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Jini 和 PvC

2019-11-18 14:04:18
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來源:轉載
供稿:網友

  問題與承諾

Roman Vichr([email protected]),高級架構設計師,Etensity
Vivek Malhotra([email protected]),無線技術專家


隨著普及運籌(或簡稱 PvC)擴展到各種設備(包括移動設備),我們正在研究各種技術以改善 PvC 服務和可靠性。這些技術中最有希望的一個就是 Jini。
Jini 為分布式計算環境中的網絡互操作性問題提供了開放解決方案。這意味著 Jini 做到了以下幾點:

查找和連接網絡上的服務
從不可靠的部分(包括網絡本身)創建可靠的服務集
處理非常大的或持續很長時間的網絡
使服務的組件能夠隨時更改而不中斷該服務。
Jini 網絡技術構建于 java 平臺之上并提供向網絡內的設備傳遞服務的基礎結構,并且與連接性、線路協議和傳輸協議無關。

Jini 的具體細節
正如上面提到的那樣,Jini 旨在提供自發的聯網,答應用戶將幾乎任何支持 Java 的設備(也就是說,其操作系統支持 Java 應用程序的任何設備)直接插入到網絡,并且網絡的所有組件可以立即識別這個新的設備及其能力。例如,假如新設備是一臺打印機,則 Jini 網絡中的其它計算機將立即能夠找到并使用這臺打印機。

通過使用在網絡中移動的對象,Jini 體系結構意味著整個網絡(連同其中每個單獨的服務)將可適應于變化。Jini 體系結構為客戶機和服務在網絡上相互找到對方并共同工作以完成任務指定了一種方法。服務提供程序為客戶機提供可移植的基于 Java 技術的對象,這些對象能給予客戶機對該服務的訪問權。這種網絡交互可使用任何類型的聯網技術(如 RMI、CORBA 或 SOAP),因為客戶機只看到基于 Java 的對象,而且所有隨后發生的網絡通信都限制在該對象以及發出該對象的服務。

當服務加入到具有支持 Jini 的服務和/或設備的網絡中時,它會通過發布一個實現該服務 API 的 Java 對象來宣傳自己。這個對象的實現能夠以該服務選擇的任何方式工作。客戶機通過查找支持該 API 的對象來找到服務。當它得到服務的已發布對象時,它將下載與該服務通信所需的任何代碼,從而學習如何通過這個 API 與特定的服務實現進行通信。實現該服務的程序員選擇如何使用 RMI、CORBA、xml 或專用協議將 API 請求轉換成線路上的位。

PvC 中 Jini 面臨的挑戰
現在讓我們研究一下在無線設備中使用 Jini 所引發的問題,非凡是那些在移動設備中嵌入 Jini 技術所引起的問題。首先,Jini 技術要求設備安裝了完整的 Java 2 標準版(J2SE)虛擬機(VM)? 缺少用于這些設備的標準無線聯網技術更增加了這一困難。

為了幫助克服這些問題,已經創建了代理 Jini 體系結構。在代理 Jini 模型中,移動設備將代碼傳遞到代理主機,代理主機隨后執行正常的 Jini 連接活動,如代表該設備注冊和使用服務。例如,打印機可以定位代理主機并傳遞代碼以便為該打印機注冊打印服務。類似地,無線數碼相機會用同一代理主機作為定位打印機和打印圖片的方法。

Jini 代理解決方案
Jini 代理項目定義了一種體系結構,它答應原本不能加入 Jini 網絡的設備能夠加入網絡。大多數移動和無線設備都屬于這一類,非凡是那些用于 PvC 的設備。它需要使用一個能夠與 Jini 網絡交互的對象來連接設備及其環境。為做到這一點,需創建一個對象(或代理)來代表設備。通過向代理主機提供 JAR 文件或 JAR 文件的位置,設備在其“本地”網絡環境找到代理主機然后用它注冊。代理主機實例化一個代理對象,該對象是從該 JAR 文件獲得的。這個代理對象隨即成為該設備在 Jini 網絡上的代表。

無線連接不是因其穩定性而出名的。對于代理體系結構,不管連接建立或中斷,代理對象都可以保持活動,維持關于當前會話的信息并代表 Jini 網絡中的設備發揮積極作用。隨著可以使用不同的 CDC 設備,也可以對特定于設備的代理編程。

下面是使用代理 Jini 體系結構的一些優點:

使用網關與不同的設備互連(因此適合于 PvC 計算)


用于舊設備的 Jini 代理主機;


