Luận Văn Tìm hiểu cơ chế RMI của Java và xây dựng một môi trường hỗ trợ tính toán song song và phân bố

Giới thiệu đề tài
I - Đề tài
Tìm hiểu cơ chế RMI của Java và xây dựng một môi trường hỗ trợ tính toán song song và phân bố .
II - Giới thiệu
Luận văn này giới thiệu một phương hướng suy nghĩ và hiện thực một môi trường hỗ trợ việc tính toán song song và phân bố bằng cách sử dụng cơ chế RMI trong Java. Chương trình hiện thực của luận văn này là một ứng dụng cung cấp cho người sử dụng những tính năng cơ bản để có thể điều khiển môi trường tính toán một cách dễ dàng tiện dụng.
Về những tính năng kỹ thuật của môi trường ta có thể nói rằng môi trường cho phép người sử dụng có thể sử dụng các tài nguyên phân bố trên mạng. Cụ thể hơn, môi trường cung cấp cho người sử dụng khả năng sử dụng bộ nhớ và khả năng xử lý của CPU của những máy tính được nối với nhau trên mạng.
Chương trình hiện thực còn phục vụ được nhu cầu cần có một cơ chế truy xuất và quản lý hiệu quả các tài nguyên tính toán trên mạng. Ngoài ra, chương trình còn thỏa mãn nhu cầu về tính dễ sử dụng bằng cách cung cấp một giao diện thân thiện.
Tính dễ sử dụng là nhờ môi trường hiện thực ra không đòi hỏi một sự nổ lực lớn nào từ phía người sử dụng hệ thống. Chiến lược về cân bằng tải và các chiến lược về Fault Tolerance cho hệ thống cũng được quan tâm giải quyết.
Cuối cùng ta thấy, vì Java là một ngôn ngữ lập trình không phụ thuộc vào Platform, vì vậy chương trình hiện thực được cũng không phụ thuộc Platform. Một cách rõ ràng hơn, chương trình có thể chạy trên các hệ điều hành khác nhau một cách dễ dàng.
III - Sơ lược về yêu cầu đề tài
Bài toán đặt ra cho luận văn này là :
Một hệ thống máy tính gồm nhiều máy tính có khả năng tính toán lớn được nối kết trên một mạng . Các máy này có thể đảm nhận việc thực hiện các dịch vụ tính toán lớn mà chúng ta gọi là các Service. Yêu cầu đặt ra là xây dựng một hệ thống đóng vai trò là một môi trường cho phép thực thi những bài toán tương đối lớn theo mô hình song song và phân bố. Cơ chế hỗ trợ để xây dựng đề tài là RMI trong Java, là một cơ chế Distributed Object.
Thực chất đây là hệ thống có nhiệm vụ quản lý những dịch vụ tính toán phân bố . Ngoài việc phải phân phối công việc để thực hiện một yêu cầu dịch vụ nào đó, hệ thống còn có các chức năng như vấn đề thêm dịch vụ, sửa hay xóa dịch vụ. Việc xây dựng chương trình cũng giải quyết các vấn đề khá quan trọng của bất cứ hệ thống tính toán phân bố nào, chẳng hạn vấn đề an toàn, bảo mật cho hệ thống, vấn đề kháng lỗi của hệ thống, vấn đề về việc phân chia công việc giữa các máy trong hệ thống
Về việc sử dụng hệ thống, người sử dụng (Client) từ một máy tính bình thường, sử dụng môi trường lập trình có giao tiếp gọi hàm từ xa theo cơ chế RMI trong Java là đã có thể truy xuất các dịch vụ tính toán có trong hệ thống. Người quản trị hệ thống (Admin) thông qua chương trình Admin, do người hiện thực hệ thống cung cấp, sẽ quản lý các hoạt động của hệ thống. Người phát triển dịch vụ sẽ xây dụng dịch vụ theo một chuẩn nhất định và trao cho người Admin để người quản trị hệ thống có thể chạy thử. Sau đó, người Admin sẽ thực hiện thêm dịch vụ vào hệ thống thông qua một số thao tác đơn giản trên chương trình Admin.
Tóm lại, chúng ta cần giải quyết các vấn đề chính yếu sau :
· Làm thế nào Client có thể dễ dàng sử dụng được các Service trên các Server mà không cần quan tâm đến phần tổ chức của các dịch vụ bên trong hệ thống.
· Admin có thể quản lý, thống kê việc truy xuất các dịch vụ từ các Client.
· Admin có thể quản lý, kiểm soát và thống kê hoạt động của các Server, cũng như Service trên các Server ấy, để cho hệ thống hoạt động đạt hiệu quả cao nhất.
· Làm sao để có một cơ chế thuận lợi cho người phát triển thêm các dịch vụ cho hệ thống mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các dịch vụ đã có sẵn trước đó.
· Vấn đề khắc phục lỗi xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống.
· Làm sao để thực hiện việc phân chia công việc sao cho hiệu quả nhất có thể. Chiến lược để thực hiện việc phân chia này như thế nào.
· Cách giải quyết tình trạng tắc nghẽn có thể xảy ra của hệ thống.(Mô hình phải như thế nào để giảm tình trạng tắc nghẽn này).
· Làm sao giải quyết các vấn đề ưu tiên trong hệ thống. Vì rất có thể trong quá trình hoạt động của hệ thống sẽ có một số dịch vụ cần phải có độ ưu tiên cao.
Chương trình sẽ được hiện thực bằng ngôn ngữ Java. Tuy nhiên, bên cạnh việc tìm hiểu cơ chế RMI, cần có thêm một cơ sở lý thuyết về một số cơ chế nhằm hỗ trợ trong việc xây dựng chương trình. Các cơ sở lý thuyết cơ bản chẳng hạn thế nào là ứng dụng phân bố, các cơ chế Serialization, Dynamic Class Loading, Security, Multithread, Registry, Codebase, Activation, Naming sẽ được trình bày cụ thể ở phần sau đây.