Projektgruppe 453: Entwurf eines Managementwerkzeugs zur Verwaltung von Sicherheitsdiensten für komplexe eingebettete Dienstesysteme

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1 Titel CORBA Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien von Martin Villis 6. Mai 2004 Projektgruppe 453: Entwurf eines Managementwerkzeugs zur Verwaltung von Sicherheitsdiensten für komplexe eingebettete Dienstesysteme Sommersemester 2004 Universität Dortmund CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 1/20

2 1. Einleitung Middleware Zwischenschicht in Client-Server-Architekturen verschiedenste Aufgaben CORBA Common Object Request Broker Architecture Objektorientierte Middleware Entwickelt durch die OMG (Object Management Group) Übernimmt die Verwaltung der verteilten Objekte Objekte werden über ihre Schnittstellen definiert Kommunikation ist transparent Client Middleware Client Server Server Server CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 2/20

3 Inhalt 1. Einleitung 2. CORBA-Komponenten Object Request Broker, Stubs, Skeletons, Object Adapter, Interface Definition Language Schnittstellendefinitionen für Serverobjekte 4. Anwendungsbeispiele Der Einsatz von CORBA in konkreten Systemen 5. Schlussbemerkungen CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 3/20

4 2. CORBA-Komponenten Client Server Stub DII DSI Skeleton OA ORB IOP ORB Delegation Interface Repository Implementation Repository Services CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 4/20

5 2. Object Request Broker Aufgaben Vermittler zwischen den beteiligten Komponenten Jeder beteiligte Rechner hat einen ORB (Server & Client) Koordination der Anfragen, Übertragung der Daten Kommunikation (Inter-ORB Protocol) Grundlage ist das GIOP (General Inter-ORB Protocol) Spezifikation für Protokolle Datenübertragung als kontinuierlicher Byte-Strom Big/Little Endian, Empfänger muss ggf. konvertieren Keine Strukturinformationen in den Daten IIOP (Internet Inter-ORB Protocol) Konkretes Protokoll auf Basis von GIOP Setzt auf TCP/IP zur Datenübertragung CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 5/20

6 2. Stubs und Skeletons Stubs Pseudo-Methode auf der Clientseite Signatur entspricht dem aufzurufenden Server-Objekt Enthält Befehle für den Aufruf entfernter Objekte Verpackt Aufruf und Parameter und übermittelt an ORB Skeletons Entpackt auf der Serverseite den Aufruf Ruft das Objekt mit den korrekten Parametern auf IDL-Compiler Die Objekt-Schnittstelle wird mittels IDL spezifiziert Der oder die IDL-Compiler erstellen daraus Stubs und Skeletons CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 6/20

7 2. Dynamische Aufrufe Dynamic Invocation Interface Ersetzt den clientseitigen Stub, um Methoden ohne Stub aufrufen zu können Dynamic Skeleton Interface Ersetzt den serverseitigen Skeleton, wenn für eine Methode kein solcher existiert Interface Repository Verzeichnis der Schnittstellen Enthält maschinenlesbare Informationen über die Interfaces (Metadaten) CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 7/20

8 2. Object Adapter Ziel Client muss sich auf die Existenz der Objekte verlassen können, eine Existenz-Prüfung ist nicht möglich Aufgaben Aktivieren und Deaktivieren von Server-Objekten Zuordnung der Objekt-Referenz zum Serverobjekt Konfiguration über Policies Implementation Repository Verbindet Objekt-Referenzen mit den realen Adressen der Serverobjekte (Speicheradressen) CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 8/20

9 2. Aufrufe und Parameter Client Server IOR (Interoperable Object Reference) Stub Skeleton Identifikation der Serverobjekte Referenzzähler Übertragung als String OA Parameter ORB IOP ORB Kapselung von Objekten und Rückgabewerten CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 9/20

10 2. Services Naming Service Verbindet Namen und Objektreferenzen Trading Service Branchenverzeichnis für Serverobjekte Life Cycle Service Erzeugen, Kopieren, Verschieben, Löschen von Objekten Concurrency Control Service Sorgt für Datenkonsistenz bei gleichzeitigen Zugriffen Security Service Autorisation, Authentifikation, Verschlüsselung CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 10/20

11 Inhalt 1. Einleitung 2. CORBA-Komponenten Object Request Broker, Stubs, Skeletons, Object Adapter, Interface Definition Language Schnittstellendefinitionen für Serverobjekte 4. Anwendungsbeispiele Der Einsatz von CORBA in konkreten Systemen 5. Schlussbemerkungen CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 11/20

