分布事务监控器中运行支持环境的研究与实现

分布事务监控器中运行支持环境的研究与实现

邵鸣年[1]2004年在《分布事务监控器中运行支持环境的研究与实现》文中提出事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的关键技术,事务监控器是提供这种技术的中间件产品,它是开发、部署、运行和监控基于叁层结构的联机事务处理应用系统的基础平台,在构筑基于事务的网络分布应用中处于核心地位。 X/Open DTP参考模型是业界公认的分布式事务处理的标准,此模型提出了一个支持分布式事务应用的软件体系框架。如何为分布事务应用提供良好的运行支持环境是在此模型下设计和实现分布事务监控器的关键问题,本文以OnceTX为例详细介绍了在X/Open DTP参考模型下分布事务监控器运行支持环境的设计。OnceTX运行支持环境不仅实现了符合XATMI规范的编程接口,而且对其进行了扩充,提供了更多类型的分布事务通信方式,包括事件通信和队列通信等。同时,在系统实现中我们灵活应用了多种设计模式,增强了软件的可扩展性和可复用性。 运行支持环境的性能是制约分布事务监控器的事务处理能力的重要因素。本文进一步研究了如何对运行支持环境的性能进行优化。OnceTX运行支持环境采用线程池技术来实现服务的调度和执行。针对分布事务应用环境,本文借鉴Leader/Followers模式实现了一类高效的线程池,适合于事件驱动的服务运行方式,能够高效地进行服务请求事件的分发处理。性能测试数据说明了优化的线程池实现改善了运行支持环境中的服务调度和提高了服务的执行效率。

李松领[2]2004年在《分布事务监控器的服务管理和监控技术研究》文中认为事务是具有ACID(Atomicity,Consistency,Isolation and Durability)特性的原子操作序列,是构建可靠的分布式应用程序的关键。分布事务监控器为大规模事务处理提供可靠的运行环境,它是开发、部署、监控和管理基于叁层结构的联机事务处理应用系统的基础平台,具有事务管理与协调、进程管理、通信管理、负载平衡、失败恢复等功能。 本文研究分布事务监控器的服务管理和监控技术。 服务是分布事务监控器提供给外界访问的接口形式。服务的管理在分布事务监控器中有着十分重要的作用。论文以我们自主开发的分布事务监控器OnceTX1.0和OnceTX2.0为实例,介绍了服务管理、监控的设计与实现。OnceTX1.0、OnceTX2.0均是遵循X/Open DTP参考模型的事务监控器系统。OnceTX1.0适用于小型的分布式应用,OnceTX2.0增强了域的功能,实现了可配置的动态负载平衡机制,可用于构建大规模、高容量的分布式企业级应用。OnceTX2.0中的服务管理和监控在OnceTX1.0的基础上进行了很大的改进,测试数据表明系统的性能和可用性有了显着的提高。论文还从拓扑结构、同名服务、负载平衡、安全认证、管理方式等五个方面对分布式事务监控器OnceTX1.0和OnceTX2.0中的服务管理和监控进行了比较。

王欣明[3]2005年在《事务监控器可扩展性关键技术研究与实现》文中指出事务处理在网络分布计算环境中具有重要作用。作为中间件平台的一个重要组成部分,事务监控器为整个业务系统提供分布式事务处理的支持设施。 当前绝大多数的事务监控器遵循XOpen/DTP规范。它们在电信、金融等关键领域已经得到大量的应用。然而,这些事务监控器大多采用一体化体系结构和黑盒抽象机制进行设计,存在着开放度低、不灵活、可定制性差等不足之处。导致事务处理器的可扩展性较差。 低可扩展性带来的问题包括扩展的代价高昂,原始系统需要进行重构,扩展的周期长,容易引入缺陷等等。事务监控器作为中间件平台中最基础的部分,更加需要具备高可扩展性以适应不断变化的需求。 为了解决这些问题,论文以分布式事务监控器OnceTX为例,详细研究了能够提高事务监控器可扩展性的相关技术。可扩展的事务监控器具有灵活、可定制、扩展代价低等特点,比基于一体化体系结构设计的监控器更加能够适应需求的快速变化,并且能够减轻中间件平台整合工作的负担。 本文围绕可扩展的事务监控器的设计与实现技术展开讨论。本文首先研究了微内核体系结构。它具有灵活,易于扩展等特点,能够克服一体化体系结构带来的各种缺点。本文介绍了OnceTX是如何基于这种体系结构进行设计的,并以在OnceTX中增加对系统性能监控的支持为例说明微内核体系结构的作用。其次,采用设计模式也可以提高事务监控器的可扩展性,本文讨论了OnceTX中应用的若干设计模式以及它们在扩展时的作用,并用一个实例说明OnceTX基于模式的扩展过程。

