基于CORBA的分布式计算机监控
摘要
分布式计算机监控系统是一个典型的分布式计算环境，它不但具有一般的分布式结构的特征，同时由于监控系统自身的特点，使得分布式计算机监控系统还存在许多亟待解决的问题。
目前分布式计算机监控系统存在的主要问题包括：系统中由于现场设备的通信协议以及现场通信网络的差异而导致系统难以集成；监控系统的应用软件的互操作性差、可重用性不强；以及监控系统中网络异构等问题。针对这些问题，作者分析了当前监控系统主要采用解决方案：现场总线技术、OPC技术、中间件技术，通过对各种技术深入分析与比较，得出了利用中间件技术是最佳方案的结论。
CORBA与DCOM是当今中间件的主流，它们的目标都是为了使基于对象的软件在分布异构环境下具有良好的可重用性、可移植性和互操作性，从而能够在由多种主流硬件平台上运行多种操作系统构成的异构环境中，方便地建立异构分布式应用系统。CORBA在解决由于操作系统的不同而造成网络异构方面能力明显强于DCOM，所以作者采用了基于CORBA的分布式计算机监控方案。为了验证方案的可行性，作者在实验环境中建立了一个简单的模型，并加以实现。通过使用这种模型，应用软件的互操作性、可重用性大大增强。同时，这种模型还
广西人学硕卜学性论文
使系统具有扩展性好的忧点。
模型中，采用 IDL语言定义不同设备互操作的接口，该接口的 IDL
文件完全独立于各种具体的编程语言、操作平台以及网络协议。通过
该接口，具体的应用程序就可以实现透明地调用该设备的操作。用户
可以根据不同的现场设备通信协议编写具体的实现，然后通过接口调
用，实现对不同设备的操作。这种方法成功地解决了不同通信协议的
设备之间相互通信问题，为监控系统现场层的集成提供了一种全新的
方法，具有较高的学术价值和实际意义。
Distributed computer monitoring system is a kind of typical distributed computing environment. It has common features of distributed structure. At the same time, because of monitoring system's peculiarity it also has many problems needed to solve.
At present time, there are some primary shortages in distributed computer monitoring system: Due to different communication protocols used in monitoring system, which brings on difficulties when we integrate system; The application software of monitoring system is poor in interoperability and reusability; The isomeric characters of net in computer monitoring make it hard to integrate system. In order to solve those problems, the author analyzes solution projects currently used in monitoring system: field-bus technology, OPC technology, middleware technology .By deeply analyzing and comparing these technologies, the author comes to conclusion: middleware is now the best solution project.
Currently, CORBA and DCOM are main middleware's technologies
in the world. Both of them aim to make software based on object in distributed isomeric conditions has nicer nature on reuse, replanting and interoperability, so it can run well in variant hardware platform in the isomeric condition result from manifold OS, and then we can conveniently setup isomeric distributed application system. The author adopts distributed computer monitoring project based on CORBA, because CORBA 's capacity is better than DCOM 's in solving isomeric condition resulted from different OS. In order to validate this project's feasibility, the author sets up a simple model in experiment environment, and realizes it. Employing this model, application software's interoperability and reusability boost up greatly. At same time, this model also has virtue of enhancing system expansibility.
This experiment's model adopts IDL language to define different equipments interoperable interface. This interface's IDL document is completely independent from different programming languages, OS, net protocol. Through this interface, application program can transparently call the equipment operation. Users may program different implementation based different field equipment protocols, and then fulfill the tasks by calling the interface. This experiment's model successfully solves the problems of integration in distributed computer monitoring in field equipment's variant communication protocols, and it also supplies a new way to system integration. This method not only has relatively high
practicability but also has good elicitation on the methods of system integration.
