Dynamisches Load Balancing für replizierte CORBA-Objekte

Diplomarbeit von Michael Semrau

Zusammenfassung:

In der Arbeit geht es um das Management großer, verteilter Softwaresysteme unter Verwendung moderner CORBA-basierter Verteilungsplattformen. In Client/Server-Systemen kommunizieren die Komponenten mittels Frage/Antwortprotokollen. In großen Softwaresystemen ist es jedoch leicht möglich, daß einzelne Server mit der Beantwortung von Anforderungen überlastet sind. Es wurde deshalb ein Ansatz realisiert, der die Verwendung von replizierten Servern (CORBA-Objekten) erlaubt und die auftretende Last dynamisch verteilt. Eine Managementkomponente gibt dabei Hinweise, wann zusätzliche Server gestartet bzw. gelöscht werden können. Damit soll sowohl die Auslastung optimiert als auch die Systembelastung durch überflüssige Server beschränkt werden. Die von Clients gestellten Requests werden vom entwickelten Softwaresystem nach unterschiedlichen Methoden verteilt. Messungen zeigen dabei, welche Load Balancing Algorithmen in welchen Situationen sinnvoll sind. Außerdem wird in weiteren Meßreihen das Verhältnis zwischen unterschiedlichen Anfragestrukturen und der Zahl der zur Verfügung stehenden Server untersucht.

Inhaltsverzeichnis:

1.	Einleitung	3
2.	Grundlagen Verteilter Anwendungen	5
2.1	Das Client/Server-Modell	5
2.1.1	Kommunikation in Verteilten Systemen	7
2.1.2	Management	12
2.2	Verteilungsplattformen	17
2.2.1	DCOM/ActiveX	20
2.2.2	CORBA	21
3.	Load Balancing Verteilter Anwendungen	28
3.1	Besondere Probleme in Verteilten Anwendungen	28
3.1.1	Verteilung der Komponenten	28
3.1.2	Weniger Fehlersicherheit durch Verteilte Anwendungen	29
3.1.3	Die Leistungsfähigkeit	30
3.1.4	Die Skalierbarkeit	30
3.1.5	Integrierende Lösungen in einem heterogenen Umfeld	31
3.1.6	Datenschutz und Datensicherheit	31
3.2	Monitoring	31
3.3	Load Balancing	35
4.	Ein Managementansatz zum Load Balancing und zur Serverreplikation	41
4.1	Die Problemstellung	41
4.2	Lösungsansatz für das Load Balancing replizierter CORBA-Objekte	45
4.2.1	Das Management des Systems	48
4.2.2	Das Monitoring	49
4.2.3	Die Lastverteilung	52
4.2.4	Bereitstellung einer Testumgebung	53
4.2.5	Die Kommunikationsinfrastruktur des Systems	56
4.3	Abgrenzung von anderen Lösungen	57
4.3.1	Darstellung der einzelnen Ansätze	57
4.3.2	Zusammenfassung der betrachteten Ansätze	64
5.	Realisierung einer Load Balancing Architektur in CORBA	65
5.1	Übersetzung der Architektur in eine Implementierung	65
5.1.1	Die Spezifikation der Objektschnittstelle mittels der IDL	66
5.1.2	Compilieren der Schnittstellenbeschreibung	68
5.1.3	Spezifizieren des Objektcodes	70
5.1.4	Compilieren und Linken der erzeugten Dateien	73
5.1.5	Systemtest durch Start der entwickelten Komponenten	73
5.2	Darstellung der Objektorientierung der Architektur	74
5.3	Realisierung der benötigten Kommunikation	77
5.4	Monitoring	84
6.	Lastverteilung einer Testumgebung in Orbix	87
6.1	Umfeld und Methoden der Meßumgebung	87
6.1.1	Realisierung von Meßpunkten	88
6.1.2	Funktionen zur Zeitmessung	90
6.2	Load Balancing in einer Testumgebung	91
6.3	Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse	112
7.	Schlußbemerkungen	114
	Anhang: Die Implementierung	117
	Abkürzungsverzeichnis	118
	Literaturverzeichnis	119