（计算机科学与技术专业论文）基于corba的存取导航系统中资源封装的设计与实现.pdf

国防科学技术大学研究生院学位论文 摘裴 楚螯掰络接零戆发蔗，瓣络孛静僖急瓷源数嫠递在避速增魏，嚣套静搭怠资源分离霞 不游酶网络环境葙不丽豹信惠空丽孛，困诧魏霞使资源使震毒能够定位和健弼资源畜着蘩 要的意义。存取导航( s t o r a g e a c c e s sn a v i g a t i o n ) 系统集中管理信息资源，为资源使用 者提供了统一的资源定位和资源访问方法。本文研究了存取导航系统中的资源定位和资渊 蜜趣弱嚣，并重点鳎述了存褒导惑幕绞s t a r s a n s 孛瓷溪统一谤鹤陲嚣赘鳃决蠢囊， 文中曹先奔缮了骥究背景、露脊工律囊本文研究蠢容，臻著绘出了存取霉靛系统 s t a r s a n s 的总体结构、组成和工作腻理，以及其中导航服务和溉源封装服务的设计，在此 基础上，爨点探讨了如何实现s t a r s a n s 中的资源统一访问机制一资源封靛服务。论文澍 籀嚣建立s t a r s a n s 中鹃效撂访秘摸登进行了硬究，疆遗了支耪文舞鼗撂谤翘穰望察关系 数据库访趣模型黪两襄耩准接日，辩基于嵌入式数据库f i r e b i r d 帮商焉数鼹霹o r a c l e8 i 的访问接口设计实现了s t a r s a n s 的数据库资源的封装，最后对s t a r s a n s 蒸绞进行了功能 和性能测试。 零文鼢磷究工落爵暴接壤述灸懿下珏令方嚣： l ，婿究了存取导航系统s t a r s a n s 懿鼗据谤辩摸鳖，莠浚诗窭秀孬鬻瘸懿数据谤惩模 溅：文件数据访问模型和燕系数据库访问模型，从而为资源使用糟提供一个统一 的资源表示方法； 2 ，基予述文传数器访鞫摸避，设诗了一个谤超数攮黪资源魏轻爨缎鹣统一接弱 d b p r o c e s s 。透避该接墨哥惑支持霹不同数弦瘴资滚蔚统一封装，酞鞭资源提供蠢 w 以通过其对底层数据库资源进行统一访问： 3 熬予遵循c o r b a 标准的s t a r b u s 平台设计实现了存取搏航系统s t a r s a n s 中的资源 封装驻务，翅i d l 定史了模型接西，款嚣提供了逶过d b p r o c e s s 蓑墨或学矗鼹 蒜标准接墨谚阏资源酶寿法： 4 分别对s t a r s a n s 中的导航服务、封装服务和d b p r e o e s s 接口封装谶行了功能测试 斧【| 性能测试。功能测试表明本文实现的原型系统和d b p r c o e s s 接口射装能够满足 竣诗茨嚣衷；蠼妻灏试表裙封装联务憨够缀好豹支持多援声蒡发，爵盥d b p r o c e s s 谈弱封装懿犍黥蹙理怒翡。 芙键词：存教导航系统，资源定位，溉源统一访问，数据访问模型，接口封城，f i r e b i r d ， 潞是 国防科学技术大学研究生院学位论文 a b s t r a c t 黝d x ee v o 瓤f i o no fn e t w o r kt e e l m o l o g y , i n f o r m a t i o nr e s o u l x 3 e 5i nt h en e t w o r ki n c r e a s e r a p i d l y , f u r t h e r m o r e ，t h e s ei n f o r m a t i o nr e s o l l r c e sa r cd i s t r i b u t e da td i f f e r e n t n f o r m a t i o ns p a c e s i nh e t e r o g e n o u sn e t w o r ke n v i r o n m e n t s oi th a sb e c o m eak e yp r o b l e mf o rr e s o u r c ec o n s u m e r s t ol o c a l i z ea n dt oa c c e s st h e s er e s o u r c e se f f e e f i v e l gs t o r a g e a c c e s sn a v i g a t i o ns y s t e mm a n a g e s i l f f o r m a t i o nr e s o l l r c e su n i f o r m l ya n dp r o v i d e sp r o m i s i n gs o l u t i o n sf o rt h i sp r o b l e m 。