目前分布式计算机监控系统存在的主要问题包括：系统中由于现场设备的通信协议以及现场通信网络的差异而导致系统难以集成；监控系统的应用软件的互操作性差、可重用性不强；以及监控系统中网络异构等问题。针对这些问题，作者分析了当前监控系统主要采用解决方案：现场总线技术、OPC技术、中间件技术，通过对各种技术深入分析与比较，得出了利用中间件技术是最佳方案的结论。
CORBA与DCOM是当今中间件的主流，它们的目标都是为了使基于对象的软件在分布异构环境下具有良好的可重用性、可移植性和互操作性，从而能够在由多种主流硬件平台上运行多种操作系统构成的异构环境中，方便地建立异构分布式应用系统。CORBA在解决由于操作系统的不同而造成网络异构方面能力明显强于DCOM，所以作者采用了基于CORBA的分布式计算机监控方案。为了验证方案的可行性，作者在实验环境中建立了一个简单的模型，并加以实现。通过使用这种模型，应用软件的互操作性、可重用性大大增强。同时，这种模型还
广西人学硕卜学性论文
使系统具有扩展性好的忧点。
模型中，采用 IDL语言定义不同设备互操作的接口，该接口的 IDL
文件完全独立于各种具体的编程语言、操作平台以及网络协议。通过
该接口，具体的应用程序就可以实现透明地调用该设备的操作。用户
可以根据不同的现场设备通信协议编写具体的实现，然后通过接口调
用，实现对不同设备的操作。这种方法成功地解决了不同通信协议的
设备之间相互通信问题，为监控系统现场层的集成提供了一种全新的
方法，具有较高的学术价值和实际意义。
Distributed computer monitoring system is a kind of typical distributed computing environment. It has common features of distributed structure. At the same time, because of monitoring system's peculiarity it also has many problems needed to solve.
At present time, there are some primary shortages in distributed computer monitoring system: Due to different communication protocols used in monitoring system, which brings on difficulties when we integrate system; The application software of monitoring system is poor in interoperability and reusability; The isomeric characters of net in computer monitoring make it hard to integrate system. In order to solve those problems, the author analyzes solution projects currently used in monitoring system: field-bus technology, OPC technology, middleware technology .By deeply analyzing and comparing these technologies, the author comes to conclusion: middleware is now the best solution project.
Currently, CORBA and DCOM are main middleware's technologies
in the world. Both of them aim to make software based on object in distributed isomeric conditions has nicer nature on reuse, replanting and interoperability, so it can run well in variant hardware platform in the isomeric condition result from manifold OS, and then we can conveniently setup isomeric distributed application system. The author adopts distributed computer monitoring project based on CORBA, because CORBA 's capacity is better than DCOM 's in solving isomeric condition resulted from different OS. In order to validate this project's feasibility, the author sets up a simple model in experiment environment, and realizes it. Employing this model, application software's interoperability and reusability boost up greatly. At same time, this model also has virtue of enhancing system expansibility.
This experiment's model adopts IDL language to define different equipments interoperable interface. This interface's IDL document is completely independent from different programming languages, OS, net protocol. Through this interface, application program can transparently call the equipment operation. Users may program different implementation based different field equipment protocols, and then fulfill the tasks by calling the interface. This experiment's model successfully solves the problems of integration in distributed computer monitoring in field equipment's variant communication protocols, and it also supplies a new way to system integration. This method not only has relatively high
practicability but also has good elicitation on the methods of system integration.
