Post on 25-Aug-2020
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2A-SI – Réseaux :Programmation en CORBA
Stéphane Vialle
Stephane.Vialle@supelec.frhttp://www.metz.supelec.fr/~vialle
Avec l’aide de l’équipe pédagogique du cours “Systèmes d’Information”
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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Corba : Un mécanisme de RPC (RMI) dehaut niveau en environnement hétérogène
Programmation en Corba
Introduction
CORBA bus
stubC
stubC++
stubJava
stubEiffel
stubSmallTalk
…Y.f(…);…
ObjectX
Processus P1MachineWindows
MachineUnix
f(…) {…}
ObjectY
Processus P2
Comm. network
• Communication entre objets distants :
• Coopération entre différentsenvironnements :
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Programmation en Corba
Introduction
Description officielle : CORBA = Common Object Request Broker Architecture
• “Bus logique” pour la gestion d’objets distribués- Première version en 1991- Pour construire des applications distribuées de grande taille
• Masque l’hétérogénéité des environnements- différents langages- différents OS- différentes architectures
• Basé sur le “Remote Method Invocation” (RMI)- du RPC entre objets
• Fruit d’un consortium international (un standard)
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Programmation en Corba
Introduction
Composition officielle de CORBA
Un modèle objet :OMG object model
Une architecture objet “globale” :Object Management Architecture (OMA)
Un bus logique d’objets distribués :Object Request Broker architecture (ORB)
Un langage de description d’interface :Interface Description Language (IDL)
Des implantations variéesNon spécifiées
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)CORBA est “juste” un ensemble de spécifications :
• Un schéma de 9 blocs fonctionnels• Pas de spécifications d’implantation
+IDL compiler
Client
IDL stubs:Static
InvocationInterface
ORBI:ORB
Interface
InterfaceRepository
IDL Object
Skeleton
DSI: DynamicSkeletonInterface
ORB Core
Objects Implem-entation
Repository
DII:Dynamic
InvocationInterface
ObjectAdapter Interface
Object Adapter
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)
1 – ORB core:
- Route les RPC/RMI entre les objets
- Optimisation du mécanisme de routage :- entre machines : par le réseau, - entre processus de la même machine : par la mémoire partagée, - entre parties du même processus : par appels de fonctions
Mais Corba reste « lent » !
- “ORB core” est inaccessible aux applications (couche cachée)
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)
2 – IDL stubs / Static Interface Invocation:
- Pour les RMI sur des objets et méthodes connues à la compilation
- Permettent aux clients de faire des appels locaux (à des “stubs”)
- Les “stubs” empaquètent et dépaquètent les RMI et se chargent des vrais appels distants
3 – Dynamic Invocation Interface:
- Utile quand l’interface des objets à appeler est inconnue àla compilation (ex : pour implanter des interpréteurs de cmd)
- Doit rassembler beaucoup d’info sur l’objet à appeler
→ Beaucoup plus complexe que les RMI statiques
Les « talons » coté client :
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)
4 – Interface Repository:
- Une BdD d’interfaces d’objets en IDL(modules, interfaces, operations, attributes, exceptions,
constants and data-type)
- Utilisée par les “Static Interface Invocation” et par les “Dynamic Interface Invocation” pour obtenir des informations sur l’objet distant à appeler
5 – ORB Interface:
- Fonctions d’initialisation et de paramétrage de Corba
- Utilisée par les applications et les serveurs (d’objets Corba)
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)
6 – Static Skeleton Interface
- Dépaquètent les appels des clients - Transmettent aux objets appelés et connus à la compilation- Empaquètent les résultats destinés aux clients- Les “skeletons” sont générés par IDL (comme les “stubs”)
7 – Dynamic Skeleton Interface
- Permet d’accepter des appels sans connaître les règles de dépaquetage à la compilation (sans connaître les “skeleton”)
- Utile pour s’interfacer avec des langages interprétés
Les « talons » coté serveur :
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Programmation en Corba
Architecture du bus Corba (ORB)
8 – Object Adapter
- “ORB core” délègue le traitement des appels à “l’Object Adapter”
- Les objets peuvent avoir différents supports : processus, BdD, …- “L’Object Adapter” masque ces différences: activation de processus,accès à une BdD, …
- “L’Object Adapter” lit les données de “l’implementation repository”
9 – Implementation Repository
- Stocke les données relatives à l’implantation des objets- Ex : noms des exécutables, droit d’accès, politique d’activation des
exécutables, …
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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Programmation en Corba
Intéropérabilité du bus Corba
CORBA = • Des specifications d’architecture (et un modèle objet)• Pas de spécifications d’implantation …
• Mais des spécifications d’intéropérabilité entre implantations …… pour relier des bus Corba distants.