陈小芳[4]2003年在《事务监控器中的资源管理研究》文中提出事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的关键技术,事务监控器是提供这种技术的一类中间件产品,它是开发、部署、监控和管理基于叁层结构的联机事务处理应用系统的基础平台,在构筑基于事务的网络分步应用中处于核心地位。 资源管理器是事务监控器的重要组成部分,它是事务操作的实体。一个分布事务环境通常包括多个资源管理器,事务监控器需要对涉及到的每个资源管理器进行事务管理,控制它们对事务的参与,达到正确完成事务的目的。另外,由于对资源管理器的访问通常比较费时,它们对外提供的接口也不尽相同,所以事务监控器还需要对系统中使用的每个资源管理器进行有效地访问管理,向应用程序提供统一的调用接口,并提高应用程序的效率。这些问题都是事务监控器中的资源管理需要解决的问题,对它们的研究有助于提高事务监控器的性能,增加事务监控器的可扩展性,方便应用程序的开发。 在对目前广泛使用的多种事务监控器产品的资源管理和相关规范的研究基础上,我们设计和实现了两种不同的事务系统中的资源管理模块。ISTX1.0是一个基于J2EE规范的事务服务,它本身可以向应用程序提供JTS事务服务,也可以加载到J2EE应用服务器中,向它提供JTA事务接口。ISTX1.0中的资源管理模块对系统中使用的所有数据库进行了统一的连接缓冲和复用管理,有效提高了应用程序和ISTX1.0的性能;另外它对JCA1.0规范进行了支持,任何遵循JCA规范的EIS系统都能方便地加入到ISTX1.0中;最后它和事务管理模块结合在一起,共同实现了资源在事务管理器中的注册和注销功能。整个资源管理模块的代码实现过程中使用了多种设计模式,所以系统的结构非常清晰,管理也很方便。 ISTX2.0是一个遵循X/Open DTP分布事务处理模型的事务监控器系统,可以在Windows、Unix和Solaris等多个平台下运行。它在系统内部实现了负载平衡,可用于构建关键任务和大规模、高容量的分布式企业级应用。ISTX2.0中的资源管理和ISTX1.0中的资源管理方法有很大的区别,它使用动态链接库实现了对异种平台下不同资源管理器的访问管理,利用钩子函数巧妙地支持了XA规范中“同一个进程”的事务判定方法,实现了事务在不同进程之间的切换。对于系统中所有的数据库连接,资源管理模块采用“一次连接,多次使用”的方法,从而避免了对连接的缓冲和复用管理。另外对于特定的应用场合,作者还对资源管理的方法提出了一种性能优化方案。 最后,论文从应用程序对数据库的访问方式,连接,连接池,对事务的跨线程支持,资源管理模块对数据库的访问方式,适用的环境,和遵循的规范七个方面对ISTX1.0和ISTX2.0的资源管理方法进行了简单比较,对全文进行了总结,并提出了进一步的工作。

刘志峰[5]2003年在《分布事务监控器的恢复处理研究》文中进行了进一步梳理事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的关键技术。事务是具有ACID(atomicity,consistency,isolation and durability)特性的原子操作序列。 恢复处理是事务处理的核心问题之一,恢复处理器对保持事务的ACID特性起着关键作用。而分布事务恢复的功能是保证服务器上对象的持久性和故障原子性,关键是针对两阶段提交的各种问题实现恢复。 事务恢复处理在数据库应用和网络分布计算环境中具有重要作用。目前,数据库的恢复管理研究已经比较深入,IBM研究中心的C.Mohan等人提出的ARIES是用于数据库系统的经典恢复算法。分布事务的恢复处理研究仍极为重要,J2EE分布计算环境对事务恢复研究提出了更高的要求。本文针对这些问题展开研究。 本文给出了JTS服务恢复管理子系统JRecovery的设计和实现。JRecovery是分布事务管理器ISTX1.0的恢复管理子系统。JRecovery分为日志管理和恢复管理两部分,能够为分布式事务进行有效的事务恢复。 本文介绍了JRecovery对日志管理与搜索策略做出的优化。JRecovery实现了多种形式的日志,并在其上层构建了虚拟日志。虚拟日志达到了很好的可扩展性,有利于将来日志实现方式的进一步扩充。虚拟日志的实现大大减轻了日志读写器的负担,然而也有副作用。由于虚拟日志屏蔽了实现细节,在恢复过程中,事务信息的搜索必然带来麻烦。JRecovery试图通过虚拟日志信息搜索算法的优化来解决此问题,论文给出了JRecovery对活动事务表重建算法和事务状态搜索算法的优化,论文也应用设计模式,以简化恢复管理子系统的设计,提高从其可重用性。