引文
[1]何小阳，《计算机监控技术》，重庆大学出版社，2002年
[2]钟才杰，虞鸿，叶竹范，《计算机监控系统的应用和发展》，《电世界》，1998年第11期
[3]藤福生，《微机监控技术(一)》，《计算机应用》，1994年第一期
[4]王常力，罗安，《集散型控制系统选型与应用》，清华大学出版社，1995年
[5]Ricardo Sanz, Mariano Alonso, 《CORBA for control system》, 《Annual Reviews in control》, Volume:25, 2001 pp. 169-181
[6]邱公伟，《可编程控制器网络通信及应用》，清华大学出版社，2000年
[7]唐鸿儒，丁伟，《现场智能设备实时管理系统设计》，《工业控制计算机》，2000年13卷第4期
[8]郭兵，熊光泽，刘锦德等，《嵌入式CORBA模型的研究》，《计算机科学》，2000年第12期
[9]郭永志，《嵌入式系统在通信控制器中的应用》，《信息技术与应用》，2002年第6期
[10]Omar Aguirre, Richard Wwston, Francisco Marrin etc. 《MCSARCH: An architecture for the development of manufacturing control systems》, 《Production Economics》, Volume:62,1999, PP.45-59
[11]C.C.Chiang, 《The use of adapters to support interoperability of components for reusability》, 《Information and Software Technology》 45(2003)149-156
[12]史殿习，吴泉源，王怀民等，《一种实现互操作的分布式集成框架的设计与实现》，《计算机研究与发展》，1999年第8期，
[13]周之英，《互操作性和部件标准化接口 CORBA／DCOM》，《电子展望与决策》，1998年第2期
[14]戴宗荫，郑广海，《面向对象的软件可重用性分析》，《微机发展》，1996年第6期
[15]丁忠俊 徐政权，《软件重用技术和方法》，《小型微型机计算机系统》，1998年第11期
[16]姜灵敏，《异构网络系统 Unix、Intranet Ware、Windows NT集成技术》1999年第11期
[17]郑文波，阳宪惠，徐用懋等，《现场总线技术综述》，《机械与电子》，1997年第5期
[18]沈学东，王巍然，《现场总线技术综述》，《东北电力技术》，1999年第5期
[19]李国厚，《OPC技术与控制系统集成》，《计算机自动测量与控制》，2001年第9期
[20]阳宪惠，邸丽清，冯大为，《OPC及其对工控系统开放性的影响》，《工业控制计算机》，2001年第9期
[21]汪任智，《基于现场总线的一种OPC实现》，中国科学院自动化研究所硕士论文
[22]王辉，施小英，《中间件服务及其集成框架》，《电脑与信息技术》，1997年第5期
[23]刘志刚，康积涛，刘学军，《COM／DCOM在监控系统中的应用研究》，《计算机应用研究》1999年第六期
[24]吴建学，《最新软件技术在自动化监控领域中的应用研究》，浙江大学2002年硕士论文
[25]徐泽华，王耀南，罗瑞琼，《基于DCOM的分布式计算机控制系统的设计》，《工业控制计算机》，2001年14卷第6期
[26]李含善，刘冬梅，冯少荣，《分布式组件：模式DCOM的研究及应用》，《包头钢铁学院学报》，2001年20卷第2期
[27]OMG. The Common Object Request Broker: Architecture and Specification V.20,July 1995
[28]OMG. Description of New OMA Reference Model Draft. May 1996
[29]汪芸，《CORBA技术及其应用》，东南大学出版社，1999年6月
[30]孙昌平，顾冠群，《通用对象请求代理体系结构》，《计算机集成制造》，1998年第2期
[31]Object Management Group.CORBA Services：Common Object Services Specification(Revised Edition),1996
[32]朱其亮，郑斌编著，《CORBA原理及应用》，北京邮电大学出版社，2001年2月
[33]宋雨，史光丽，赵文清，《CORBA技术综述》，《电力情报》，2001年29期
[34]高雄英，葛君伟，《用CORBA技术实现分布式对象应用》，《重庆邮电学院学报》，2001年第13期
[35]童爱红，吴盘荣，《CORBA规范及其技术核心》，《航空计算技术》，2000；22卷 第6期
[36]Krishnan Seetharman, 《The CORBA Connection. Communications of The ACM》,1998;7
[37]Darleen Sadoski, Comparing CORBA, DCOM and Java, Carnegie Mellon University, 1997
[38]王鹏，尤晋元，《CORBA与DCOM的比较》，《计算机工程》，第24卷第9期
[39]潘峰，《基于CORBA的分布式对象技术的应用研究》，武汉理工大学2003年硕士论文
[40]刘文，费敏锐，《现场通信技术及其对我国传统产业改造的影响》，《上海大学学报(自然科学版)》，1997年11月 Volume：3
