Параллельное и распределенное программирование на С++ - Хьюз Камерон

Програ мм а-клиент может взаимодействовать с маклером (или маклерами) напрямую или косвенно через федерацию маклеров. На рис. 8.12 обратите внимание на то, что после получения объектной ссылки осуществляется взаимодействие с ORB-брокером. Термины, связанные с те м ой програ мм ирования м ак л еров, приведены в таб л. 8.5.

Рис.8.12. Базовая архитектура CORBA-ориентированного приложения типа «клиент-сервер», которое делает запросы к маклерам

Таблица 8.5. Термины, связанные с темой программирования маклеров

• Экспортер  Рекламирует услугу с помощью маклера. Экспортер может быть провайдером услуг или анонсировать услугу от имени кого-то другого

• Импортер  Использует маклер для поиска услуг, соответствующих некоторому критерию. Импортер может быть потенциальным клиентом услуг или импортировать услугу от имени кого-то другого

• Предложение Содержит описание анонсируемой услуги. Описание состоит из имени-услуги и типа услуги, объектной ссылки и свойств объекта

Парадигма «клиент-сервер»

Термины «клиент» и «сервер» часто применяются к различным видам программных приложений. Парадигма «клиент-сервер» состоит в разделении работы на две части, представляемые процессами или потоками. Одна часть, клиент, создает запросы на получение данных либо действий. Другая часть, сервер, выполняет эти запросы. Роли запрашивающей и отвечающей стороны в большинстве случаев определяются логикой самих приложений. Термины «клиент-сервер» используются на уровне операционной системы для описания отношений типа «изготовитель-потребитель», которые могут существовать между процессами. Например, если для взаимодействия двух процессов используется FIFO-очередь, один из процессов «играет» роль сервера, а другой — роль клиента. Иногда клиент может «исполнить» роль сервера, если сам будет получать запросы. Аналогично сервер будет выступать в роли клиента, если ему потребуется обращаться с запросами к другим программам. Конфигурация «клиент-сервер» — основнал архитектура распределенного программирования. При этом тип сервера обычно характеризует все приложение. Некоторые наиболее популярные типы программных серверов перечислены в табл. 8.6.

Таблица 8.6. Основные типы программных серверов

• Сервер приложений Используется для обеспечения множества клиентов доступом к приложению. Вся работа приложения делится между клиентом и сервером, причем большая ее часть делается на сервере, а клиент (имея собственный процессор) выполняет только некоторую часть работы

• Файловый сервер Действует как центральное хранилище для разделяемых документов, мультимедийных файлов, баз данных и т.д. Клиенты обычно представлены терминалами или рабочими станциями в сети. Клиент делает запрос на файлы или отдельные записи в этих файлах, затем файловый сервер передает запрос к клиенту. Файловый сервер поддерживает целостность данных и безопасность доступа к файлу

• Сервер баз данных Разбивает работу приложения между различными компьютерами в сетевой среде. Клиент формирует запросы на получение некоторого элемента данных, затем сервер баз данных находит эти данные и передает запрос клиенту. Сервер баз данных может обрабатывать сложные информационные запросы, для удовлетворения которых могут понадобиться мошности нескольких баз данных

• Серверы транзакций Используется для выполнения транзакций, которые происходят на компьютере или компьютерах, содержащих сервер транзакций. Каждое действие или обновление выполняется полностью без прерывания. При возникновении некоторых проблем все действия или обновления отменяются, и делается новал попытка выполнить транзакцию

• Логические серверы Используется для решения задач, которые требуют интенсивных символьных вычислений. Логический сервер способен отыскать как неявно, так и явно заданную информацию в базе данных. Логический сервер способен проследить некоторую информацию и сделать логический вывод об информации, которая не была явно введена в базу данных. Логический сервер состоит из базы данных с одним или несколькими встроенными механизмами логического вывода. Этот механизм используется для получения заключений и выводов от сервера. База данных состоит из правил, теорем, аксиом и процедур. Чтобы удовлетворить запросы, логический сервер должен применять дедукцию, индукцию, силлогизмы и другие приемы

«Классная доска» и мультиагентные системы — это две основные архитектуры, используемые в данной книге для поддержки параллельного и распределенного программирования. Особое внимание мы уделяем логическим серверам (см. табл. 8.6). Логический сервер — это специальный тип сервера приложений, который используется для решения задач, требующих интенсивных символьных и, возможно, параллельных вычислений. Процесс формирования некоторого вывода и делукции часто тяжелым бременем ложится на процессор и может значительно выиграть от использования параллельно работающих процессоров. Обычно чем больше процессоров доступно логическим серверам, тем лучше. Мультиагентные архитектуры и архитектуры «классной доски», рассматриваемые в главах 12 и 13, опираются на понятие распределенных логических серверов, которые могут совместными усилиями решать проблемы в сетевой среде, intranet или Internet. Несмотря на то что агентный подход и стратегия «классной доски» формируют архитектуру с уклоном в сторону равноправных узлов, они являются клиентами логических серверов. Распределенные объекты используются для реализации всех компонентов системы, а CORBA-спецификация позволяет упростить сетевое программирование.

Резюме

Распре д еленное программирование включает программы, которые выполняются в различных процессах. Все процессы потенциально разме щ аются на различных компьютерах и, воз м ожно, в различных сетях с различны м и сетевы м и протокола м и. Мето д ы распре д еленного програ мм ирования позволяют разработчику раз д елить приложение на от д ельно выполняе м ые модули , отношения между которы м и м ожно определить на основе равноправия или как «изготовитель-потребитель». Каж д ый м о-луль имеет собственное а д ресное пространство и ко м пьютерные ресурсы. Распределенное програ мм ирование позволяет использовать преи м у щ ества специальных процессоров, периферийного оборудования и других ко м пьютерных ресурсов (например, серверов баз данных, приложений, почтовых серверов и т.д.). CORBA — это стандарт, применяемый для распре д еленного объектно-ориентированного программирования. В этой главе расс м атриваются только CORBA — спецификации и CORBA-службы. Здесь вы должны были получить представление об этих базовых компонентах ио том, как можно построить простую распределенную программу. CORBA-спецификации для Web-служб, MAF, службы имен можно получить по адресу: www.omg.org . За подробностями можно обратиться к книге [20]. Именные и маклерские графы обеспечивают основу для мо щ ного распределенного механизма представления знаний, который можно использовать в сочетании с мультиагентным програ м мированием. Они создают основу для следую щ его уровня интеллектуальных Web-служб.

Реализация моделей SPMD и MPMD с помощью шаблонов и MPI-программирования

В сознательных действиях должен присутствовать существенный неалгоритмический компонент. Роджер Пенроуз (Roger Penrose), The Emperor's New Mind