本地高速緩存;


通過單個入口點連接到因特網(寬帶廣域網,對本地設備使用較低帶寬);


用于本地設備的防火墻(高安全性);以及


被業界廣泛采用(OSGi ? 請參閱 http://www.osgi.org ? Espial,Echelon)。


所有這些優點使 Jini 代理體系結構非常適合于 PvC 計算,其中該體系結構所針對的硬件或軟件組件的共同屬性是不能下載代碼,其原因是設備的資源限制或網絡連接性限制(比如在無線網絡中)。以下是無線 PvC 中 Jini 代理體系結構的基本特點。

設備類型獨立性:代理體系結構必須能夠支持廣泛的具有不同能力的硬件和軟件組件。手機這樣的設備不能直接使用 Jini,因為它不具備支持完整 J2SE 虛擬機的資源。

網絡類型獨立性:代理體系結構必須能夠容納不同種類的連接性技術。網絡類型獨立性包括同時在同一物理傳輸介質上支持不同的協議。

保留即插即用(plug-and-work):代理體系結構必須保留 Jini 技術的即插即用模型。Jini 體系結構包括發現、代碼下載和分布式資源租用等概念。該原則假定存在這樣一種機器,該機器既與輕量級設備又與 Jini 網絡連接以克服諸如不能下載代碼之類的限制。

從 Jini 派生的其它適合 PvC 的體系結構
下面是一些針對非凡實現需求對 Jini 規范進行定制所產生的最新 Jini 項目

Jump 項目(處理 P2P 聯網)
Jump 項目的目標是為 P2P(或稱為點到點通信)創建新的發現和解析方法。這需要根據規范使用“自然語言尋址”系統的名稱服務器(已被 JXTA(請參閱參考資料)采納),并需要提供代理專用地址的方法的應用程序網關。該項目沒有取得解決方案就停止了,這可能是由于 JXTA 項目的引入。有關使用基于 J2ME 的 JXTA 的具體信息可以在其站點找到。

Edge Networking(答應設備進行通信而不管使用什么協議)
Edge Networking 答應將位于網絡邊緣的所有設備(不管在局域網/廣域網上還是通過撥號/DSL 連接)連接在一起。Edge Networking 答應您輕松地使用自然語言發現這些設備,并且答應跨傳統網絡邊界對這些設備進行入站連接。Edge Networking 獨立于傳輸協議,這給予應用程序開發人員使用 JXTA、HTTP、Sip 或任何其它協議進行通信的靈活性。

Davis 項目(處理 JINI 體系結構中安全性的各個方面)
JINI Davis 項目主要關注對與安全性體系結構有關的幾個方面的支持,包括非統一網絡安全性(涉及到客戶機、服務器、遠程方法和參數的變化)和各種使用不同協議、算法、機制和策略的安全性實現。

Edge ZUCotto XPResso(商用 JINI 解決方案)
JINI 代理體系結構的這個商業版本旨在使即便是簡單的設備也能利用和提供 Jini 服務,但當使用能夠運行 Java 應用程序的設備(例如一部嵌入 Zucotto Xpresso Java 本機處理器的手機)時能獲得最大的好處。

藍牙(消除協議差異和設備識別)
藍牙(Bluetooth)無線技術為移動設備發現其它鄰近設備并與其通信提供了一種方法。隨著新設備的加入以及已建立設備的移除,每臺設備都始終可以被其四周的其它設備識別。這樣的動態、臨時聯網是對 Jini 連接技術的極佳補充,它被設計成在符合 Jini 代理體系結構要求的情形下能很好地執行。

J2ME RMI Profile 的目標

J2ME 與 J2SE 1.2.x 或更高版本的互操作性

針對的設備:

最低 2.5M ROM
最低 1M RAM
TCP/IP 連接
J2ME CDC/Foundation Profile

基于 J2ME 的 JINI(通過將設備視為對象來克服限制)
當前,在 CLDC 無線設備中使用 Jini 存在限制。隨著 Jini 代理項目的實現,Jini 正明確地向 J2ME 擴展。例如,想象使用您的 J2ME 設備參與在線交易。當您從一個地點移到另一個地點時,您會碰到不同的人并發現不同的事項(客戶機)。所有這些交互都發生在您自己的交易對象上,該對象實際上是您與這個世界的接口 ? 一個從您的 J2ME 設備進行控制的對象。當交易執行時,會向您提供記帳服務,確認您何時開始了交易并據此開始對您收費。