[41]刘文，邱云超，肖锦栋等，《多协议现场通信技术及其在工业中的应用》，《微计算机信息》，1997年第4期，Volume：13
[42]E.Gressier-Soundan, M.Epivent, A.Laurent etc. 《Component oriented control achitecture the COCAproject》,《Micoprocessorsand Miorosystems》,Volume23,1999,pp95-102
[43]李祥军，罗大庸，张航，《CORBA 技术在工业控制中的应用》，《工业控制计算机》，2001年第14卷第11期
[44]马国华，《监控组态软件及其应用》，清华大学出版社，2001年
[45]Lewie T G. 《Where is client/server software headed.》,《Computer》, 1995,28(4)
[46]Michi Henning Steve Vinoski, 《基于 C++ CORBA 高能编程》, 清华大学出版社，2000年
[47]Vinoski S, 《CORBA integrating diverse application within distributed heterogeneous enviroment.》, 《IEEE Corem Mag》, Feb 1997,35
[48]台湾ICP 牛顿-7012用户手册
[49]罗日成，李卫国，《C++ builder5 中基于 MSComm 控件串口通信的编程与实现》，《机电工程》，2002年19卷第1期
[50]徐新华，《C++ Builder 5高级编程技术》，人民邮电出版社，2000年
[51]Object Management Group. CORBA Components Specification. 1999.3
[52]Object Management Group. CORBA Messaging Spcification. 1998.5
[53]exist Management Group. Minimum CORBA Joint Revised Submission. 1998.8
[54]Object Management Group. Minimum CORBA Joint Revised Submission. 1999.3
[55]Paolo Bellavisita,Antonio Corradi, Cesare Stefanelli,《Middleware servioes for interoperability in open mobile agent syaems》, 《Microprocessors and Microsystems》, Volume:25,2001,pp.75-83
[2]钟才杰，虞鸿，叶竹范，《计算机监控系统的应用和发展》，《电世界》，1998年第11期
[3]藤福生，《微机监控技术(一)》，《计算机应用》，1994年第一期
[4]王常力，罗安，《集散型控制系统选型与应用》，清华大学出版社，1995年
[5]Ricardo Sanz, Mariano Alonso, 《CORBA for control system》, 《Annual Reviews in control》, Volume:25, 2001 pp. 169-181
[6]邱公伟，《可编程控制器网络通信及应用》，清华大学出版社，2000年
[7]唐鸿儒，丁伟，《现场智能设备实时管理系统设计》，《工业控制计算机》，2000年13卷第4期
[8]郭兵，熊光泽，刘锦德等，《嵌入式CORBA模型的研究》，《计算机科学》，2000年第12期
[9]郭永志，《嵌入式系统在通信控制器中的应用》，《信息技术与应用》，2002年第6期
[10]Omar Aguirre, Richard Wwston, Francisco Marrin etc. 《MCSARCH: An architecture for the development of manufacturing control systems》, 《Production Economics》, Volume:62,1999, PP.45-59
[11]C.C.Chiang, 《The use of adapters to support interoperability of components for reusability》, 《Information and Software Technology》 45(2003)149-156
[12]史殿习，吴泉源，王怀民等，《一种实现互操作的分布式集成框架的设计与实现》，《计算机研究与发展》，1999年第8期，
[13]周之英，《互操作性和部件标准化接口 CORBA／DCOM》，《电子展望与决策》，1998年第2期
[14]戴宗荫，郑广海，《面向对象的软件可重用性分析》，《微机发展》，1996年第6期
[15]丁忠俊 徐政权，《软件重用技术和方法》，《小型微型机计算机系统》，1998年第11期
[16]姜灵敏，《异构网络系统 Unix、Intranet Ware、Windows NT集成技术》1999年第11期
[17]郑文波，阳宪惠，徐用懋等，《现场总线技术综述》，《机械与电子》，1997年第5期
[18]沈学东，王巍然，《现场总线技术综述》，《东北电力技术》，1999年第5期
[19]李国厚，《OPC技术与控制系统集成》，《计算机自动测量与控制》，2001年第9期
[20]阳宪惠，邸丽清，冯大为，《OPC及其对工控系统开放性的影响》，《工业控制计算机》，2001年第9期