12 3. Interface Definition Language Aufgaben Definition der Serverobjekt-Schnittstellen Compiler erzeugt Stubs und Skeleton Eigenschaften IDL ist plattformunabhängig Die Abbildung auf die Programmiersprachen wird durch die OMG vorgegeben (Kompatibilität zwischen Compilern) Es existieren Spezifikationen für C, C++, Java, COBOL, Smalltalk, Ada, Lisp und Python Bezeichner Bezeichner aus Buchstaben und Ziffern, keine Unterscheidung zwischen Groß- und Kleinschreibung (Achtung: Fehlerquelle bei der Übersetzung nach Java!) CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 12/20

13 3. IDL: Strukturen Strukturierung durch Module (entsprechen Java-Packages), können beliebig verschachtelt werden Interfaces (ein Interface für jedes Server-Objekt), (Mehrfach-)Vererbung, keine Verschachtelung Methodendeklaration Rückgabewerte sind beliebige Typen oder void Parameter haben beliebe Typen und sind mit in, out oder inout gekennzeichnet Methoden die nur in -Parameter und den Rückgabewert void haben, können mit oneway gekennzeichnet werden CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 13/20

14 3. IDL: Einfache Typen Ganzzahlen (unsigned) short, long, long long Fließkomma-/Festkommazahlen float, double, long double / fixed Character-/String-Typen char, wchar / string, wstring Octet-Typ 8 Bit Daten, die keiner Konvertierung unterzogen werden Any-Typ Jeder beliebige Typ, implizite Typangabe CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 14/20

15 3. IDL: Komplexe Typen Struct (Union) Definition zusammengesetzter Typen Auswahl verschiedener Werte bei Unions Enum Aufzählungen von maximal 2 32 Elementen Array/Sequence Arrays haben eine feste Länge, die zur Compilezeit festgelegt wird Sequences sind dynamische Listen, sie können eine Längenbegrenzung haben CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 15/20

16 3. IDL: Weitere Strukturen Attribute Öffentliche Attribute sind nicht objektorientiert Abbildung auf eine get- und, falls beschreibbar, set-methode Konstanten Einfache Typen und einzelne komplexe Typen Belegung mit Literalen oder einfachen Operationen Exceptions Eigenes Sprachkonstrukt, entspricht im Aufbau einem Struct Kann beliebige Datenfelder enthalten Keine Vererbung möglich CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 16/20

17 3. IDL: Beispiel module Datenbank { exception BerechnungUnmoeglich { string Fehlerbeschreibung; } interface Artikel { typedef float Euro; struct InfoPaket { Euro Preis; string Info; long Lagerbestand; } float BerechneSteuer() raises(berechnungunmoeglich); oneway void SetzeBeschreibung(in string Text); string LeseBeschreibung(); InfoPaket LeseInformationen(); attribute boolean Verfuegbar; } interface SpezialArtikel : Artikel{ unsigned short Spezialfunktion(in unsigned short wert); } } CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 17/20

18 Inhalt 1. Einleitung 2. CORBA-Komponenten Object Request Broker, Stubs, Skeletons, Object Adapter, Interface Definition Language Schnittstellendefinitionen für Serverobjekte 4. Anwendungsbeispiele Der Einsatz von CORBA in konkreten Systemen 5. Schlussbemerkungen CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 18/20

19 4. Anwendungen Adressdatenbank Verteilte Datenbank, unterschiedliche Clients CORBA zur Spezifikation der Schnittstelle Aufgabenverteilung durch Delegation Programmierung einer Telefonanlage Eingebettetes System zur Steuerung Verwendung von MinimumCORBA Nutzung von CORBASec und Concurrency Control Service Verteilte elektronische Patientenakte Verwaltung großer Datenbestände auf verschiedenen Systemen Kompatibilität zu bestehenden Systemen Skalierbarkeit für spätere Entwicklungen CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 19/20

20 5. Schlussbemerkungen CORBA sichert... Kompatibilität zu fast allen Rechnerarchitekturen, Betriebssystemen und Programmiersprachen Transparente Kommunikationsprozesse, Portierung auf andere Netzwerke erfordern nur eine Anpassung des verwendeten ORB Skalierbarkeit durch Integration neuer Komponenten zur Anpassung an neue Anforderungen CORBA ist eine umfangreiche, mächtige und zukunftssichere Plattform für objektorientierte, verteilte Systeme. CORBA - Eine Middleware-Plattform für objektorientierte Technologien 20/20

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