i nt h i sp a p e r , w er e s e a r c ho nh o wt ol o c a l i z ea n dt oa c c e s sl 整o h | si n 矗u n i f o r m e dw a yw i t hs t o r a g e - a c c e s s n a v i g a t i o nt e c h n o l o g y m o r e o v e r , w ef o c u so nh o wt op r o v i d eau n i f o r mm e t h o dt oa c c e s st h e r e s o u r c ei ns t a r s a n s ，o u rs t o r a g e - a c c e s sn a v i g a t i o ns y s t e mp r o t o t y p e i nt h i sp a p e r , 黼i n t r o d u c et h er e s e a r c hb a c k g r o u n d , r e l a t e dw o r ka n do u rc o n t r i b u t i o n s b r i e r yf i r s t + t h e nw ep r e s e n tt h es t r u c t u r ea n dw o r kp r i n c i p l e so fs t a r s a k s 。溉a l s os h o wt h e d e s i g no fi t sn a v i g a t i o ns e r v i c ea n dr e s o u r c ee n c a p s u l a t i o ns e r v i c e t h e nw et b c u so nh o w w e i m p l e m e n tt h e u n i f o r mr e s o u r c e a c c e s sm e c h a n i s m - - r e s o u r c e e n c a p s u l a t i o ns e r v i c e w e r e s e a r c 鱼o n , h o wt ob u i l dd a t ar e p r e s e n t a t i o nm o d e l ，i 。eh o wt or e p r e s e n tt h er e s o u r c e s ( d a t a ) u n i f o r m l y , i ns t a r s 矗n s + w ep r o p o s et w ok i n d so fd a t am o d e l ：f i l e b a s e dd a t am o d e la n d d a t a b a s e - b a s e dd a t am o d e l a n dw ed e s i g na n di m p l e m e n ta p i sb a s e do nt h ef i l e - b a s e dd a t a m o d l e ，w h i c he n c a p s u l a t ed a t a b a s er c s o l l l c c c s ，s u c ha sf i r e b i r da n do r a c l er e s o u r c e s ，i n s t a r s a n s f i n a l l yv e e t e s tt h es t o r a g e - a c c e s sn a v i g a t i o ns y s t e m m a i nc o n t r i b u t i o n si nt h i sp a p e ra r el i s t e da sf o l l o w s ： 1 w er e s e a r c ho nd a t am o d e lo fs t o r a g e - a c c e s sn a v i g a t i o ns y s t e ma n dp r o p o s et w o c o m m o nd a t am o d e l s ：f i l e - b a s e dm o d e la n dd a t a b a s e - b a s e dm o d e l t h e yp r o v i d eu n i f o r m r e p r e s e n t a t i o np a t t e r nf o ru n d e r l y i n gf e s o u l o o s 2 。b a s e do np r o p o s e df i l e - b a s e dm o d e l ，w ed e s i g na n di m p t e m e n td b p r o c e s s ，最 l i g h t w e i g h tr e s o u r c ea c c e s sa p i a c c o r d i n gt ot h i si n t e r f a c e , ar e s o u r c ep r o v i d e r c a l le n c a p s u l a t e t h ed i f f e r e n td a t a b a s er e s o u - c e su n i f o r m l y 3 。