[논문 리뷰] RAFDA: A Policy-Aware Middleware Supporting the Flexible Separation of Application Logic from Distribution

Scott Mervyn Walker, Alan Dearle외 3명|arXiv (Cornell University)|2010. 06. 18.

Parallel Computing and Optimization Techniques참고 문헌 11인용 수 4

한 줄 요약

RAFDA는 응용 프로그램 로직을 분산 처리 관련 사항에서 분리하기 위해 동적으로 임의의 자바 객체를 원격으로 액세스할 수 있도록 허용함으로써 정책 인식형 미들웨어를 제안한다. 동적 코드 생성을 통해 런타임 시 매개변수 전달 방식과 전송 정책을 제어할 수 있어, 응용 프로그램 코드를 수정하지 않고도 탄력적이고 늦은 바인딩 기반의 분산 결정을 내릴 수 있다.

ABSTRACT

Middleware technologies often limit the way in which object classes may be used in distributed applications due to the fixed distribution policies that they impose. These policies permeate applications developed using existing middleware systems and force an unnatural encoding of application level semantics. For example, the application programmer has no direct control over inter-address-space parameter passing semantics. Semantics are fixed by the distribution topology of the application, which is dictated early in the design cycle. This creates applications that are brittle with respect to changes in distribution. This paper explores technology that provides control over the extent to which inter-address-space communication is exposed to programmers, in order to aid the creation, maintenance and evolution of distributed applications. The described system permits arbitrary objects in an application to be dynamically exposed for remote access, allowing applications to be written without concern for distribution. Programmers can conceal or expose the distributed nature of applications as required, permitting object placement and distribution boundaries to be decided late in the design cycle and even dynamically. Inter-address-space parameter passing semantics may also be decided independently of object implementation and at varying times in the design cycle, again possibly as late as run-time. Furthermore, transmission policy may be defined on a per-class, per-method or per-parameter basis, maximizing plasticity. This flexibility is of utility in the development of new distributed applications, and the creation of management and monitoring infrastructures for existing applications.

연구 동기 및 목표

• 기존 미들웨어의 취약성을 해소하여 분산 결정을 설계 주기의 후반부 또는 런타임에 연기할 수 있도록 한다.
• 필수적인 원격 클래스 상속 또는 인터페이스 구현으로 인해 발생하는 응용 프로그램 의미 체계의 비자연스러운 인코딩 문제를 해결한다.
• 매개변수 전달 방식을 분산 아키텍처에서 분리하여 메서드별 또는 매개변수별 전송 정책을 지원한다.
• 원본 코드 접근이나 수정 없이도 기존 응용 프로그램을 모니터링하고 관리할 수 있도록 한다.
• 실행 중에 분산 경계와 전송 전략을 동적으로 재구성할 수 있도록 지원한다.

제안 방법

• 특수 기본 클래스를 상속하거나 인터페이스를 구현하지 않아도 되는, 런타임에 동적으로 프oxy 및 스텁 코드를 생성하고 컴iles하여 어떤 POJO(일반적인 오래된 자바 객체)라도 원격 액세스를 위해 노출할 수 있도록 한다.
• 실행 시 반사(reflection) 기반의 매핑을 사용하여 원격 웹 서비스 호출과 노출된 객체에서의 로컬 메서드 호출을 연결한다.
• 클래스별, 메서드별 또는 매개변수별로 참조 전달 또는 값 전달 방식을 제어할 수 있는 전송 정책 프레임워크를 도입한다.
• 원래 클래스를 변경하지 않고도 현지에 객체 필드 값을 캐시하는 스마트 프oxy를 구현하여 네트워크 호출 수를 줄인다.
• 정적 코드 생성을 피하기 위해 동적 코드 생성 및 컴파일을 활용하여 런타임 유연성을 확보한다.
• 응용 프로그램 로직과 분산 정책의 책임을 분리하여 라이브러리와 응용 프로그램이 독립적으로 발전할 수 있도록 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 응용 프로그램 로직을 분산 처리 관련 사항에서 완전히 분리할 수 있는가? 이는 분산 결정을 설계 주기 후반 또는 런타임에 내릴 수 있도록 하는가?
• RQ2 매개변수 전달 방식을 객체 분산 및 구현과 독립적으로 얼마나 제어할 수 있는가?
• RQ3 기존 응용 프로그램에 소스 코드 수정 없이도 원격 모니터링 및 관리 기능을 통합할 수 있는가?
• RQ4 어떤 메커니즘이 동적이고 확장 가능한 방식으로 주소 공간 간에 탄력적이고 정책 기반의 객체 전송을 가능하게 하는가?
• RQ5 응용 프로그램 로직에서 분산 정책을 분리함으로써 분산 시스템에서 소프트웨어 유지보수성과 재사용성을 향상시킬 수 있는가?

주요 결과

• RAFDA는 특정 기본 클래스를 상속하거나 특수 인터페이스를 구현하지 않아도 되는 방식으로 어떤 자바 객체라도 원격으로 노출할 수 있다.
• 분산 경계와 전송 정책은 런타임에 수정 가능하여 분산 응용 프로그램의 동적 재구성 기능을 제공한다.
• 매개변수별로 참조 전달 및 값 전달 방식을 모두 지원하여 통신 행동에 대한 세밀한 제어를 가능하게 한다.
• 스마트 프oxy는 현지에 필드 값을 캐시함으로써 네트워크 오버헤드를 줄여 원래 클래스를 변경하지 않아도 성능을 향상시킨다.
• 이 프레임워크는 원본 소스 코드 접근이나 수정 없이도 기존 응용 프로그램용 모니터링 및 관리 인fra를 구축할 수 있다.
• 이 방법은 하나의 응용 프로그램이 소스 코드 변경 없이도 중앙집중식 및 완전히 분산된 배포 모드 모두에서 실행될 수 있도록 하며, P2P 라우팅 네트워크에서 이를 실증적으로 입증했다.