專利名稱：一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面向服務(wù)的遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，該設(shè)計(jì)方法能夠增加設(shè)備動態(tài)增減能力。對于具備網(wǎng)絡(luò)管理支持的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)各設(shè)備節(jié)點(diǎn)有時 所承載的功能節(jié)點(diǎn)或各子設(shè)備在功能上往往要求具備一定的配置能力，因此對于單一設(shè)備功能節(jié)點(diǎn)的增減，需要做到動態(tài)增減的能力(或稱熱插拔能力)。具體地說,本發(fā)明提出了一種"軟總線SoftSBus"的 方法，以解決以上問題。
背景技術(shù)：
動態(tài)擴(kuò)展性的引入，勢必帶來兩個技術(shù)難點(diǎn)， 一是系統(tǒng)整體以及 設(shè)備本身的穩(wěn)定性；二是各個設(shè)備功能的不一致所帶來某一功能的地 域動態(tài)性，這又引入了對于功能服務(wù)的提供者與請求者之間必須具備 弱耦合性。在業(yè)界已有的分布式中間件中，SimRPC、 Door等處理方式，通常 需要服務(wù)的提供者與調(diào)用者用某些類似的方式相聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的 調(diào)用，見圖1。由于這樣一些固有的依賴性， 一旦服務(wù)本身由某一節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)移到另一節(jié)點(diǎn)，其相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)也必須做出改動，如圖2。而這樣一種服務(wù)變動的需求，在含網(wǎng)絡(luò)管理的分布式設(shè)備中又是司空見慣的。而更嚴(yán)重的問題是，如果在一個僅僅擁有少量節(jié)點(diǎn)的分布式系統(tǒng)中，這樣的 變動并非不可忍受(雖然改變代碼或配置仍然是不可避免的情況)，但在一個擁有上百個節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)中，這樣的變動將使系統(tǒng)趨于癱瘓。在動態(tài)擴(kuò)展性的描述中，提到了動態(tài)性的引入，有可能造成對穩(wěn) 定性的影響。的確，軟總線的提出，并不能帶來穩(wěn)定性在底層上的根 本提升，但是，其大大改善了對穩(wěn)定性保證的開發(fā)可行性和維護(hù)單一 性。 軟總線至少在兩個方面引入了統(tǒng)一性，而提高對軟件質(zhì)量的保證1) 集中穩(wěn)定性所提出的需求焦點(diǎn)2) 統(tǒng)一 了除服務(wù)-請求模式外的另外一些需求。對于穩(wěn)定性的保證上，由于軟總線將各模塊相互間的依賴關(guān)系， 轉(zhuǎn)移到各模塊與軟總線的依賴關(guān)系上，對于在任意節(jié)點(diǎn)上增減功能， 僅僅需要向軟總線提出申請，而請求服務(wù)者，也僅需對軟總線提出請 求，由此，只要軟總線能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，各模塊在整個分布式系統(tǒng)上 的運(yùn)行，就不會有任何影響，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性，也由分散在各個服務(wù) 與請求的要求，歸結(jié)到對軟總線的單一要求。發(fā)明內(nèi)容1.軟總線，這是一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度中間件， 在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式中，含有一個稱為mediator的模式，其作用是 將相互間具有依賴性的對象之間的依賴性，轉(zhuǎn)移為各對象與mediator 對象的依賴性，而原本含有耦合性的對象，相互的依賴性由此得以去 除。軟總線的分布式中間件的提出，正是用以去掉原本在各個設(shè)備節(jié) 點(diǎn)與管理方式之間的依賴性，而釆取如圖3的依賴方式，在這樣一種 方式中，服務(wù)提供者的地理屬性對于調(diào)用者來說是透明的，反之亦然, 因此，任意一個節(jié)點(diǎn)的任何改變，對于整個系統(tǒng)以及各種服務(wù)(如軟 件更新、狀態(tài)上傳等)的請求者來說，是無牽連的。對于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，除去對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)以及各節(jié)點(diǎn)功能下達(dá)命 令這樣的服務(wù)請求模式外，還需要一些額外的需求，如狀態(tài)管理模式 一一維護(hù)各設(shè)備子樹的狀態(tài)量，事件響應(yīng)模式一一當(dāng)某一子設(shè)備狀態(tài) 點(diǎn)超出指定域值，其上級節(jié)點(diǎn)必須等到通報(bào)，以做出相應(yīng)的對策。在 本設(shè)計(jì)中，子設(shè)備向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送Event事件，上級節(jié)點(diǎn)可通過陷阱 Trap捕獲Event事件，而這一數(shù)據(jù)流向同樣統(tǒng)一由軟總線完成，如圖 4。