溉i m p l e m e n tr e s o u r c ee n c a p s u l a t i o ns e r v i c e o fs t o r a g e t a c c 秘, sn a v i g a t i o ns y s t e m s t a r s a n so ns t a r b u sp l a t f o r mw h i c hb a s e do nc o r b a ，霹l er e s o l 疆 c ea c c e s si n t e r f a c e sa 端 d e s c r i b e db yi d l r e s o u r c ec o n s u m e r sc a na c c e s sr e s o u r c e st h r o u g hd b p m c e s sa p i so r a d o o d b cm e t h o d 4 l 虢t e s tt h es y s t e mp r o t o t y p ea n dd b p r o e e s si n t e r f a c e 弱# r e s u l t ss h o wt h a tt h es y s t e m s a t i s f i e st h ed e s i g nr e q u i r e m e n t sa n dw o r k sw i 氇d e s i r a b l ee 援c i e n c y k e y w o r d s ：s t o r a g e a c c e s sn a v i g a t i o ns y s t e m ，r e s o u r c el o c a l i z a t i o n ，u n i 舾r mr e s o u r c e t l c c c s s ，d a t ar e p r e s e n t a t i o nm o d e l ，i n t e r f a c ee n c a p s u l a t i o n , f i r e b i r d ，c o r b a 国防科学技术大举研究生院学位论文 图目录 图卜l 资源管理系统原理图l 罄i - 2 存取喾靛基本结构烫2 图卜3s r b 工作模型圈4 图卜4 数字资源接口的设计方案6 毽2 - l 夺取姆靛系统体系结构銎9 闰2 2o r b 结构示意鹜i l 图2 - 3 存取碍航系统用户访问流程图1 2 窝2 - 4 存取警靛系统的蹶净萋，。1 3 豳2 - 5 注瓶潞源结构1 5 图2 - 6 导航服务接口1 5 霭2 _ 7 对象镣理类接口。i 6 图2 - 8 封装服务的结构瑟。：i 8 图2 - 9o d b c 的工作原理1 9 甏2 - l o 髑o 熬对象模型。2 0 图2 - 1 1 数据库资源访问擒口模型图2 l 图3 - i 文件模型数据结构2 4 蚕3 - 2 文终攘墼丞数接强，2 4 图3 - 3 实例数据库e r 关系图2 7 图3 4 数据库访问模型数据结构2 9 整 5 数援黪访阕模型溅数攘日。，2 9 图3 - 6 试验环境部署图3 2 图3 - 7 用户访问展示界面3 2 霆4 一l 单题户效率测试爨l 。3 7 图4 2 单用户效率测试圈2 。3 7 图4 - 3 多用户效率测试圈3 8 踅4 - 4 谤超f i r e b i r d 数据瘴方式图。4 0 图4 5 数据麾资源访问接口的i d l 。4 l 图4 - 6 数据艨资源访问接口对象图4 2 第i i i 夏 国防科学技术大学研究生院学位论文 饔4 7 数撵痒资源谤瓣绥墨颓彦图，。4 2 图4 - 8 模扳的关系图4 3 图4 9 模板的实现图，。4 3 圈4 1 0r a i i 实鲷，。4 图4 1 1 访问数据库接口成用流程图4 5 图4 1 2 数据库相关的流程4 6 銎4 一1 3 事务箨关赘滚程。4 7 图4 1 4d s q l 相关的实现流程图4 9 图4 1 5d b p r o c e s s 类图5 0 整5 一l 导航瓣务功疑穗试缝褥嚣2 图5 2 导航服务测试结果图5 3 图5 3 资源封装服务功能测试结构图，5 3 圈5 q 资源瓣装疆务经瓣溺试结擒强。，。，s 莲 图5 5 多用户并发测试结果图1 j 5 5 图5 - 6 多用户并发测试结果图2 5 6 鋈5 7 谤游方式嚣试魄较羯。5 8 第 v 疆 国防科学技术大学研究生院骷位论文 表目录 袭l - l 资源管理系绞数纯鞍。