专利名称：一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法
技术领域：
本发明涉及面向服务的远程控制领域，该设计方法能够增加设备动态增减能力。对于具备网络管理支持的系统，网络各设备节点有时 所承载的功能节点或各子设备在功能上往往要求具备一定的配置能力，因此对于单一设备功能节点的增减，需要做到动态增减的能力(或称热插拔能力)。具体地说,本发明提出了一种"软总线SoftSBus"的 方法，以解决以上问题。
背景技术：
动态扩展性的引入，势必带来两个技术难点， 一是系统整体以及 设备本身的稳定性；二是各个设备功能的不一致所带来某一功能的地 域动态性，这又引入了对于功能服务的提供者与请求者之间必须具备 弱耦合性。在业界已有的分布式中间件中，SimRPC、 Door等处理方式，通常 需要服务的提供者与调用者用某些类似的方式相联系，以实现服务的 调用，见图1。由于这样一些固有的依赖性， 一旦服务本身由某一节点，转移到另一节点，其相应的实现也必须做出改动，如图2。而这样一种服务变动的需求，在含网络管理的分布式设备中又是司空见惯的。而更严重的问题是，如果在一个仅仅拥有少量节点的分布式系统中，这样的 变动并非不可忍受(虽然改变代码或配置仍然是不可避免的情况)，但在一个拥有上百个节点的系统中，这样的变动将使系统趋于瘫痪。在动态扩展性的描述中，提到了动态性的引入，有可能造成对稳 定性的影响。的确，软总线的提出，并不能带来稳定性在底层上的根 本提升，但是，其大大改善了对稳定性保证的开发可行性和维护单一 性。 软总线至少在两个方面引入了统一性，而提高对软件质量的保证1) 集中稳定性所提出的需求焦点2) 统一 了除服务-请求模式外的另外一些需求。对于稳定性的保证上，由于软总线将各模块相互间的依赖关系， 转移到各模块与软总线的依赖关系上，对于在任意节点上增减功能， 仅仅需要向软总线提出申请，而请求服务者，也仅需对软总线提出请 求，由此，只要软总线能够稳定的运行，各模块在整个分布式系统上 的运行，就不会有任何影响，因此系统稳定性，也由分散在各个服务 与请求的要求，归结到对软总线的单一要求。发明内容1.软总线，这是一种带有动态扩展性的分布式任务调度中间件， 在面向对象的设计模式中，含有一个称为mediator的模式，其作用是 将相互间具有依赖性的对象之间的依赖性，转移为各对象与mediator 对象的依赖性，而原本含有耦合性的对象，相互的依赖性由此得以去 除。软总线的分布式中间件的提出，正是用以去掉原本在各个设备节 点与管理方式之间的依赖性，而釆取如图3的依赖方式，在这样一种 方式中，服务提供者的地理属性对于调用者来说是透明的，反之亦然, 因此，任意一个节点的任何改变，对于整个系统以及各种服务(如软 件更新、状态上传等)的请求者来说，是无牵连的。对于网络管理系统，除去对网络设备节点以及各节点功能下达命 令这样的服务请求模式外，还需要一些额外的需求，如状态管理模式 一一维护各设备子树的状态量，事件响应模式一一当某一子设备状态 点超出指定域值，其上级节点必须等到通报，以做出相应的对策。在 本设计中，子设备向上级节点发送Event事件，上级节点可通过陷阱 Trap捕获Event事件，而这一数据流向同样统一由软总线完成，如图 4。
图4给出了本系统中软总线完成的以下几类模式 Service-Request-Response模式，由上一级设备节点(含其功能 节点)向子树IRB及FRB提出，相应的Response沿途返回，路径由请求服务时动态建立路由，屏蔽掉了子树节点向上级节点请求的能力， 即在分布式方式下加入了等级观念。State模式，由子树IRB向上级IRB及SRB发送，以使上级管理节点保有对子树的状态信息。Event-Trap模式，子树IRB或FRB，向上级节点发送Event,在 源节点到SRB的路径上的所有节点(含FRB)，均可以Trap方式拦截 事件。同时，统一性还能够避免不同的管理模式对于底层信道的占用， 从而减少网络等维护的复杂度。 2.分级管理对于大中型网络管理项目，管理的分级型是相当必要的，各子树 由各分站管理，而根节点则可对整个设备树进行管理维护，因此，本 系统的设计还考虑到了对分级管理的需求。在软总线中，IRB不需直接连接到SRB节点，而允许连接到IRB 节点，由此，后者即成为前者的子树根节点，由此同SRB所在的设备 一样，可以完全相同的管理其子树节点。如图5， IRBl含有两个子树 节点及自身共三个节点，而IRB4仅含其自身，SRB则管理FRB 1-4四 个子设备节点。在系统中IRB1所代表的子树，可以单一的进行管理，其作用与 SRB管理完全相同，仅在管理的节点数目上不同而已。
图1是Door、 SunRPC等分布式处理的依赖关系 图2是服务A由节点1转移到节点2之后，相应的实现也必须随 之改变的示意图
图3软件总线地域透明性说明图提供服务的节点变动之后，请 求节点无需作任何改动。图4本发明方法下的各网络管理架构及相关流向图 图5 Sof tSBus等级管理机制具体实施方式