Utilisation depasserelles
Utilisation d’unprotocole commun
2 stratégiesd’intéropérabilité
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Programmation en Corba
Intéropérabilité du bus Corba
• Communication using full gateways:
gateway
Client
ORB Arequest A
IDLORB Brequest B
IDLObject
- Gateway intercepts and translates the requests, and can make security controls (→ firewall).
- Gateway allows to interconnect a CORBA bus with:- different CORBA buses, - non-CORBA buses (ex: CORBA ↔ DCOM (Microsoft))
- The gateway must know protocols of all interconnected buses→ n buses, with n protocol ⇒ (n.(n-1)/2) translations !!
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Programmation en Corba
Intéropérabilité du bus Corba• Communication using half-gateways:
- The full-gateway solution leads to too many translations- An economic solution is to use an intermediate and common protocol, and to use “half-gateways”- But each bus needs a generic half-gateway with DSI/DII interfaces (still complex mechanism)
Halfgate-
way A
Halfgate-
way B
ORB Arequest A
IDLClient
DSIORB B
request B
IDLObject
DII
commonprotocol
Dynamic Skeleton InterfaceDSI Dynamic Invocation InterfaceDII
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Programmation en Corba
Intéropérabilité du bus Corba
• Communication using common protocols:
OMG defines 2 families of Common Protocols:- for generic usage: GIOP (General Inter ORB Protocol)→ protocol for general usage are derived of GIOP→ ex across Internet: IIOP (Internet Inter ORB Protocol)
- for specific usage in specific distributed environment: ESIOP(Environment Specific Inter ORB Protocols)
Client
ORB AIDL
ORB BIDL
Object
request
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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programmation en Corba
L’architecture objet globale (OMA)
Applicationinterfaces
Domaininterfaces
Commonfacilities
Objectservices
Object Request Broker
Object ManagementArchitecture (OMA) :une description, deuxsyntaxes …
Usuel
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programmation en Corba
L’architecture objet globale (OMA)
• Object services: - basic services, used by many applications- fixed interfaces → standard services- at less 16 basic services standardized:
naming, integrity, security, versions, transactions, …
• Object Request Broker (ORB):- distributed object bus (software bus)- realizes the request transport- hides (totally) the system heterogeneousness- allows easy access to distributed objects ……
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programmation en Corba
L’architecture objet globale (OMA)• Common facilities:
- Or “CORBA facilities” or “Horizontal CORBA facilities”
- High level services common to many applications:- user interface components - printing and spooling- …
- Standardized
• Domain interfaces:- Or “Vertical CORBA facilities”
- Objects modeling domain activities: health, telecom, …- Also named business objects
- Standardized
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programmation en Corba
L’architecture objet globale (OMA)
• Application interfaces: - Or “Application objects”
- Business objects specific to an application- NOT standardized
- When stables and used by many applications:→ migrate to “Domain interface” (standard business objects)
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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• IDL n’est pas un language de programmation, seulement unlangage de description
• IDL permet de :- décrire des coopérations entre clients et serveurs- établir un “contrat” (agreement) entre clients et serveurs
programmation en Corba
Le langage IDL
IDLagreement
Clientstub
Objectskeleton
CORBA bus
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programmation en Corba
Le langage IDLIDLagreement
Clientstub
Objectskeleton
CORBA busprojections
Les contrats IDL sont :• indépendants de l’environnement de développement• projetés dans des environnements de développement :
→ stubs coté clients→ skeleton coté serveurs
suivant des “règles de projection” (IDL → C++, IDL → Java, …)par le pré-compilateur IDL
• réalisés par : les stubs + le bus Corba (ORB) + les skeletons
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programmation en Corba
Le langage IDLExemple de syntaxe IDL : définition d’un service de date (1)Module ServiceDate {
// Data type definitions// - basic type definitionstypedef unsigned short Day;
enum Month {January, February, March, April, May, June, JulyAugust, September, October, November, December};
typedef unsigned short Year;
// - One date (structure)struct Date {
Day the_day;Month the_month;Year the_year;
};
// - sequence: unlimited set of datestypedef sequence<Date> SomeDates;