冯琳[6]2005年在《分布事务处理中间件的优化与测试技术研究》文中提出事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的重要技术。分布事务处理中间件为开发、部署、监控和管理基于叁层结构的联机事务处理应用系统构建了一个基础平台,在构筑基于事务处理的网络分布计算中起着核心作用。 OnceTX是基于X/Open组织制定的DTP参考模型设计的分布事务监控器。论文以OnceTX为基础,使用和改进了一些现有的技术,从结构上和性能上对OnceTX进行了优化。首先,我们采用面向对象的框架和设计模式技术,对OnceTX的服务运行环境的功能进行了抽象,提出了一种通道-活动消息协作框架,并开发出了一组可重用的组件,这些组件对其他事务监控器的开发具有一定的重用和借鉴意义。其次,我们采用代理技术和线程池技术,提高了事务支持部分的效率,并利用反模式的思想改进了消息处理机制,提高了消息处理的性能及使用的灵活性。实验数据表明,这些优化措施提高了OnceTX的可伸缩性、可重用性、可扩展性、可维护性和实际性能。 软件测试是有计划、有组织和有系统的软件质量保证活动,在软件开发中占据重要的地位。论文以OnceTX为例,就分布式事务处理中间件测试方面的问题开展了相关的工作。开发了一套对遵循DTP模型的事务处理中间件进行测试的套件,它已成为验证系统功能、分析系统问题、比较系统性能的有力工具。

丁柯[7]2003年在《网络分布计算中的事务工作流研究》文中研究表明事务处理技术是保证信息可靠性和一致性的关键技术。目前广泛使用的平面事务是具有ACID(atomicity,consistency,isolation and durability)特性的原子操作序列。平面事务模型在支持长时间运行事务方面存在缺陷,也不能适用于具有复杂业务过程的应用。 目前,在分布系统中广泛用于支持业务过程的另一种关键技术是工作流技术。工作流由若干个相互关联的任务组成,它是通过计算机软件进行定义、执行并监控的业务过程。事务工作流(transactional workflow)结合了事务和工作流两者的特点,一个事务工作流的执行将系统从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。事务工作流由事务组合形成,其执行满足松弛原子性(relaxed atomicity),即事务工作流的执行或者正常结束,或者通过补偿事务取消所有已提交事务的执行效果。 事务工作流技术具有广泛的应用前景,但事务工作流的研究起步较晚,在建模和结构验证、调度算法、体系结构及实现技术方面研究尚不充分。本文针对这些不足展开研究。 本文首先提出了一个事务工作流模型ISTWM。ISTWM定义了事务工作流的结构及其执行,并建立了结构和执行之间的关系。我们给出了一个严格的良构性定义用来描述事务工作流的结构正确性,并且提出了一个良构性判断定理可有效地验证事务工作流是否良构。ISTWM模型还定义了事务工作流的并发执行和调度,并给出了可恢复调度和可串行化调度的定义。 本文提出一个基于混合粒度冲突检测的事务工作流调度算法。我们从两方面提高了并发度:一方面通过事务实例之间(细粒度)的冲突检测减少了工作流冲突的概率;另一方面通过事务类型之间(粗粒度)的冲突预测,允许多个将来不冲突的工作流执行不可补偿事务。该算法解决了现有调度算法只允许一个工作流执行不可补偿事务的限制。 基于ISTWM模型,本文设计了事务工作流描述语言ISTWL。ISTWL语言可以用来声明组成事务工作流的事务类型,能够支持过程描述。ISTWL通过上下文变量来实现数据流,ISTWL能够描述事务的完成特性,支持顺序、并行、优先、条件和循环等多种控制结构,可用于描述复杂的业务过程。ISTWL语言最显着的特点是提供了事务完成特性的描述,以及事务之间冲突函数的描述。 我们还实现了事务工作流运行的支撑环境,其中关键的组件是消息通信中间件系统ISMQ和分布事务监控器系统ISTX。在这些系统中,我们提出了多种设计模式和面向对象框架。其中,用于事务恢复处理的面向对象框架ISTM提供了与存储系统无关的事务恢复机制,ISTM被用于ISMQ中来实现事务队列的故障恢复。ISMQ还利用了一个通用的网络编程接口UniChannels,将多种不同的网络通信协议的接口统一起来。ISTX提供了分布事务管理、恢复管理和资源连接的缓冲池管理。ISMQ和ISTX还分别实现了JMS接口和JTA接口,能够中国科学院软件研究所博士学位论文网络分布计算中的事务工作流研究很方便地应用到JZEE计算环境中。 最后,本文给出了一个运行在JZEE计算环境中的事务工作流原型系统ISTw的设计和实现。在体系结构方面,ISTw利用了ISMQ提供的JMS服务和ISTX提供的JTA汀TS服务。平面事务用会话Bean来实现,而事务之间的交互则通过消息队列完成。ISTW包含一个集中式的事务工作流调度器,而在每个节点上则运行一个活动管理器。ISTW能够支持工作流的恢复处理。

