基于反射中间件的QoS控制.DOCVIP

PAGE PAGE 1 基于反射中间件的QoS控制 摘要：互联网的网上服务和应用越来越多，并不断向传统电信服务渗透。为了解决在Internet等计算机网上高质量地传输多媒体信息地问题，就需要对不同的需要进行不同的网络服务质量（quality of service，简称QoS）的控制。反射中间件不仅解决了异构和分布情况下的复杂问题，还解决了动态性和灵活性。本文研究使用反射中间件技术实现对QoS的控制。 关键字：QoS 反射中间件 重配置 引言：目前的Internet仅提供尽力而为(best-effort service)的传送服务，业务量尽快传送，没有明确的时间和可靠性保障。随着网络多媒体技术的飞速发展，Internet上的多媒体应用层出不穷，如IP电话、视频会议、视频点播(VOD)、远程教育等多媒体实时业务、电子商务在Internet上传送等。Internet已逐步从单一的数据传送网向数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网演化。这些不同的应用需要有不同的Qos要求，Qos通常用带宽、时延、时延抖动和分组丢失率来衡量。各种应用对服务质量的需求在迅速增长。 反射中间件事一种能够通过与系统运行状态和行为具有因果关系的系统自述来监测并调整系统状态和行为的中间件系统[1]，可以实现对QoS的控制。 第1节讲反射中间件，第2节介绍一个基于J2EE架构的提供Qos控制的反射中间件模型HHRM。 1 反射中间件 1.1中间件 由于中间件技术正处于发展过程中，目前还不能对它做出精确的定义。比较全面的定义是：中间件是有助于应用软件与其他应用软件、网络、硬件和(或)操作系统交互或通信的软件，支持QoS需求[2]；比较流行的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。如下图： 操作平台 操作平台 操作平台 应用程序 应用程序 应用程序接口 中 间 件 平台接口 平台接口 图1：分布式系统上的中间件 1.2反射 随着反射应用的多样化，关于术语“反射”一词，难于给出其精确定义。最初的即是Smith给出的定义—即系统对外界提供某种解释器(interpreter)，通过访问这个解释器感知到外界环境的变化，并进行相应的调整。还有文[3]中给出的定义是“反射指的是系统能感知到自身的运行状态并能够对运行状态进行动态的改变的能力”；文[4]中也给出了一个定义“反射是实体具有的根据描述、操作和处理实体面临的主要问题域的相同方式描述、操作和处理实体自身的一种能力”[5]。在计算机科学领域，反射是指一类应用，它们能够自描述和自控制。也就是说这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述(self-representation ) 和监测(examination )，并能根据自身行为的状态和结果，调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义[6]。 反射系统即采用了反射机制的系统，实现元系统和实体系统之间的原因相连。反射系统也可以形式化的表示成这样的二元组[7]S一PL ,TL ，其中S为某计算系统，L为系统S用以表示问题领域所用的语言，PL为语言L 的处理器，TL 为PL的状态，RS为S在TL 中基于L语言的表示，S与RS的关系为：S包含RS，且S和RS之间是因果相连的[9]。 在反射系统的实现中，一般都采用“关注分离”（separation of concerns）的原则，把系统分为基层和元层。反射系统中，应用程序的静态表示特性和动态执行特性一样，可通过描述计算行为的程序表达控制，这样的程序成为元程序(meta-program )，即程序的程序。元程序在整个系统的软件层次称为元层〔Meta-level 〕，相应直接执行应用功能的程序则运行在基层(Bser-level )。即元层是对基层及系统内部的表示。开放动态体系中多数应用的调整大多发生在元级。元层所提供的接口通常被称为元接口，通过元接口可访问元级系统。基层提供的借口为基层借口，通过基层接口可访问基层系统。显然，同时能通过基层接口和元接口访问的开放动态实现的系统更加灵活。“关注分离”使得系统可根据系统要修改部分涉及的是功能性属性还是性能或行为属性，可以只改动对应的分层。而且，关注分离还从两个方面提高了可重用性：一是同样的基层对象，既可以通过与一些元实体相关联而具备某些额外属性，也可独立使用；另一种形式的重用性体现在，同样的元实体，可以被重用来为不同的基层实体附加同样的性能或行为属性[8]。 1.3反射中间件 我们给反射中间件可以这样定义：1，首先是一类中间件系统，2，将反射特性融入到中间件中，可以根据外部应用、系统环境及系统内部运行需求的变化，通过对系统自身特定成分