2A-SI Réseaux : Programmation en CORBA

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1 2A-SI Réseaux : Programmation en CORBA Stéphane Vialle Stephane.Vialle@supelec.fr Avec l aide de l équipe pédagogique du cours Systèmes d Information 1 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 2 1

2 Introduction Corba : Un mécanisme de RPC (RMI) de haut niveau en environnement hétérogène Communication entre objets distants : Y.f(); X f() { } Y Processus P1 Processus P2 Machine Machine Windows Comm. network Unix Coopération entre différents environnements : C stub C++ stub Java stub CORBA bus Eiffel stub SmallTalk stub 3 Introduction Description officielle : CORBA = Common Request Broker Architecture Bus logique pour la gestion d objets distribués - Première version en 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) 4 2

3 Introduction Composition officielle de CORBA Un modèle objet : OMG object model Une architecture objet globale : Management Architecture (OMA) Un langage de description d interface : Interface Description Language () Un bus logique d objets distribués : Request Broker architecture (ORB) Des implantations variées Non spécifiées 5 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 6 3

4 Architecture du bus Corba (ORB) CORBA est juste un ensemble de spécifications : Un schéma de 9 blocs fonctionnels Pas de spécifications d implantation + compiler Interface Repository 4 Client stubs: DII: Static Dynamic Invocation Invocation Interface Interface 2 3 ORBI: ORB Interface 5 1 ORB Core Skeleton s DSI: Dynamic Skeleton Interface 6 7 Adapter Implementation Repository 9 Adapter Interface 8 7 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) 8 4

5 Architecture du bus Corba (ORB) Les «talons» coté client : 2 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 à la 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 9 Architecture du bus Corba (ORB) 4 Interface Repository: - Une BdD d interfaces d objets en (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) 10 5

6 Architecture du bus Corba (ORB) Les «talons» coté serveur : 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 (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 11 Architecture du bus Corba (ORB) 8 Adapter - ORB core délègue le traitement des appels à l Adapter - Les objets peuvent avoir différents supports : processus, BdD, - L Adapter masque ces différences: activation de processus, accès à une BdD, - L 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, 12 6

7 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 13 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. 2 stratégies d intéropérabilité Utilisation de passerelles Utilisation d un protocole commun 14 7

8 Intéropérabilité du bus Corba Communication using full gateways: Client ORB A request A gateway ORB B request B - 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!! 15 Intéropérabilité du bus Corba Communication using half-gateways: Client ORB A request A Half gateway A DSI common protocol Half gateway B DII ORB B request B DSI Dynamic Skeleton Interface DII Dynamic Invocation Interface - 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) 16 8

9 Intéropérabilité du bus Corba Communication using common protocols: Client ORB A request ORB B 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) 17 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 18 9

10 programmation en Corba L architecture objet globale (OMA) Management Architecture (OMA) : une description, deux syntaxes Usuel Application interfaces Domain interfaces Request Broker services Common facilities 19 programmation en Corba L architecture objet globale (OMA) Request Broker (ORB): - distributed object bus (software bus) - realizes the request transport - hides (totally) the system heterogeneousness - allows easy access to distributed objects services: - basic services, used by many applications - fixed interfaces standard services - at less 16 basic services standardized: naming, integrity, security, versions, transactions, 20 10

11 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 - s modeling domain activities: health, telecom, - Also named business objects - Standardized 21 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) 22 11

12 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 23 programmation en Corba Le langage n est pas un language de programmation, seulement un langage de description permet de : - décrire des coopérations entre clients et serveurs - établir un contrat (agreement) entre clients et serveurs Client stub agreement CORBA bus skeleton 24 12

13 programmation en Corba Le langage Client stub agreement projections CORBA bus skeleton Les contrats sont : indépendants de l environnement de développement projetés dans des environnements de développement : stubs coté clients skeleton coté serveurs suivant des règles de projection ( C++, Java, ) par le pré-compilateur réalisés par : les stubs + le bus Corba (ORB) + les skeletons 25 programmation en Corba Le langage Exemple de syntaxe : définition d un service de date (1) Module ServiceDate { // Data type definitions // - basic type definitions typedef unsigned short Day; enum Month { January, February, March, April, May, June, July August, 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 dates typedef sequence<date> SomeDates; 26 13

14 programmation en Corba Le langage Exemple de syntaxe : définition d un service de date (2) // a first interface in the module interface 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); 27 programmation en Corba Le langage Exemple de syntaxe : définition d un service de date (3) // a second interface that inherits of the first interface CalendarWithOfficialHolydays : Calendar { }; // one more operation void official_holydays(in Year the_year, out SomeDates dates); }; //end of the module héritage : comme un langage structuré, avec des concepts «objet» 28 14

15 programmation en Corba Le langage Exemple de projection en C++ et Java agreement C++ Client C++ & stub Java Java & skeleton CORBA bus Règles de projection : C++ Java autre module namespace package structure structure class operation virtual method method 29 programmation en Corba Le langage Exemple de client C++ exploitant un stub généré pour du C++ // Using namespace generated by precompiler // to access agreement datatype: ServiceDate::Date date; date.the_day = 01; date.the_month = ServiceDate::January; date.the_year = 2001; // precompiler generates pointer type on // module objects (corresponding to interfaces): ServiceDate::Calendar_var my_calendar = ; 30 15

16 programmation en Corba Le langage Exemple de client Java exploitant un stub généré pour du Java // import package generated by precompiler: Import ServiceDate.*; // usage of the CalendarWithOfficialHolydays // 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); }; }; 31 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 32 16

17 1 Introduction 2 Architecture du bus Corba 3 Interopérabilité du bus Corba 4 L architecture objet globale 5 Le langage 6 Principes de programmation Corba 7 Exemple de déploiement 33 programmation en Corba Exemple de déploiement Les besoins : Mr. Smith Internet (travel in Paris) Bank agency Administration (London) Bank agency office (London) Central bank administration (Zurich) CORBA bus Utilisateurs et ressources distribués Utilisateurs variés Ressources variées Services distribués et variés Client x Client y Agence Std account Bankbook Agency server London agency Bank Bank server Central bank admin

18 Etapes du développement programmation en Corba Exemple de déploiement 1 Choix de la distribution et localisation des objets Raisons techniques Stratégie de sécurité Raisons politiques 2 Etapes de développement en Corba 1 Analyse et définition des contrats 2 Pré-compilation des interfaces 3 Projection dans des langages de programmation 4 Implantation des interfaces 5 Implantation des serveurs (objets) 6 Implantation des clients 7 Installation et configuration des serveurs 8 Diffusion et configuration des exécutables clients 9 Exécution distribuée des services 35 programmation en Corba Exemple de déploiement Solution overview Requirements agreements Analyze and definition precompilation of agreements 1 Interface repository Client interface 6 2 implementation implementation 4 Client Projections codes stubs 3 stubs codes Server + + codes Various client applications + Server C.Card counter Agency counter Director office Client executable config. & diffusion 8 CORBA Bus Distributed exec. of the bank service 9 implementation 5 Description of install & config Server config & install 7 Bank server Agency server Implementation repository 36 18

19 FIN 37 19