Наталия Елманова
Компьютер Пресс - CD, 1999, N 2
© Copyright N.Elmanova & ComputerPress Magazine.
В предыдущей статье данного цикла были рассмотрены общие вопросы организации распределенных вычислений и общие принципы взаимодействия клиентов и серверов в распределенных системах. Данная статья посвящена одной из многочисленных реализаций технологии распределенных вычислений - технологии Microsoft COM (точнее, ее расширению - COM+).
В отличие от технологий CORBA (Component Object Request Broker Architecture) или DCE (Distributed Computing Environment), появившихся изначально в виде спецификаций и лишь затем - в виде конкретных реализаций в виде продуктов тех или иных производителей, Microsoft COM появилась одновременно и в виде спецификации (т.е. правил создания серверов и клиентов, описания соответствующего API, диалекта IDL и др.), и в виде реализации (функции Windows API, утилиты в составе различных SDK, поддержка и широкое использование данной технологии в операционных системах Windows 95/98/NT, вплоть до использования реестра в качестве регистрационной базы данных COM-сервисов и списков пользователей сети при определении прав доступа к сервисам, а также поддержка COM в других программных продуктах Microsoft). Это обусловило широкую популярность COM как технологии, реализующей объектно-ориентированный подход не на уровне реализации кода, а на уровне сервисов и приложений операционной системы, несмотря на ограниченный спектр поддерживаемых этой технологией платформ (пока это различные версии Windows, хотя информация о предстоящих реализациях для других операционных систем уже начинает появляться), а также несмотря на то, что, в сущности, в COM как технологии организации распеределенных вычислений нет, по существу, ничего революционного. И вызовы удаленных процедур, и создание stub- и proxy-объектов, и регистрация сервисов в специализированных базах данных, и язык IDL как средство описания интерфейсов сервера и сервисов - все это было придумано задолго до возникновения COM (и даже задолго до появления Windows).
Отметим, однако, что COM, если следовать ее спецификациям, позволяет решить множество проблем программирования для Windows, таких как существование различных версий одних и тех же библиотек (и возможность замены новых версий библиотек старыми при установке тех или иных программных продуктов), наличие нескольких реализаций одной и той же спецификации сервиса, присутствие нескольких сервисов в одной библиотеке и др., что также существенно повлияло на популярность COM. Однако подробное обсуждение этих возможностей выходит за рамки данной статьи. Интересующиеся этими аспектами могут более подробно ознакомиться с ними на сайте Microsoft (см., например, Brockschmidt K. What OLE is really about, www.microsoft.com/oledev/olecom/aboutole.html).
Более существенным фактором при рассмотрении имеющихся возможностей организации распределенных вычислений является то, что использование для этой цели COM является одним из самых недорогих решений. Регистрационная база данных (реестр) - это составная часть операционной системы, и, соответственно, не нуждается в отдельном приобретении; поддержка DCOM (Distributed COM) в виде соответствующих сервисов либо также присутствует в операционной системе (Windows NT), либо доступна бесплатно (Windows 95). Сервисы, занимающиеся поиском одной из нескольких реализаций сервера для данного клиента (directory services), в DCOM как таковом отсутствуют - местоположение реализации сервера фиксируется при настройке DCOM для конкретного клиента (есть, конечно, надстройки над COM, обеспечивающие такой сервис, например, Inprise OLEnterprise, но их использование не является обязательным).
Из этого, конечно, не следует, что распределенная информационная система с помощью COM/DCOM может быть создана бесплатно. Если удаленный сервер предоставляет клиентам сервисы доступа к данным, приобретению подлежат лицензии на клиентскую часть серверной СУБД (при этом их число может быть равным не числу серверов, а числу конечных пользователей - все определяется лицензионным соглашением производителя серверной СУБД). Помимо этого, могут быть и другие лицензии, подлежащие приобретению в этом случае, например, лицензия на многопользовательский доступ к Borland Database Engine, входящая в состав продукта Inprise MIDAS. Однако даже с учетом этих затрат общая стоимость такой информационной системы оказывается существенно ниже, чем при использовании, например, Inprise Entera. Естественно, чрезвычайно высоких требований к надежности систем на основе COM при этом предъявлять не стоит, но во многих случаях такое решение может оказаться вполне удовлетворительным.
Весьма популярным сейчас направлением развития информационных систем малых и средних предприятий является создание трехзвенных систем с использованием технологии Inprise MIDAS, базировавшейся до недавнего времени на том, что серверы доступа к данным представляют собой не что иное, как COM-серверы, а именно серверы автоматизации, поддерживающие интерфейс IDataBroker (сейчас серверы MIDAS могут быть не только COM-, но и CORBA-серверами, но об этом будет рассказано в других статьях данного цикла). О популярности этого направления свидетельствует превышающее все разумные пределы количество писем, поступившее в ответ на чуть ли не единственную опубликованную более года назад статью на эту тему в данном издании, а также устойчивый спрос на консалтинговые услуги и коммерческие курсы, посвященные данной теме.