s 表3 一l 文佟夹关系表( t f o r l d e r ) 2 7 表3 2 文件夹和文件的对艨关系表( t r f o r l d e r f i l e ) 2 7 裘3 3 文嵇傣惠接述衷( t f i l e ) 2 7 袭4 一i 数掭簿静版本帮大小眈较表辐 袭4 2 数据库运行模式比较表3 5 表4 - 3 数壤摩谤阉方式魄坡表。 表4 - 4 鼗据库秘功能眈较袋。3 6 表4 - 5 单用户效率测试巍3 7 寝 s 多趱户效率溅试袋，。3 8 袭4 - id s q l 语句、茯态及缝璞方法，。：。哇8 表5 - i 不周用户数目并靛测试结果表1 5 5 表s 吨币霹鼹户数翼劳发溅试结莱表2 ，s 5 袭5 - 3 弗靛效果测试表。s 6 寝5 - 4 访问方式测试数据寝5 7 第v 嚣 独创性声明 本人声明所呈交的举位论文是我本人在导师指等下进行的研究工作及取得的研 究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表和援鬻过酶研究成袋，也不包含烫获得国防辩学技术大学或其它教育辊褥瓣学 位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中俸了臻确懿说臻芳轰零滚意。 学位论文题目：基王! q b 坠盟壹殛昱龅丞红出疑蕴塾墓鳗进i 担塞塑 巷 学位论文终孝签名：墨三：瓣蘩：一f 冬i i 爱1 5 窭 学位论文版权使用授权书 本久凳套了鬃藩簿辩擎凌术大掌露关保留、傻爝学位论文翡筑定本人授权鏊 防科学技术大学可以保留并向国家有必部门或机构送交论文的复印件和电子文档，允 谗论文教套骥孝偿阕；可瑷将学位论文貔全帮或部分赶寥藕入蠢焚数器痒遘蠢梭索， 可以采用影印，缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 豫爨学位论文在躲辍瑶适用本毅权书) 学位论文题目：基置! q ! 坠数壹熙呈筮丞统堂波遴堑苤馥遗进塑塞煎 淼篡巍 终者指辱教师签名：! 竺：! 黧绉 秘期：矿f 年 、月 日 霹期：嗲举f 砚f 蹿 国防科学技术大学研究生院学位论文 第章绪论 唾唾研究背景 随着念球信息化进程的加速，整个世界向着e l l 予化、信息化、数字化方向发展，信息 姿源正在激豫a 静速度增长，雩亍戥、苓金事韭豁辍累了大量熊资源，嚣j 墩，“资淫整台、 统一裁臻”戳镬萁发挥疆大教委藏漆耱遥锈熬器求。 根据存取和发布方筑的不同，数字资源可以怒带标引属性的嗣录文件、多媒体文件、 光盘文件、期刊数据、必系数据库数据等，数字资源整体呈无序化分布，内容的组织程度 不毫，瓷添阕交叉关联穗攫狡低，致使瘸户雾要在不同戆网络环境移不月麴信感空翅孛切 换，投丈甏璃了资源豹齑效裂蘑。壤据统诗，筠弼鹣数字资滠繇蹩j 播式德携赛源，蟊文 献、网页蒋，只有l o 左右是存储在数据库中的格式化数据f j j ，所以如何整含这类非结构 化数字资源，同时屏蔽物理上分布的、异构的数审资源，以统一的访问接 】提供对数字资 源熬谚勰成麓一个重要魍越题。 霞藏，霉要一个集孛管理嚣存数字炎潦，为资源使震者强供瓷滚定馥窥存联懿资源餐 理系统哪。存取导航系统就是这样的个资源管理系统，它为资源提供者设计了不同数据 访问模型踊】，资源提供街根据对资源的使用选择邋幽的数据访问模型，并实现资源封装服 务，提供耀户敬统一访勰接强。存取母簸系统允许资源动态热入，对资源静数量没有特定 戆霞懿。该系统孛霹类数撂访瓣模銎锭鼹统一戆访闼接匿，对矮终雳户黪藏数字资源魏夺 储和访问纲节，从而达到资源的位霞透明和访问避明。 i + i ，1 求谖 资深管瓒系统 资源管理系统( r e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m ，r m s ) 是为威用提供资源的访问方式， 并对底层资源进行定位朔管理的系统。其工作原理啦口图卜l 所承渊，资源管理系统是应用 黎瘾垂资漾串懿撬粱蠢缀磐，瘟翅逶过资嚣警理系统对滤瑟煞数据痒、文释、器警蔷惠等 资源进行访闽。 嚣卜1 姿溪蓉疆系统壤理强 存取辱靛系统 存取导航系统是一个媳型的资源臀理系统实例，是一个资源的管理中心，同时也是资 源发布和黉找豹中心，提供给资源使髑者个统一的资源访问接口。其基本结构如图卜2 簧 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 所示，姿源提供者褥螯源本身按熏慕瓣舔鼗援谤溺模型遂行封装，封装瑟注瓣剿存凌导靛 系统：资源使用者利餍襻取导航系统焱找自己需臻的资源，并从存取导航系绞获得资源的 访问入口和资源的数据访问模型。 瑙1 - 2 群取导靛蒸率结鞫图 鼙资源使爝喾 资源使用者就是通过襻墩导航系统卷找资源，程导航服务的辅助下，导航登0 特定的资 源，并对资源进行访问的用户。 资嚣鼹供耆 资源提供者藏是希羹笈蠢资源煎鼹户，它必颓撼资源按慧蘩释羧搀访阕模型避孬封装 并注册到存取导航系统，只有已注册的资源才能够被资源使用者获得。 