一种分布式中间件技术的研究.pdfVIP

一种分布式中间件技术的研究 1 2 2 吴德州 ，于新强 1. 西北工业大学软件与微电子学院 陕西 西安 710065 2. 山东烟台东方电子电力自动化事业部 264001 摘 要：文章介绍了分布式系统的基本特点，并阐述了烟台东方电子开发的新一代电力能量 管理系统 （DF8003PEMS ）中的基础平台的设计思路，结合分布式的中间件的概念，对该平 台在设计过程中所采用的技术、网络对象管理、事件调度和远程过程调用进行了详细的陈述。 关键词：分布式 中间件 电力能量管理系统 EMS 事件调度 远程过程调用 1. 前言 随着电力系统的容量和处理速度的要求越来越高，单一的集中式计算机已经不能满足 日益繁重的处理任务和计算量。随着处理的数据量在急剧的增长，在电力行业，大型的调度 自动化能量管理系统(EMS)对处理的实时性要求也越来越高，不少的公司适时研发了新一代 的能量管理系统。而烟台东方电子的基于分布式的面向电力市场的新一代能量管理系统 DF8003 适时填补了这项空白。 简单的说，一个分布式系统就是由多台具有独立计算能力的计算机为了共同完成某种 任务而组成的一个集合，但对于使用系统的用户来说从感觉上就相当于一台计算机，即对用 户是透明的。 2. 分布式系统的特点 大型的计算机系统从集中式走向分布式的趋势不但是经济上的因素，还在于它能够更 大程度上挖掘整个系统的潜能，获得比单个的大型集中式系统好的多的性价比。另外要求建 立分布式的计算机系统的另一个就是越来越多的应用也是基于分布式的，可以有效的扩充也 是分布式优于集中式系统的一个很大的地方，这样可以有效的保护用户的原有投资，同时也 可以满座用户的需求增长。 但是分布式系统在实施的过程中也存在一些特有的设计问题： 1)时钟同步 2)容错性 3)负载均衡 4)异构处理 5)事件调度 由于分布式系统的每个节点实行自治，并形成独立的故障隔离区，所以在实际的应用 过程中通常进行节点级的双机冗余热备份。对于分布在各个节点上的所有资源，如 CPU、 存储器、I/O 接口等也都可以冗余，其冗余程度也可以随着应用的要求和环境的变化进一步 的进行动态的调整[1]。这样，采用了分布式的操作系统，就可以将分布与备份相结合来获 得系统级的容错能力，组成分布式容错系统。这种基于软件的系统易于扩成容错和处理能力， 而不必担心其结构的变化，单单通过对构成节点的计算机的增加或者升级就可以提高整个系 统的容错和处理能力。同时，结合分布式的存储，更可以大大的提高数据的安全性和系统的 稳定性，同时还可以有效的进行网络的负载均衡和访问控制。 分布式系统由许多独立的计算模块组成，其间主要通过消息的机制进行通讯。但是由 于节点的异构性和网络通讯时延等因素存在，模块之间的并行操作、时钟同步的处理难度也 -1- 大为增加，因此实施一个分布式的系统在操作中要比集中式的计算机系统复杂的多。可是随 着计算机硬件的价格的大幅度下降，分布处理和分布控制技术显示了广泛的应用前景，加之 分布式系统本身具有的模块独立性、并行性、自治性等优点，也促使了人们花费更多的精力 来研究分布式系统及其应用[2]。 在实际的开发过程中，人们通常采用构建中间件的方式来实现分布式的透明性，采用 中间件技术存在很多的优点，可以有效的拓展分布式系统的应用。其优点主要有： 1．在实际的实施过程中，透明的与其它应用程序交互； 2 ．与运行平台提供的网络通信服务无关； 3 ．具有良好的可靠性和可用性； 4 ．良好的可扩展性。 文章在随后的部分中将以由烟台东方电子开发的新一代能量管理系统 DF8003PEMS 系统实现分布式系统应用的所采用的中间件技术为例，阐述实现分布式应用的几个关键技 术。 2 DF8003