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programmation en Corba
Le langage IDL
// a first interface in the moduleinterface Calendar {
// attribute: object variables accessible from other// objects (possibility to be more accurate)attribute Year current_year;
// operations: object methods with input and output// parameters (possibility to be more accurate)boolean Check_one_date(in Date d);void the_day_after(inout Date d);
// definitions of specific exception(s)exception IrrelevantDate{String reason;};
// operations using exception(s)Date translate_string(in string one_string)
raises(IrrelevantDate);
string translate_date(in Date one_date)raises(IrrelevantDate);
};
Exemple de syntaxe IDL : définition d’un service de date (2)
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programmation en Corba
Le langage IDL
// a second interface that inherits of the firstinterface CalendarWithOfficialHolydays : Calendar {
// one more operationvoid official_holydays(in Year the_year,
out SomeDates dates);
};
}; //end of the module
Exemple de syntaxe IDL : définition d’un service de date (3)
héritage
IDL : comme un langage structuré, avec des concepts « objet »
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programmation en Corba
Le langage IDL
IDLagreement
C++ Client
C++ & IDL stub
Java Object
Java & IDL skeleton
CORBA bus
Règles de projection :
methodclasspackage
Java
…virtual methodoperation…structurestructure…namespacemodule
autre …C++IDL
Exemple de projection en C++ et Java
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programmation en Corba
Le langage IDL
…
// Using namespace generated by IDL precompiler// to access IDL agreement datatype:ServiceDate::Date date;date.the_day = 01;date.the_month = ServiceDate::January;date.the_year = 2001;
// IDL precompiler generates pointer type on // module objects (corresponding to interfaces):ServiceDate::Calendar_var my_calendar = …;…
Exemple de client C++ exploitant un stub généré pour du C++
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programmation en Corba
Le langage IDL
// import package generated by IDL precompiler:Import ServiceDate.*;
// usage of the CalendarWithOfficialHolydays IDL // interface:class MyCalendar
extends CalendarWithOfficialHolydaysImplBase {…
Date translate_string(String s) throws IrrelevantDate {ServiceDate.Date result = new ServiceDate.Date;
result.the_day = …;if (error in the string parsing) throw new IrrelevantDate(…);
return(result);};
…};
Exemple de client Java exploitant un stub généré pour du Java
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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Programmation en Corba1 – Introduction2 – Architecture du bus Corba3 – Interopérabilité du bus Corba4 – L’architecture objet globale5 – Le langage IDL6 – Principes de programmation Corba7 – Exemple de déploiement
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• Utilisateurs et ressources distribués
• Utilisateurs variés• Ressources variées→ Services distribués
et variés
programmation en Corba
Exemple de déploiementLes besoins :
Mr. SmithInternet
(travel in Paris)
Central bankadministration
(Zurich)
Bank agencyAdministration
(London)
Bank agencyoffice
(London)
CORBA bus
Londonagency
Agence
Client xClient y
Std accountBankbook
Agencyserver
Centralbank
admin.
Bank
Bank server
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programmation en Corba
Exemple de déploiementEtapes du développement
1 – Choix de la distribution et localisation des objets• Raisons techniques• Stratégie de sécurité• Raisons “politiques”
2 – Etapes de développement en Corba1 – Analyse et définition des contrats IDL2 – Pré-compilation des interfaces IDL3 – Projection dans des langages de programmation4 – Implantation des interfaces IDL5 – Implantation des serveurs (objets)6 – Implantation des clients7 – Installation et configuration des serveurs8 – Diffusion et configuration des exécutables clients9 – Exécution distribuée des services
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programmation en Corba
Exemple de déploiementSolution overview Requirements
IDL agreements
Interfacerepository
Servercodes
Clientcodes
IDLstubs
Clientimplementation
IDLstubs
Objectcodes
IDL interfaceimplementation
IDL pre-compilation
Analyze and definition of IDL agreements
Projections
Various clientapplications
+ ++
Server implementation
1
2
3
4
5
6
Agencyserver
BankserverDescription of
install & config
Implementationrepository
7Server config& install
Directoroffice
Agencycounter
C.Cardcounter
Client executableconfig. & diffusion 8 CORBA
Bus
9Distributed exec. of the bank service
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Programmation en Corba
FINFIN