资源封漩服务 姿滚燕特定翁数据，鸯其刍舅豹襻继貉式襄访阅方法，资源爨装爨努褥资源封装藏符 合某穆装攘访淘模鍪( 魄熟文 宰谤闻模銎) 酶慧务( 院茹c o r b a 藏务) 轰，被存取导薤系 统统一管理，资源只有避杼封装后才能够被用户发现和使用。封装服务是资源的服务形态。 i 。l ，2 技术帮景 日前，犬多数韭务流耧都要对数字资源进行可靠、侠透的谤瓣。在根多计算环境里， 必须对数字资源进行发布、定位、存淑、抽象、转撼、管理和传输，必须提供资源的可恢 复能力和可沓询能力。般来说，数字资源数量大、位置分布、数据源是异构的( 不同的 数撂蓐管穗系统、不禽瓣数撂表模式) ，嚣显它翻驹存罐方式逛霹戳不一致。羧字资漂霹 ；冀存在于很多应用中，太弼o r a c l e 系统和e r p c p 瑚应帮，小剥e x c e l 电子表格和桌蘧p c 机的m i c r o s o f ta c c e s s 数据库，数字资源同样能以电子邮件、w o r d 文档、x m l 文件以及 嚣囱对象应用程序代码中的过渡数据戗的形式存在；这些资源存教在各种机器上，这些机 器有著不弱磋释器搽箨惹统嚣嚣、零阕文俘系凌臻梅、不蜀鳊弱拣瀣；孬置不褥类型赘数 据需要不同驹方法来提墩信息：对予o r a c l e 和其绝很多数掇霹系统，需饕$ q l 或者 a d o o d b c ；对x m l 文件来说，则可能涨择x q u e r y 蹴者p e r l 。所以如何为资渊的使用者屏 蔽数字瓷源的分布、异构和不一致，同时定岔和使用资源成为个重要的阀题。 獒漂瞽理系统静类很多，馥羹数箍霹搔( d a t ag r i d s ) 翻主要锌嚣夫量分带式麓共享 数字资源避行访闯、传输和计算；数字躐书镕( d i g i t a ll i b r a r i e s ) 嘲支持与数字资源攥 关的管理，燕要侧重于对分布的书目涤源、文献资源和数据库资源的检索和您位；持久性 档案( p e r s i s t e n ta r c h i v e s ) 1 7 】主要澍数字资源提供了持久性存储等等。 纂2 葵 国翰料学技术大学研究生蹴学位论文 嚣雾臻疑撬戆蠢垒邂棼霹势毒式效字蜜嚣蕊淹篷器嚣蒋避霜了疆突，势瑟经豸茇凄谗 多针对数字资源定位和潜瑗的资源管琏系统，包掰： p a c i f i cn o r t h w e s tn a t i o n a ll a b ( p n n l ) 的料学计算数据襻储【8 1 ( s c i e n t i f i cd a t a a r c h i v e ) ：辩学计瓣数据存旗是个嚣内大爨姆试验和铸嶷数据，丈热模数可奏教长 蘩戆资潆存褚譬褒蓉绞。 蠹予辩擘计算数撼襻储酶蘑声热溅建一些研究棍擒，魇黻辩数据酶存储蛰理有些特豫 需求：用户的研究的环境可能多种多榉，有不同软件硬件和网锵环境，需鼹溉持不同使用 蒹 牛下垂g 鼹户；存继的游源主要是试验秘糖真数撼，嚣要能够投对联魏保夺；根据翅户豹 簧要t 震产梭索瓷嚣辩摄镰夔条静殴筵添懿蠹窭蕊烹嚣事是獒添懿名黎，懿举诗霎鼗鬟夺 储戳多缀文释系统组黎襻储，提供了文件静存储帮获取，并赫激磁元鼗据，潺过元数据爵 录来查询襻储在数据存储系统中的数糯集的属性。科学计算数瓣稃储提供了3 8 2 g b 的磁懿 缓存、可扩充到4 8 t b 的磁带存储容爨。科学计冀数据存姥只支掩谚阀本地糖察存储中豹 熬豢，不雯转运霪文嚣蕊凌蓑善蒙耩藩系蓑。 a f s 文佟系统 9 1 ( t h ea n d r e wf i l es y s t e m ) ：聚统捷供了类能子广域范掰u n i x 风格的 文件粼婉，使用了彩级的名字空间并实现了做鼹透明。 a f s 煞中管理一个按攀的名字空阋，以树结构肫形式组织蹴使文彳孛，使魈户能够以尉 装筵饕囊爨努毒魏蠡字疑添；蠡瑟暴玻零逮文终缓嚣舔鬟藕多游疑廷运零瓷溪鼗天，捷餐 大约9 6 麓文件数据清浓帮文律状态请求不需器访随系统鼹务r 潮；僵是a f s 举淡持对数掭 库系统的协问和层次的淤源管理，胃没有提供元数獬相关的查询能力。 s y n o p s i s 系统j ：s y n o p s i s 系统撼傲了面向对浆的文件系统和查询对象元僖息豹我力。 毒簧统蕊文雾系翁一襻，s y n o p s i s 系蓑筵羲了凌蓑嚣薅方式、安垒瓣逻赣接嚣莠荚 学分布憝谂慧资源 $ t n o d s i s 系统逐邈义了一令拣獠鹣文薅滂阕羧程，使餍懿恋露录方式 管理文件黼源，通过元数据动态地对资源分类。元数据根据文件对象的特性撼取出属性， 属性主要分必题种：查询属性和状态璃性。元数姑妞整询属性主爨是定位和分类文件，状 态鬟莛裂攮襻萼窦囊藜絷黪售爨，奄撅粪嚣类型、游舞蓥鬟等等，嚣藜s y n o p s i s 系统警 理大约2 0 0 0 0 0 个信惠漆深，每瑟兔籍户箍供1 0 0 0 0 次左寿魏辫源定位访露。s y n e p s i s 系 统不支持数据库资源的懿成。 1 8 m 数警图书馆产鼎i 】：i 涮数字鞠书馆模式楚典型的数字豳档馆技术群决方案，它是 整秀主黎争蒙字辫掺藩亵霆袈羚。 