[21]汪任智，《基于现场总线的一种OPC实现》，中国科学院自动化研究所硕士论文
[22]王辉，施小英，《中间件服务及其集成框架》，《电脑与信息技术》，1997年第5期
[23]刘志刚，康积涛，刘学军，《COM／DCOM在监控系统中的应用研究》，《计算机应用研究》1999年第六期
[24]吴建学，《最新软件技术在自动化监控领域中的应用研究》，浙江大学2002年硕士论文
[25]徐泽华，王耀南，罗瑞琼，《基于DCOM的分布式计算机控制系统的设计》，《工业控制计算机》，2001年14卷第6期
[26]李含善，刘冬梅，冯少荣，《分布式组件：模式DCOM的研究及应用》，《包头钢铁学院学报》，2001年20卷第2期
[27]OMG. The Common Object Request Broker: Architecture and Specification V.20,July 1995
[28]OMG. Description of New OMA Reference Model Draft. May 1996
[29]汪芸，《CORBA技术及其应用》，东南大学出版社，1999年6月
[30]孙昌平，顾冠群，《通用对象请求代理体系结构》，《计算机集成制造》，1998年第2期
[31]Object Management Group.CORBA Services：Common Object Services Specification(Revised Edition),1996
[32]朱其亮，郑斌编著，《CORBA原理及应用》，北京邮电大学出版社，2001年2月
[33]宋雨，史光丽，赵文清，《CORBA技术综述》，《电力情报》，2001年29期
[34]高雄英，葛君伟，《用CORBA技术实现分布式对象应用》，《重庆邮电学院学报》，2001年第13期
[35]童爱红，吴盘荣，《CORBA规范及其技术核心》，《航空计算技术》，2000；22卷 第6期
[36]Krishnan Seetharman, 《The CORBA Connection. Communications of The ACM》,1998;7
[37]Darleen Sadoski, Comparing CORBA, DCOM and Java, Carnegie Mellon University, 1997
[38]王鹏，尤晋元，《CORBA与DCOM的比较》，《计算机工程》，第24卷第9期
[39]潘峰，《基于CORBA的分布式对象技术的应用研究》，武汉理工大学2003年硕士论文
[40]刘文，费敏锐，《现场通信技术及其对我国传统产业改造的影响》，《上海大学学报(自然科学版)》，1997年11月 Volume：3
[41]刘文，邱云超，肖锦栋等，《多协议现场通信技术及其在工业中的应用》，《微计算机信息》，1997年第4期，Volume：13
[42]E.Gressier-Soundan, M.Epivent, A.Laurent etc. 《Component oriented control achitecture the COCAproject》,《Micoprocessorsand Miorosystems》,Volume23,1999,pp95-102
[43]李祥军，罗大庸，张航，《CORBA 技术在工业控制中的应用》，《工业控制计算机》，2001年第14卷第11期
[44]马国华，《监控组态软件及其应用》，清华大学出版社，2001年
[45]Lewie T G. 《Where is client/server software headed.》,《Computer》, 1995,28(4)
[46]Michi Henning Steve Vinoski, 《基于 C++ CORBA 高能编程》, 清华大学出版社，2000年
[47]Vinoski S, 《CORBA integrating diverse application within distributed heterogeneous enviroment.》, 《IEEE Corem Mag》, Feb 1997,35
[48]台湾ICP 牛顿-7012用户手册
[49]罗日成，李卫国，《C++ builder5 中基于 MSComm 控件串口通信的编程与实现》，《机电工程》，2002年19卷第1期
[50]徐新华，《C++ Builder 5高级编程技术》，人民邮电出版社，2000年
[51]Object Management Group. CORBA Components Specification. 1999.3
[52]Object Management Group. CORBA Messaging Spcification. 1998.5
[53]exist Management Group. Minimum CORBA Joint Revised Submission. 1998.8
[54]Object Management Group. Minimum CORBA Joint Revised Submission. 1999.3
[55]Paolo Bellavisita,Antonio Corradi, Cesare Stefanelli,《Middleware servioes for interoperability in open mobile agent syaems》, 《Microprocessors and Microsystems》, Volume:25,2001,pp.75-83