將設備作為 Jini 網絡中唯一對象的好處是擴大了交互作用語義集合。在門戶模型中,從設備的角度來看設備登錄和注冊可能相同,但其它服務看到的是門戶而不是單個對象。

JINI-RMI 方法(克服設備差異的另一種方法)
客戶機 A 向查找服務(Lookup Service)發送一個多播請求;服務 B 以同樣的方式向查找服務發送一個多播請求。查找服務用編組的查找服務代理對象響應客戶機 A 和服務 B;服務 B 向查找服務發送一個 ServiceRegistrar.register() 請求。查找服務用注冊響應。客戶機 A 發出針對服務 B 的 ServiceRegistrar.lookup(),查找服務用服務 B 代理對象響應。客戶機 A 直接將方法發送至服務 B,服務 B 從而對客戶機 A 作出響應。

當在小設備上使用 Jini 時,駐留在小設備上的服務 B 就會面臨一個問題,因為它不能解組查找服務代理對象。這會產生一個“假裝的”查找服務與客戶機 A 交互。客戶機 A 調用 ServiceRegistrar.register(),該方法返回服務 B 代理對象。這意味著設備執行自己的查找服務以及所有 Jini 發現協議;設備服務查找服務代理對象完全在本地客戶機上運行。

JINI 與未來
如您所見,Jini 聯網的所有非凡實現都試圖提供滿足特定解決方案需要的服務,尤其要解決那些與參與 Jini 網絡交互的設備限制有關的問題。

當然,設備限制是移動世界一個非凡的問題。目前的標準不能實現完整的 Jini,因此在各種項目中建立了變通方法。Jini 體系結構的許多變體,從 Jini-RMI 實現、到滿足代理 Jini 體系結構需求的藍牙、以及 Davis 項目的安全性增強、還有 Jini 體系結構,告訴我們 Jini 不是曇花一現,而有可能證實是 PvC 一直需要的無線連接的要害。有了 Jini,我們在網絡上支持各種設備以創建真正的用戶社區的目標將能夠實現。

參考資料

單擊本文頂部或底部的討論參與關于本文的論壇。


您可以在這里找到有關 JINI 聯網技術的更多信息。


請訪問 Jini 主頁頁面以獲得關于 Jini 的一切信息。


請參閱 Roman 與 Vivek 編寫的有關 PvC 體系結構的最新文章。


獲取使用代理體系結構的項目的完整信息。


同樣,獲取關于 Jump 項目的所有信息。


獲取有關 Reverse Port Address Translation(或簡稱 RPAT)的完整規范。


JXTA 項目成員們在繼續增強這個極其重要的平臺。


請參閱有關用于 JINI 安全性的 Davis 項目的完整規范。


請參閱展示 JINI / J2ME / RMI profile 的圖表。


請查看另一個展示 Jini / J2ME / Java2 技術的表格。


請查找有關 Jini PretendServiceRegistrar 的規范。


請繼續查找對于重構 Jini 查找服務的指南。


請參閱作為 J2ME 游戲平臺運行的 Jini 代理。


獲取有關 Jini Madison 項目的最新狀況。


使 Pocket PC 代理設備可視化。


請閱讀有關 Jini WirelessDevice 項目的規范。


JMatos 軟件是一項用于嵌入式處理器的技術,它使 Jini 網絡技術可用于 Java 2 Platform Micro Edition (J2ME)。在 PsiNaptic 站點下載副本。


另請參閱在 aJile 平臺上可用的 Jini 網絡技術。


請閱讀文章:Developing Web applications for Pervasive Computing Devices。


Artima.com 站點提供了關于 Jini 技術的有用參考資料。


請查看 Project JXTA 站點,以獲取有關加入該項目、獲取下載以及獲取其它有用資料的信息。

關于作者
Roman Vichr 是 DDLabs(前身是 Etensity)的一名高級架構設計師,DDLabs 是一家電子商業和 EAI 咨詢公司。在致力于客戶機/服務器的數據庫治理和 Web 應用程序開發九年時間后,他最近的愛好還包括將數據庫擴展到無線技術中。他是搞光纖出身,最高學位是 1992 年在布拉格的 Institute of Chemical Technology 獲得的這一領域的博士學位。可以通過 [email protected] 與他聯系。

Vivek Malhotra 是在美國華盛頓特區工作的無線技術專家。Vivek 有幾年開發和實現無線應用程序的經驗,并且曾在著重于研究無線行業的專家座談會中發言。您可以通過 [email protected] 與 Vivek 聯系。

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