i 醮数审整书谵产菇怒基于i b 醅圆褰管瑾援恭安瑗静，箍谣抉涟丽廉癸燎管建、访露、 保护以及传递大量的多种多样的资料。能够快捷地溉找定位用户所需要地数字信息，将淤 源信息转化为用户所期搬的格式。并能动态地添加数字资源，舆肖灵活地扩腱性。i b m 数 掌垂警蘩产豢建一鑫努鸯裰务嚣缓藏，毽瑟l i b r a r ys e r v e r 巍o b j e c ts e r v e r ，嚣蒙据 存储在l i b r a r ys e r v e r 上，两实舔瓣数摇存耱衮o b j e c ts e r v e r 上，该产繇涟支蔫文本 和图像索引，因此用户端埘以查询存储程l i b r a r ys e r v e r 上的惩数据，产缴针对关系数 据库豹s q l 淡询或者针对文本和图像焱g l 的搜索请骥，最终由组o b j e c ts e r v e r 来处理 魏零请交。i 糍鼗字踅鹳揍产瑟逶遥! 溅嚣鏊戆蠢察越霆鏖翅强黪接霾，霹数将各棼不爨 翡鼗字赉添统转琵鞋餐予存取籍埝靛猿式，碌鼹馥鬻蜀应焉滤鹋魏多象寮鞯俸系，馥懿 廉的价格获彳婷存储空间的极大增长。 s d s c ( s a nd i e g os u p e r c o m p u t e rc e n t e r ，圣媳驻哥超级计髀中心) 实现了一个存储 莓3 囊 国防科学技术大4 学研究生隧学位论文 资源代蘧( s t o r a g er e s r e eb r o k e r ，s r b ) ”q ：箕疆诗热豁是支持s d s c 弱鼗字鹭书 馆项圈，现在已经广泛运用于地震研究、海爨数据等领域。 s r b 为j 敷用提供了组统一的a p i 来访问异构的、分布的襻储资源，包括文件系统、 数据疼系统帮档案存储系统，s r b 透避一个元数摆蟊录i 基务( i c a t ) 来提供数据翡蒙集襁 鏊，数舞元索实嚣主可熊存在子雾构的存褚系统中。茹匿1 - 3 所示，s r b 支持静鼗字资源 有：数据魔资源和文件资源。应用程序请求数字添源时，可以发送请求到离屡请求旬柄威 者底层请求旬柄，这两个句柄的区别在于：高层请求旬柄通过元数据目录服务( m c a t ) 映 射劐用户名称和数据域名称来定位魏谤阚资源 赢瀑请求旬掇姗提供具锩骢资源访滔缌 节，逶过文传系统驱魂辩数据瘁驱动分裂葑装了文件资源窝数攥瘴资源懿涛阉。蒲是毒s r b 用户方据祷嶷接调用底胺请求旬柄的a p i 函数的黼力。 蔼i 嘻s r b 王佟稷型蚕 s r b 利用存储在元数据茸录中的储怠将存储、检索数据榘嚣搿层甩户的请求映射为昴 构分布式存储环境中的底层存储操作，并能够有效管理数据副本。s r b 为不同的数据存储 系统提供i o 按强，热；数据痒系统、搂案存赭系统、文乎 系统等。s r b 终为个骧务链 子应蘑程序秘备存旗系统之阕，撬袋了绫一翡资源谤同援霜，实疆了瓷嚣聚集鹃层次强簧 理和访问接制。s r b 实现了一种简化的类似s q l 的接口，它可| j l 同时支持对文件系统和数 据库系统的访问。s r b 现在支持的资源已达6 8 0 t b ，全球有近3 0 个机构使用萁管理底层资 源。 簧对上述资源管理系统，藐 蠢毙较了它霞静资源定位方式、访溥蔟西支持鲸粪源静类 和系统的使用范围，如栽1 - 1 所示： 藩毒囊 国防料学技术大学研究生院学位论文 滚i - i 赍漂鹭琏系统瓣 较 系统名称资源定位方式统访问接口支持使用范嘲 的资源种类 p n n l 静辩擎诗只爨嚣车戆存磕蘩蕹支持文髂鼗据访瓣试验窝蕊窦数援； 尊数据存储避行操诈，不支持远攘受以数据存储魏奎 程数据 a f s 文件系统凝享名字空间支持文件数据访问文件系统 搂黧 s y a o p s i s 系统静态疆录方式支持文件数撂谑闷数字匿书馆 模型 i 洲数字图书馆i b m 内容管理技术支持数据库数据访数字图书馆 产箍 霾壤鼙 s d s e 盼s r b元数据g 录溅努支持文件帮数据痒海量教撂 数据访问模型 从表卜1 可以看出，上述资源管理系统的资源访问接口大多数支持文件数据访问模型， 逡有支持数攥瘁数撂诱麓模壅或者两卷舔支簿，蕊淡我襄在实现存取导羲系统资浮谤嚣接 蟊：封装串参考了这两种数据访河模黧，并激文释羧攥访阍模型静蜜现走主。 1 1 。3 应用背景 上节灸绥t 多静资源管莲系绞，攥大多鼗系统帮存在锌对骥袋疆，蔌乏饕遗麓适焉黩， 难以进行= 次开发等闯题。因为这魑系统主要怒蕊于自身特定的应用需求出发的，比如 p n n l 的数据存储主要面向科学计算和仿真数据、i b m 数字图书馆产品主要丽向数字资源的 检索。趣她，虽然这些系缝在实现岛身需求对有较离黪执行效率，但莠不定能满是掰窍 应薅凌蓑酌器求。 在本文的应用场景中。资源提嚣冬糟分布十分广浇。存在不弼的软硬件环境中，具体资 源包括嵌入式数据库f i r e b i r d 、商业数据库o r a c l e 和文件系统等等。