente y la distribución de datos entre objetos de una colección es manejad por el sistema.
Una Interface a un objeto paralelo se describe como una extensión el IDL llamada “Extended IDL”.
Se han creado un conjunto de nuevas palabras clave para especificar el numero de objetos en una colección y la distribución de datos.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Interface Parallel CORBA.
void multiply(in dist[BLOCK][*] Matrix A, in Vector B,
out dist[BLOCK] Vector C );
};
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Cliente y Servidor CORBA Paralelo
Leon Jololian
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Conclusiones
Existen varias implementaciones de CORBA para java actualmente en el mercado, lo cual hace viable su utilización con este lenguaje.
CORBA no debe verse como una competencia de RMI sino como una solución complementaria para ciertos problemas.
Se están haciendo importantes esfuerzos para extender CORBA y permitir su mejor utilización en ambientes paralelos.
Es indiscutible el éxito que han tenido tanto Java como CORBA y por tanto es de esperarse una mayor colaboración de estas tecnologías complementarias a futro.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
Bibliografia
COMPARATIVO RMI / CORBA:
Gopalan Suresh Raj, “A Detailed Comparison of CORBA, DCOM and Java/RMI”. http://www.execpc.com/~gopalan/misc/compare.htm
David Curtis, “Java, RMI and CORBA” (1997 Object Management Group). http//:cgi.omg.org/library/wpjava.html
Michael W. Gilbode, “A Comparison of CORBA and Java RMI” . http//:www.csc.villanova.edu/~mgilbode/8530/corba-rmi.html
CORBA PARALELO:
C. Perez, T. Priol, “Grid Computing with Off-the-Shelves Middleware Technologies” . http//:www.ercim.org/publication/Ercim_News/enw45/priol.html
C. René, T. Priol, “MPI Code Encapsulation using Parallel CORBA Object”. INRIA, Rapport de recherche No. 3648 Marzo de 1999.
C. René, T. Priol, G. Alléon, “Programming SCI Clusters using Paraller CORBA Objects”. INRIA, Rapport de recherche No. 3649 Marzo de 1999.
Leon Jololian
Juan Pablo Carvallo V., Parallel and Distributed Computing Using Java
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