圖4給出了本系統(tǒng)中軟總線完成的以下幾類模式 Service-Request-Response模式，由上一級設(shè)備節(jié)點(diǎn)(含其功能 節(jié)點(diǎn))向子樹IRB及FRB提出，相應(yīng)的Response沿途返回，路徑由請求服務(wù)時動態(tài)建立路由，屏蔽掉了子樹節(jié)點(diǎn)向上級節(jié)點(diǎn)請求的能力， 即在分布式方式下加入了等級觀念。State模式，由子樹IRB向上級IRB及SRB發(fā)送，以使上級管理節(jié)點(diǎn)保有對子樹的狀態(tài)信息。Event-Trap模式，子樹IRB或FRB，向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送Event,在 源節(jié)點(diǎn)到SRB的路徑上的所有節(jié)點(diǎn)(含F(xiàn)RB)，均可以Trap方式攔截 事件。同時，統(tǒng)一性還能夠避免不同的管理模式對于底層信道的占用， 從而減少網(wǎng)絡(luò)等維護(hù)的復(fù)雜度。 2.分級管理對于大中型網(wǎng)絡(luò)管理項(xiàng)目，管理的分級型是相當(dāng)必要的，各子樹 由各分站管理，而根節(jié)點(diǎn)則可對整個設(shè)備樹進(jìn)行管理維護(hù)，因此，本 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還考慮到了對分級管理的需求。在軟總線中，IRB不需直接連接到SRB節(jié)點(diǎn)，而允許連接到IRB 節(jié)點(diǎn)，由此，后者即成為前者的子樹根節(jié)點(diǎn)，由此同SRB所在的設(shè)備 一樣，可以完全相同的管理其子樹節(jié)點(diǎn)。如圖5， IRBl含有兩個子樹 節(jié)點(diǎn)及自身共三個節(jié)點(diǎn)，而IRB4僅含其自身，SRB則管理FRB 1-4四 個子設(shè)備節(jié)點(diǎn)。在系統(tǒng)中IRB1所代表的子樹，可以單一的進(jìn)行管理，其作用與 SRB管理完全相同，僅在管理的節(jié)點(diǎn)數(shù)目上不同而已。


圖1是Door、 SunRPC等分布式處理的依賴關(guān)系 圖2是服務(wù)A由節(jié)點(diǎn)1轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)2之后，相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)也必須隨 之改變的示意圖
圖3軟件總線地域透明性說明圖提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)變動之后，請 求節(jié)點(diǎn)無需作任何改動。圖4本發(fā)明方法下的各網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)及相關(guān)流向圖 圖5 Sof tSBus等級管理機(jī)制具體實(shí)施方式
圖4本發(fā)明方法的各網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)及相關(guān)流向圖。下面說明本發(fā) 明的一個具體實(shí)施過程1. 在中心服務(wù)器上運(yùn)行SRB(服務(wù)機(jī)端運(yùn)行期代理)，通過SRB可統(tǒng)一 管理各個IRB(設(shè)備運(yùn)行期代理)及FRB(功能運(yùn)行期代理)，當(dāng)IRB 及FRB的地理位置發(fā)生改變時，服務(wù)端代理SRB會自動對其進(jìn)行管 理，不需要人工維護(hù)。2. 各分中心服務(wù)器運(yùn)行IRB， IRB自動向SRB發(fā)起注冊請求并獲得主 設(shè)備號，并可以接受下級IRB及FRB的注冊請求，使得IRB能統(tǒng)一 管理所有下級IRB及FRB。當(dāng)服務(wù)器運(yùn)行IRB的物理位置發(fā)生改變 時，能向上級IRB或者SRB自動重新注冊，下級IRB及FRB也會自 動向該IRB自動注冊。3. 各設(shè)備上的服務(wù)通過FRB向整條軟件總線注冊服務(wù)并自動獲得動態(tài) 服務(wù)號，當(dāng)FRB的物理位置發(fā)生改變時也能重新注冊服務(wù)并獲得新 的動態(tài)服務(wù)號。4. 當(dāng)中心服務(wù)器需要向節(jié)點(diǎn)提出服務(wù)請求時，向子樹IRB及FRB提出， 各級IRB向下一級子樹IRB及FRB提出，相應(yīng)的Response沿途返 回，路徑由請求服務(wù)時動態(tài)建立路由，屏蔽掉了子樹節(jié)點(diǎn)向上級節(jié) 點(diǎn)請求的能力，即在分布式方式下加入了等級觀念。各設(shè)備上的服 務(wù)請求方也可以通過FRB向軟件總線請求服務(wù)，軟件總線返回相應(yīng) 的Response。 這種模式叫做Service-Request—Response模式。 5. 中心服務(wù)器可能需要獲取各個節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方發(fā)是由IRB 自動維護(hù)狀態(tài)池，相應(yīng)的IRB根據(jù)IRB運(yùn)行時參數(shù)，定時發(fā)送狀態(tài) 流給上級IRB，第一級IRB發(fā)送給SRB。這樣中心服務(wù)器就獲取各 個節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，這種模式叫做State模式。6. 子樹IRB或FRB，向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送Event (事件流)，在源節(jié)點(diǎn)到SRB 的路徑上的所有節(jié)點(diǎn)(含F(xiàn)RB)，均可以Trap (陷阱)方式攔截事 件，各FRB節(jié)點(diǎn)可向上級提交事件陷阱， 一旦出現(xiàn)相應(yīng)事件，該FRB 進(jìn)入事件陷阱響應(yīng)程序。這種模式叫做Event-Trap模式。