同时为了保证系统 豹可扩鼹性，要能够添搠支持更多魏鼹体资源，如共他数据痒资源s q ls e r v e r 、d b 2 等等。 壶予s d s c 熬s 器设谤兹鋈蠡怒淫过统一接骚对魇骞类型越爨瀑送孬谤润，谩嚣过稷 中包括了潞源发布和存取的全过程，黼且应用广泛，是一个成熟的资源管璎蕊统。所以本 文的存取姆航系统参考了s r b 的设计思路，并结食本文具体的陂用，在基于激循c o r b a 标 准豹s t a r b u s 平台实现了存取导航系统s t a r s a n s 中豹瓷源封装服务，所鸯系统部乎 闯均 采蘑i i o p 狯谈透嚣逶藩，在零文癜瘸翦异褥嚣凌下提供缀妊豹嚣攥箨麓力n 在本文 搀应用场景中，由资源掩供者提供的底鼷资源可以怒文件资源也可戳是数据瘁 资源，或者烛其他的应用相关的资源，为了屏蔽底层资源的细节，实现对资源使用者的谶 弱性，需黪提供统一鲍接霸支持不厕的底层资源。突现豹方法主瓣有两种： 赞黠不溺抟资源类型帮开茭鑫怼应酶谤越蔟弱，资源毽强释逶适接露壹接宠整并完成 对资源的访闻。使用这种方式实躐简单，执行效率比较高，儇在资源数激增加，结稳 变化增多的情况下，就要开发更彩的访问接口，增加了实现的开销。 要求资源提供者在发布所有资源时都遵守统一的访闽标准，资源使用者邋过标准豹接 第5 器 国防科学技术_ 人学研究生糍学位论文 日楚够游趣嚣繇寄麴资源e 蕊溜这礴方式对爨源霞焉者十分方镬，瞧露资源移类比较 多的时候，实现这种统一的访问接口是十分困难的。 根据对上面两种解决方式的分析，我们决定将这两种方式进行结合，酋毙在功能相似 豹资源土实现一个谤 霉接弱，麴实现一个关系数据瘁资源熬谚勰接口，可以支耱灏有关系 数摇库鹣捺佟；然嚣在之上孬实瑗一个薄囊毒资源绫一静谤阁搂疆，定义对掰骞资濠述行 的操作。如图卜4 所示： 酗1 - 4 数字资源接阱的设计方案 所以在存敬导航系统s t a r s a n s 嶷现时，我们先定义了一个对所有资源的统一访问接 强，透过这个接嚣，联肖菠滚爱薅荔部使蠲穗固懿搡律访闽不蠲熬数字资源蕊不嚣要关心 底层资繇黥类型窝缓黎掇式；然囊扦黠鼗莛库资源封装了一个游麓接晕，这个搂墨葑装了 所有关系数据库资源的访问方法，从丽资源使用糟就可以使用统的访问方法对所有关系 数据库进行操作。 1 2 囊究蠹容 基于课越的应用需求，本文研究了存取导航系统中的资源定位和资源访问闯题，并鬟 点探讨了戏存取导航系缆s t a r s a n s 中如何实现襻取导航系统中数字资源的澍姨，从而最 终为资源键耀者提供一个统一豹访勰资源的方法。集体来讲，本文鞠研究内签主要包括： 1 。夺取导靛系统数獾谤瓣搂型 研究了存取导航系统数据访问模型，并设计出两种常用的数据访问模型；文件数据访 问模型和关系数据库访问模型。提出了组用于文件访问和关艨数据库访问模型的标准接 口，资源提供者只要实瑷遮套标准接强，资源馊爝卷藏可以通避相应接口访阅到对应豹赘 滚； 2 。蒸予嵌入式数捺霹f i r e b i r d 的数据库资源访问接口的甜装设计 基于上述数据访问模型，基于f i r e b i r d 数搬库设计了一个访问数据库资源的轻量级 越统一接翻d b p r o c e s s 。通过该接日爵以支持对不| 霹数据瘁资源的统一封装，从两资源提 供者爵骧邋过箕霹藤暴数援疼瓷源避行统一谵海； 3 原黧系统实现 基于遵循c o r b a 标凇的s t a r b u s 平台设计实现了存取导航拣统s t a r s a n s 中的资源封 装服务，娜i d l 定义了模型接口，从两提供了通道d b p r o c e s s 接圈或者a d o o d b c 等标准 接霹谤阂资源靛方法： 4 存取导航系统和f i r e b i r d 谪闻接口封装瀚测试 分别对s t a r s a n s 中的导航服务、封装服务，以及d b p r c o e s s 接口封装避背了功能测 试和牲糍测试。功麓测试结栗表明导航服务、封装服务和d b p r c o e s s 接日封装熊够满足设 第s 嚣 国防料学技术火学研究生嘛举侥论文 诗嘉隶；鼗鬣溅渡筵黎褒鹱鹭装爨务穗掺覆努戆妻憝雾露户磬发，瑟置d b p r o c e s s 接露越 装达鳓了鞭潮的性稚。 本文z 作受8 6 3 谍题“支持艘布订阅槲式的实时中间件新技术研究( n 0 2 0 a a l l 5 4 1 0 ) ”资助。 孳。3 零文嚣献 本文的爨献主要有曼方茴： 1 。抛如了支持文l 牛数据访翘檬趔靼关系数据艨访问模型购趟尝标准接鲻，为底层资 爨提袋了凌一靛袭蠢方法。资源蕤餐誊冀溪技爨蓑瑟瓣装蠢琶夔瓷澈浚楚，资灏 谴禳者就可戳方便躲查找臻淤鏊资源，劳游闺它销。 2 实飙了嵌入式数据库f i r e b i r d 访问接口的澍装设计，从而使得对f i r e b i r d 数据 艨的访同变锝非常容易。本文基于c o r b a 实现了一组数据瘴资源封凝接口，通过 捺瓣簿驳谤薅黔餐夔蓑系数溪鬻，鬟蓑交掩f i r e b i r d 联o r a c l e 。 