朱寰[8]2004年在《中间件集群服务的设计与实现研究》文中进行了进一步梳理作为以J2EE应用服务器和分布事务监控器为代表的中间件平台的重要组成部分,集群服务提供拓扑管理、故障监测和恢复、负载平衡和状态复制等功能,使中间件系统获得高可伸缩性、高可靠性和高可用性。 论文以J2EE应用服务器OnceAS和分布事务监控器OnceTx为例,详细介绍了中间件平台中集群服务的设计和实现。集群服务应用了多种设计模式,独立于具体中间件的架构和实现,增强了软件的可复用性,透明地为中间件平台提供集群支持。 随着应用规模日趋复杂,集群服务应具备一定的自我配置、自我优化、自我恢复和自我保护的自适应功能。论文讨论了集群服务中自适应的拓扑管理和负载监测,详细分析了自适应的负载平衡,提出了负载平衡算法的可扩展框架并实现了可替换的负载平衡算法。为了提高集群的整体性能,论文分析了现有算法的不足,对集群服务中的负载平衡算法进行了优化,提出了一种模糊负载平衡算法,解决了可能出现的负载颠簸引起的问题。 集群服务增强了中间件平台的整体性能。论文进一步讨论了网络通信效率对集群服务的影响,并对集群服务的可伸缩性进行了定量分析。论文同时给出了自适应负载平衡的性能优化实现,测试结果表明该方法能够有效提高集群系统的整体性能。

江长安[9]2002年在《基于CORBA/Java对象负载均衡的研究》文中研究说明负载均衡一直是分布式计算领域中的重要课题,但是现有的CORBA规范尚无法支持负载均衡。因此,有必要研究基于CORBA的负载均衡技术。 本文首先说明了研究基于CORBA负载均衡的意义,详细分析了CORBA构造的分布式对象计算系统中影响负载均衡的因素,提出了一种通过CORBA交易服务来将负载均衡策略与CORBA体系结构相结合的模型和算法,并结合实际开发的项目说明了实现的细节。最后,本文讨论了该领域当前尚未解决的问题及今后的研究方向。

倪小辉[10]2005年在《OSGi在企业应用集成中的研究与应用》文中进行了进一步梳理电子商务和信息技术的发展对不同企业应用系统之间的开放性和互操作性提出了更高的要求,如何通过异构系统之间共享和交换数据来实现业务功能的无缝集成,成为大型企业与软件供应商非常关心的问题。本文介绍了企业应用集成技术(EAI)的产生背景和在企业业务中的应用,分析了企业应用集成技术和基本组成模块。结合一个实际的企业应用集成的简单模型,研究了各个模块的技术方案,最后提出了一个合理的解决方案,并分析了传统企业应用集成中碰到的各种困难与挑战。OSGi(Open Service Gateway Initiative)平台规范主要针对于住宅网关和家庭网络中的智能设备,旨在建立一个开放的服务规范和服务发布管理平台,为服务的提供者,开发者,厂商和客户之间制定一个开放的标准。作者创造性地将OSGi平台规范引入到企业应用集成的程序架构中来,构建了了一个开放、灵活、安全并且支持业务模块即插即用的企业应用集成架构,并给出了针对于实际模型的实现。最后,对于OSGi技术和EAI技术的融合做了进一步展望,提出了进一步的工作。

参考文献:

[1]. 分布事务监控器中运行支持环境的研究与实现[D]. 邵鸣年. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2004

[2]. 分布事务监控器的服务管理和监控技术研究[D]. 李松领. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2004

[3]. 事务监控器可扩展性关键技术研究与实现[D]. 王欣明. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2005

[4]. 事务监控器中的资源管理研究[D]. 陈小芳. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2003

[5]. 分布事务监控器的恢复处理研究[D]. 刘志峰. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2003

[6]. 分布事务处理中间件的优化与测试技术研究[D]. 冯琳. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2005

[7]. 网络分布计算中的事务工作流研究[D]. 丁柯. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2003

[8]. 中间件集群服务的设计与实现研究[D]. 朱寰. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2004

[9]. 基于CORBA/Java对象负载均衡的研究[D]. 江长安. 南京理工大学. 2002

[10]. OSGi在企业应用集成中的研究与应用[D]. 倪小辉. 浙江大学. 2005

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