В данной работе не содержится детальных подробностей создания обычных MIDAS-серверов и клиентов; предполагается, что читатели с ними уже знакомы. Интересующиеся данным вопросом могут обратиться к статье "Создание серверов приложений с помощью Delphi 3" ("Компьютер-Пресс", 1997, N 12, с.106-113; данная статья также доступна на сайтах www.interface.ru и www.citforum.ru). Отметим лишь, что при всей кажущейся простоте создания многозвенных систем с помощью этой технологии при ее практическом использовании в промышленных масштабах могут возникнуть некоторые проблемы.
Разработчики COM-серверов нередко сталкиваются с различными проблемами при их создании и эксплуатации. В частности, при разработке COM-серверов для доступа к данным, обслуживающих нескольких клиентов, следует позаботиться о поддержке нескольких соединений с базой данных и о работе с несколькими потоками. Создание подобного кода с помощью удаленных модулей данных Delphi или C++Builder, содержащих компоненты TDatabase и TSession, не представляет особых сложностей. Однако при большом числе обслуживаемых клиентов наличие подобного многопользовательского сервиса предъявляет серьезные требования к аппаратному обеспечению компьютера, на котором этот сервис функционирует. Поэтому нередко разработчики пытаются создать дополнительный код для осуществления совместного доступа многих клиентов к нескольким соединениям с базой данных, при этом число последних должно быть по возможности минимальным (обычно для такого разделения ресурсов используется термин "database connection pooling", и в комплекте поставки Delphi 4 Client/Server Suite имеется соответствующий пример).
При подключении очередного клиента к COM-серверу происходит создание обслуживающего его COM-объекта (например, удаленного модуля данных), и этот объект при отключении клиента от сервера уничтожается. В известном смысле такой объект является "личным" объектом данного клиента. Заметим, что создание серверных объектов по запросу клиента требует ресурсов (оперативной памяти, времени), что становится актуальным в условиях реальной промышленной эксплуатации многозвенных систем, когда удаленные модули данных или иные подобные объекты обслуживают большие объемы данных из большого количества таблиц. Поэтому для экономии времени, затрачиваемого на создание и уничтожение таких СOM-объектов, имеет смысл создать дополнительный код, осуществляющий однократное создание нескольких подобных COM-объектов коллективного пользования и предоставляющий их на время обратившимся клиентам по их запросу.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются разработчики приложений, предназначенных для работы с серверными СУБД - обработка транзакций, представляющих собой изменение данных в нескольких таблицах, которые либо все вместе выполняются, либо все вместе отменяются. Нередко код, описывающий транзакцию в стандартной двухзвенной клиент серверной системе, содержится в клиентском приложении, а не в серверной части, просто потому, что в случае отката транзакции клиентское приложение должно быть уведомлено об этом. Что касается распределенных транзакций, использующих синхронные изменения в нескольких разных базах данных, их обработка практически всегда производится только в клиентском приложении. Подобные требования усложняют написание клиентских приложений, особенно если в информационной системе их несколько, и повышают соответствующие требования к аппаратной части рабочих станций. Нередко с целью изъятия кода обработки транзакций из клиентского приложения разработчики создают специализированные сервисы, ответственные за обработку транзакций (так называемые мониторы транзакций; есть и специальные продукты, предназначенные для управления распределенными транзакциями).
Имеется также ряд проблем, связанных с авторизованным доступом пользователей к сервисам, предоставляемым COM-серверами. Эти вопросы, если рассматривать их в рамках традиционной COM-технологии, остаются исключительно на совести разработчиков этих сервисов, а также системных администраторов, конфигурирующих DCOM. Спецификация COM не содержит никаких требований на этот счет.
Таким образом, имеется потребность в расширении COM-технологии за счет сервиса, обеспечивающего создание COM-объектов для совместного использования многими клиентами, авторизованный доступ к этим объектам, а также при необходимости обработку транзакций этими объектами. Расширенная таким образом технология COM получила название COM+, а сам сервис, реализующий это расширение, получил название Microsoft Transaction Server (MTS).
Итак, Microsoft Transaction Server представляет собой сервис, обеспечивающий централизацию использования серверов автоматизации, а также управление транзакциями и совместное использование несколькими клиентами соединений с базой данных независимо от реализации сервера. Версия 2.0 этого сервиса входит в состав NT Option Pack (его можно получить на web-сайте Microsoft) и доступна для Windows NT и Windows 95/98. Однако некоторые возможности MTS (например, управление удаленными объектами) реализованы только в версии NT Option Pack для Windows NT.
Отметим, что, помимо создания COM-объектов для коллективного пользования, предоставления сервисов авторизации пользователя при доступе к объектам и обработки транзакций, MTS предоставляет средства мониторинга объектов и транзакций, что упрощает их реализацию.
Вперед >>