基于嵌入式CORBA的协同支撑平台的研究与设计

摘要

在舰艇、飞机等需要协同指挥和控制的分布式应用系统中,系统的可靠性和容错性十分重要.如何保证这些系统的高可靠性和良好的容错性,是目前分布式系统的研究热点之一.通常采用的方式是硬件冗余,即增加额外的硬件来作为备份硬件,当主硬件出现故障时系统能迅速切换到备份硬件上继续运行.但在某些特殊情况下,因没有足够的物理空间来放置冗余的备份硬件而不能采用这种冗余方法时,可采用软件冗余的方法来保证系统的可靠性和容错性.软件冗余是在分布式应用系统中,通过这样的机制:划分备份组;在同一备份组内,任一台计算机都能备份组内其他计算机上运行的应用软件的运行状态数据;同时备份组内的每一台计算机,能按照设定的错误检测机制对被检测计算机的运行状态进行检测.若发现被检测的计算机出现故障,则立即接管其上原来运行的应用软件.同时软件冗余还能提供请求接管和请求被接管的功能.分布式系统的管理者可借此功能动态地分配备份组内计算机的负载,以达到分布式应用系统中最佳的负载平衡.为减少系统数据备份过程中的网络流量,在CORBA的实现中,增加了UDP协议插件实现,使之能使用UDP的组播功能来减少网络流量.本文设计了基于嵌入式CORBA的协同系统支撑平台总体框架.详细讨论了如何保证分布式应用系统的高可靠性和良好的容错性.实现了上述协同支撑平台的系统原型,并完成了可验证该平台设计的可行性及正确性的演示系统.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

主要符号表

勘误表

第一章引言

1.1研究背景和意义

1.2研究方向和现状

1.3作者的主要工作

1.4本文章节安排

第二章公共对象代理体系结构及minimumCORBA规范

2.1分布式对象结构

2.1.1对象管理体系结构(Object ManagementArchitecture)

2.1.2公共对象请求代理体系结构(CORBA)

2.1.3对象服务

2.2 MinimumCORBA规范

第三章UDP协议插件的设计与实现

3.1概述

3.1.1 UDP协议插件的需求

3.1.2嵌入式CORBA产品——DeltaCORBA简介

3.1.3 GIOP协议简介

3.1.4设计思路与主要数据结构

3.1.5客户端和服务端的收发过程

第四章协同支撑平台需求

4.1功能需求

4.2功能需求分解及用况

4.2.1系统启动及时序图

4.2.2加入备份组及时序图

4.2.3退出备份组及时序图

4.2.4主动接管功能及时序图

4.2.5请求被接管功能及时序图

4.2.6故障时重组及用况

4.2.7故障恢复时重组

4.2.8关闭系统及用况

第五章协同支撑平台设计

5.1设计思路

5.1.1术语

5.1.2设计思路

5.1.3状态监测

5.2系统体系结构框图

5.3流程设计

5.3.1系统启动流程

5.3.2系统运行流程

5.3.3系统关闭流程

5.4接口设计

5.4.1外部接口设计

5.4.2主要内部接口设计

5.4.3主要IDL接口设计

5.5数据结构设计

5.5.1数据结构

5.5.2数据结构与软件模块的关系

第六章协同支撑平台验证系统的设计与实现

6.1验证系统的主要构成

6.2验证系统IDL接口设计

第七章全文总结和进一步的工作

参考文献

致 谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文