3 。蒸予c o r b 矗实强了整令爨鼙系统，著靖瑟蔬避行了叠磷瀚测试。 1 4 论文结构 零文羧爨蠢下瑟爨逡符缝襄： 第一鬻麓要奔绍漾慰产生鹜景、掰究海客瓯袋文章结褥； ： 第二颦阐述了存取导航系统s t a r s a n s 的总体结构、组成和工作原理，然腊介绍了系 统中导航服务嗣封装服势的设计； 鬓三章螽蘩鼗蹇谤瓣凝望骜饔念，搀塞了支掩文箨鼗嚣嚣瓣淡婺鼙关系数攥牵谤露貘 鍪酶两套标准接西，劳徐懑两释鼗攥谵勰模墅戆竣诗； 第四黎络出基于嵌入试数据库f l r e b i r d 的数瓣库资源访问按口c o r b a 澍装的具体 殳 计与实现； 篱嚣辈瓣s t a r s a n s 逡器凌錾瓣试簿；链囊嚣试势露窭缮凳； 蓁六寒冷对全交互襻嫩行7 总臻，筹展望了今嚣瓣研究方巍； 最后怒澈谢和参考文献。 国防料学技术凡学研究生院学位论文 第二臻基于c o r b a 的存取导航系统s t a r s a n s 黄了秘粪游楚恶毒瓣貘缝魏资滚游筵蓑器莠实凌羹嚣游游逶饕，鼗爨喾；入了存褒鼯 靛系统s t a r s a n s ，存取馨溉系统是鏊予c o r b a 标港的分布式i 箨较律平台s t a r b * u s 1 3 t i l 4 l s l 实现的t 使用i d l 封装讲问接口，从脯实现对象撩口与对象实溯的分离，有良好的可扩展 性和可移撼憷。存取导航深统主要硅j 姆航服务和封裴熙务组成，导航服务为灏源使用者撮 捷霉霞悉熬餐溪蘩裹，瓣装鼹蚤蒋簌袋装字受嚣懿装莲燕天戮黪靛器蚤戆资潦楚轰孛。 本章盎簧淹述了存敲罾靛系笺s t a r s a n s 的总体结梅、健掰黝豁据关技术帮芏俸爨繇， 并介绍了s t a r s a n s 中鼎航服务和封溅服务的设计，结构组织如下： 第一节先提出存取龆航系统的需求，接着提出了存取导航羰统的总体结聋； 蒸二节余缮了存褒譬舷系楚孛接穗蘩夔穗美教拳； 第三节阐述了存淑臀虢系统翡工傩簸莲； 第四节和第五节分别分析了存取母航系统中导航服务和封溅服务的需求，并提出设计 思路： 慧 慧薅络瓣 在很弗擞源管理系揽中，数字资源蹙分布的，并且数据源燎肄构的( 不瞄的数据库管 理系统、不同的数据表模式) ，它们的襻储方式也u 耐以不一致。作为一个资源发布、查找 黢警溪熬串，存襄寻靛系笺运遂撬供给瓷嚣襞麓黉一争夔一懿资漂谤囊袋强；瑟姿繇襞 舞者霹蔽蕊蕊鼗据静分布、异梅嚣蚕熬，著体现穗位嚣逶翡避籍访运透骥愁。 下面嘉耀阐述存取静航系统的设计和实现中需溪面对和解决的问题。 l 遴硝性 毒彀蒜靛袭凌要警遴数塞众多黪分凑熬舅麴爨潦。磐瑟予存凝警蕊系裴，婺潆霹骧裁 卷发鸯，瘸产鞋访薅苓丽资源，泰彀喾靛系蕊熬潘裙链要求毽禽嚣夺方藤灏疼褰，一怒 位置透明性，二是访问漶明性： 位置避孵性是指资激发布不受位鬣的限制，刷时资源的使用卷在访问资渊时也无需知 遘嚣潦黪瞧受襄存稳蕊惑，这些辫逶过存取导靛系凌逶行孛奔。 谤港逐翡淫是蠡瓷灞秘使爱砉秃嚣辩遥资添本舞静存骚辏式鹈组织方式，蘧遥存取霉 航系统的中介，资源的使用者使用系列一致i 勺访问方式_ 爿鼍对所有的资渊进行访问。 2 ，可扩展性 瘟震程苓瑟交霪，黎筑鬟接塑褒苓羧交穆。遮羧簧隶系缝撼供象驽魏霹扩壤蝗，在密 釜、怪穗、管理方委鬈撩逡疰蓝趸鹣交健。虿扩鬃憨还薅瑰奁蕊统袈模懿臻长不会繁寒黎 统管理复杂艘的过度增加游方面。存撒导航系统的w 扩展性要对鼋包含两个方谢的内容。一 是资源可动撩扩展，二怒数据访问横擞可扩展： 姿爨麓霹扩曩襞墨撩漆瀑要麓移臻港瑟燕a 存敬簿装系羡，效凌诗主蚕瘦滚霹系统霹 管理瓣辫潦数量寄特定静霞裁。 数据访问模型的可扩腥性是指存椒导航系统赢拇多种数掘访湖模型，程瞄前实现的文 件访阉横型和数据库访问模型的黼提下，能够方便添加其他搬型的数据谪问模型。 3 。霉掰洼 第8 囊 国防科学技术凡学研究生院学位论文 资源避行注臻嚣，存敬导燕系统不莰要筢够动态捡爨资漂懿状态，逐要能够待久蟪漯 存资源注册的信息，在系统由于各种蹶因重新启动的时候不至谣失资源信息。存取导航系 统的可用性要求包含两个方面的内密。是动态梭测资源的状态，二是持久她保存资源注 爝翦狺息： 魂态检测资嚣熬浚态是指蜜深提供者籍瓷源注黔翔存取导敲系统孛，表示资源当翦可 用，憾实际上可能由于网络原因或者其他故障导致该资源滋法正常使用，所以需要存 取导航撩统提供动态检测资源当黼状态的功能。 持久地保存资源注船的信息是拯存取导舷系缀爨记录当前融注薅可翔豹资源捌表，为 了爨疆舞步纛终黎数溪一系毪，需要露注瑟亵潺舞表逡嚣持久毪镶存。 在存融导航系统中，资源提供菊提供的底层资源除了商业数据库o r a c l e 和文件系统 以外，还有大量的嵌入式数据库f i r e b i r d 。这是因为在本文的威用背景下，资源提供者数 量狠大并分露在在各静机器上，这些机器有着不铡硬件瓤操作系绞配置，丽嵌入式数据露 昆离壁数据露更适台予这转场景。 根据掇出的系统需求，本文将存墩导航系统的体系结构设计如匿p l 繇幂： 餮2 1