图4本发明方法的各网络管理架构及相关流向图。下面说明本发 明的一个具体实施过程1. 在中心服务器上运行SRB(服务机端运行期代理)，通过SRB可统一 管理各个IRB(设备运行期代理)及FRB(功能运行期代理)，当IRB 及FRB的地理位置发生改变时，服务端代理SRB会自动对其进行管 理，不需要人工维护。2. 各分中心服务器运行IRB， IRB自动向SRB发起注册请求并获得主 设备号，并可以接受下级IRB及FRB的注册请求，使得IRB能统一 管理所有下级IRB及FRB。当服务器运行IRB的物理位置发生改变 时，能向上级IRB或者SRB自动重新注册，下级IRB及FRB也会自 动向该IRB自动注册。3. 各设备上的服务通过FRB向整条软件总线注册服务并自动获得动态 服务号，当FRB的物理位置发生改变时也能重新注册服务并获得新 的动态服务号。4. 当中心服务器需要向节点提出服务请求时，向子树IRB及FRB提出， 各级IRB向下一级子树IRB及FRB提出，相应的Response沿途返 回，路径由请求服务时动态建立路由，屏蔽掉了子树节点向上级节 点请求的能力，即在分布式方式下加入了等级观念。各设备上的服 务请求方也可以通过FRB向软件总线请求服务，软件总线返回相应 的Response。 这种模式叫做Service-Request—Response模式。 5. 中心服务器可能需要获取各个节点的运行状态，实现方发是由IRB 自动维护状态池，相应的IRB根据IRB运行时参数，定时发送状态 流给上级IRB，第一级IRB发送给SRB。这样中心服务器就获取各 个节点的运行状态，这种模式叫做State模式。6. 子树IRB或FRB，向上级节点发送Event (事件流)，在源节点到SRB 的路径上的所有节点(含FRB)，均可以Trap (陷阱)方式拦截事 件，各FRB节点可向上级提交事件陷阱， 一旦出现相应事件，该FRB 进入事件陷阱响应程序。这种模式叫做Event-Trap模式。
权利要求
1.一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法，其特征包含于以下步骤1)在中心服务器上运行SRB(服务机端运行期代理)，通过SRB可统一管理各个IRB(设备运行期代理)及FRB(功能运行期代理)。2)各分中心服务器运行IRB，IRB自动向SRB发起注册请求并获得主设备号，并可以接受下级IRB及FRB的注册请求，使得IRB能统一管理所有下级IRB及FRB。3)各设备上的服务通过FRB向整条软件总线注册服务并自动获得动态服务号。4)当中心服务器需要向节点提出服务请求时，向子树IRB及FRB提出，各级IRB向下一级子树IRB及FRB提出，相应的Response沿途返回，路径由请求服务时动态建立路由，屏蔽掉了子树节点向上级节点请求的能力，即在分布式方式下加入了等级观念。各设备上的服务请求方也可以通过FRB向软件总线请求服务，软件总线返回相应的Response。5)中心服务器可能需要获取各个节点的运行状态，实现方发是由IRB自动维护状态池，相应的IRB根据IRB运行时参数，定时发送状态流给上级IRB，第一级IRB发送给SRB。这样中心服务器就获取各个节点的运行状态。6)子树IRB或FRB，向上级节点发送Event(事件流)，在源节点到SRB的路径上的所有节点(含FRB)，均可以Trap(陷阱)方式拦截事件，各FRB节点可向上级提交事件陷阱，一旦出现相应事件，该FRB进入事件陷阱响应程序。
2. 根据权利l所述的一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法，其特征 在于步骤(2)中当IRB的物理地域发生改变时，能自动重新注册并获得主设备号， 不需要人工干预。
3. 根据权利l所述的一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法，其特征 在于步骤(3)中当FRB的物理地域发生改变时，能自动重新注册并获得主设备号， 不需要人工干预。
4. 根据权利l所述的一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法，其特征 在于步骤(3)、 (4)、 (5)中能通过Service-Request-Response模式、State模式 以及Event-Trap模式实现分布式网络中各个节点与中心服务器之间的数据交互。
全文摘要
本发明是一种带有动态扩展性的分布式任务调度软总线方法。所属的技术领域为面向服务的远程控制领域。本发明解决的技术问题是对于具备网络管理支持的系统，网络各设备节点有时所承载的功能节点或各子设备在功能上具备一定的配置能力，因此对于单一设备功能节点的增减，具有动态增减的能力。解决该问题的技术方案的要点是在分布式网络中建立SRB(服务机端运行期代理)，IRB(设备运行期代理)及FRB(功能运行期代理)，SRB管理所有的IRB及FRB；服务节点设备通过与网络中心通过Service-Request-Response模式，State模式以及Event-Trap模式进行数据交互。本发明的主要用途是使用该技术能在分布式网络中能动态的对设备节点的数据、信息进行有效的管理。网络管理架构及相关流向图如附图所示。
文档编号H04L12/24GK101166108SQ20061009781
公开日2008年4月23日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者耀 于, 余 周, 都思丹 申请人:南京大学