權(quán)利要求
1.一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法，其特征包含于以下步驟1)在中心服務(wù)器上運(yùn)行SRB(服務(wù)機(jī)端運(yùn)行期代理)，通過SRB可統(tǒng)一管理各個IRB(設(shè)備運(yùn)行期代理)及FRB(功能運(yùn)行期代理)。2)各分中心服務(wù)器運(yùn)行IRB，IRB自動向SRB發(fā)起注冊請求并獲得主設(shè)備號，并可以接受下級IRB及FRB的注冊請求，使得IRB能統(tǒng)一管理所有下級IRB及FRB。3)各設(shè)備上的服務(wù)通過FRB向整條軟件總線注冊服務(wù)并自動獲得動態(tài)服務(wù)號。4)當(dāng)中心服務(wù)器需要向節(jié)點(diǎn)提出服務(wù)請求時，向子樹IRB及FRB提出，各級IRB向下一級子樹IRB及FRB提出，相應(yīng)的Response沿途返回，路徑由請求服務(wù)時動態(tài)建立路由，屏蔽掉了子樹節(jié)點(diǎn)向上級節(jié)點(diǎn)請求的能力，即在分布式方式下加入了等級觀念。各設(shè)備上的服務(wù)請求方也可以通過FRB向軟件總線請求服務(wù)，軟件總線返回相應(yīng)的Response。5)中心服務(wù)器可能需要獲取各個節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方發(fā)是由IRB自動維護(hù)狀態(tài)池，相應(yīng)的IRB根據(jù)IRB運(yùn)行時參數(shù)，定時發(fā)送狀態(tài)流給上級IRB，第一級IRB發(fā)送給SRB。這樣中心服務(wù)器就獲取各個節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。6)子樹IRB或FRB，向上級節(jié)點(diǎn)發(fā)送Event(事件流)，在源節(jié)點(diǎn)到SRB的路徑上的所有節(jié)點(diǎn)(含F(xiàn)RB)，均可以Trap(陷阱)方式攔截事件，各FRB節(jié)點(diǎn)可向上級提交事件陷阱，一旦出現(xiàn)相應(yīng)事件，該FRB進(jìn)入事件陷阱響應(yīng)程序。
2. 根據(jù)權(quán)利l所述的一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法，其特征 在于步驟(2)中當(dāng)IRB的物理地域發(fā)生改變時，能自動重新注冊并獲得主設(shè)備號， 不需要人工干預(yù)。
3. 根據(jù)權(quán)利l所述的一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法，其特征 在于步驟(3)中當(dāng)FRB的物理地域發(fā)生改變時，能自動重新注冊并獲得主設(shè)備號， 不需要人工干預(yù)。
4. 根據(jù)權(quán)利l所述的一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法，其特征 在于步驟(3)、 (4)、 (5)中能通過Service-Request-Response模式、State模式 以及Event-Trap模式實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)與中心服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互。
全文摘要
本發(fā)明是一種帶有動態(tài)擴(kuò)展性的分布式任務(wù)調(diào)度軟總線方法。所屬的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槊嫦蚍?wù)的遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是對于具備網(wǎng)絡(luò)管理支持的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)各設(shè)備節(jié)點(diǎn)有時所承載的功能節(jié)點(diǎn)或各子設(shè)備在功能上具備一定的配置能力，因此對于單一設(shè)備功能節(jié)點(diǎn)的增減，具有動態(tài)增減的能力。解決該問題的技術(shù)方案的要點(diǎn)是在分布式網(wǎng)絡(luò)中建立SRB(服務(wù)機(jī)端運(yùn)行期代理)，IRB(設(shè)備運(yùn)行期代理)及FRB(功能運(yùn)行期代理)，SRB管理所有的IRB及FRB；服務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過與網(wǎng)絡(luò)中心通過Service-Request-Response模式，State模式以及Event-Trap模式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明的主要用途是使用該技術(shù)能在分布式網(wǎng)絡(luò)中能動態(tài)的對設(shè)備節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行有效的管理。網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)及相關(guān)流向圖如附圖所示。
文檔編號H04L12/24GK101166108SQ20061009781
公開日2008年4月23日 申請日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者耀 于, 余 周, 都思丹 申請人:南京大學(xué)