Frank Stoinski

Design of a middleware for QoS-aware distribution transport content delivery

Developers of distributed multimedia applications face a diversity of multimedia formats, streaming platforms and streaming protocols. Furthermore, support for end-to-end quality-of-service (QoS) is a crucial factor for the development of future distributed multimedia systems. This paper discusses the architecture, design and implementation of a QoS-aware middleware platform for content delivery. The platform supports the development of distributed multimedia applications and can deliver content with QoS guarantees. QoS support is offered by means of an agent infrastructure for QoS negotiation and enforcement. Properties of content are represented using a generic content representation model described using the OMG Meta Object Facility (MOF) model. A content delivery framework manages stream paths for content delivery despite differences in streaming protocols and content encoding. The integration of the QoS support, content representation and content delivery framework results in a QoS-aware middleware that enables representation transparent and location transparent delivery of content.

Towards a component model for universal data streams

Component technology is a modern instrument for software designers and engineers to create complex software applications in a rapid way. Much effort has been made to integrate audio and video streams into component applications. Today people realize that component technology promises a great value for distributed data stream processing applications beyond video conferencing. This paper presents the theoretical foundation for a specification and implementation framework for data-stream-enabled components. By means of the CORBA component model an enhanced meta-model for CORBA components that allows for the integration of universal data streams is presented and solutions for the functional extension of the CORBA component container as the runtime environment for data stream components is discussed. Design and implementation decisions with respect to an envisioned prototype close this paper.

Distributed Systems: From Models to Components

Advanced design methods are needed to fulfill the increasing requirements of telecommunication service development. For a design method the relevant concepts for the application domain have to be defined, a supporting notation has to be declared and finally rules have to be developed to map design models to supporting runtime environments. The ITU-T has followed this route by defining concepts for the design of distributed telecommunication applications and supporting notations for these concepts. In the past, the ITU-T has defined several languages and notations to support structural and behavioral descriptions of distributed telecommunication systems, namely ODL, SDL-2000 and MSC- 2000. With the rise of the component age, an additional technique (DCL) is under development that enables component based manufacturing of distributed systems. Beside these languages, the ITU-T recognized the common need for open, component aware object middleware platform standards as the runtime environment for these systems. This contribution is about integration.

Installation von Qedo

Vor der eigentlichen Entwicklung von CORBA-Komponenten mit Qedo steht die Installation des Qedo-Pakets selbst. Qedo wurde unter einer speziellen freien Benutzungslizenz veroffentlicht, der GNU General Public License. Dadurch sind die Quellen von Qedo fur jedermann erhaltlich und unter Umstanden an die eigenen Anforderungen anpassbar. Das folgende Kapitel diskutiert, wie man die Quellen von Qedo beziehen kann, welche Abhangigkeiten der Qedo-Software von fremden Softwarepaketen existieren und wie die Installation von Qedo zu erfolgen hat.

Ein Beispiel mit Qedo

Nachdem die Qedo-Laufzeitumgebung und das Generatorwerkzeug installiert sind, kann man daran gehen, eigene Komponenten zu entwickeln. Das folgende Kapitel erlautert die Entwicklung eines konkreten Beispiels und den Umgang mit dem Qedo-Codegenerator. Hierbei wird sich auf die Entwicklung unter Windows bezogen. Das Vorgehen unter Linux sieht genauso aus und unterscheidet sich nur in der Benutzung von generierten Makefiles statt der generierten Visual-Studio-.NET-Projekte.

Rollen und Entwicklungsprozesse

Komponentenorientierte Softwareentwicklung hilft bei der Entkopplung der verschiedenen Stufen des Softwareentwicklungsprozesses. Aus der bisherigen Diskussion des CORBA-Komponentenmodells ist ersichtlich, dass von der Spezifikation bis zum tatsachlichen Einsatz einer CORBA-Komponente als Teil einer Anwendung eine Vielzahl von Aufgaben im Entwicklungs- und Installationsprozess wahrzunehmen ist. Da die verschiedenen Aufgaben exakt voneinander trennbar sind, wurden im CORBA-Komponentenmodell so genannte Rollen definiert. Eine Rolle beschreibt eine spezifische Aufgabe im Softwareentwicklunsprozess mit CORBA-Komponenten. Diese Rollen sind relativ unabhangig voneinander und konnen von verschiedenen Personen verkorpert werden. Beim Prozess der Entwicklung von komponentenbasierten Anwendungen beginnend mit der Idee fur eine Komponente bis hin zur fertig installierten und konfigurierten Anwendung, nehmen die einzelnen Rollen unterschiedliche Aufgaben wahr. Das folgende Kapitel stellt sowohl diese Rollen als auch die mit Hilfe dieser Rollen formulierbaren Entwicklungsprozesse fur Komponenten und Anwendungen auf Basis des CORBA-Komponentenmodells vor.

Infrastruktur für die Inbetriebnahme

Komponentenbasierte Anwendungen liegen wie gezeigt in Form von Komponentenarchiven vor, die potentiell in verschiedensten Umgebungen eingesetzt werden konnen und auf deren Grundlage die Inbetriebnahme der Anwendung erfolgt. Diese Inbetriebnahme und der anschliesende Einsatz erfordern die Verfugbarkeit einer standardisierten Infrastruktur seitens der Komponentenplattform. Ohne entsprechende Interfaces ist es unmoglich, die in den Archiven enthaltenen Implementierungen auf ihren Zielrechnern zu installieren und die Struktur der Anwendung durch die Erzeugung und Verbindung von Komponenteninstanzen nachzubilden. Nur uber die Interfaces der Komponentenplattform kann auf die Funktionalitat der Plattform zugegriffen werden, die die Installation, die Instantiierung und die Verwaltung von Komponenten beziehungsweise komponentenbasierten Anwendungen umfasst. Diese Interfaces werden im folgenden Abschnitt vorgestellt und naher betrachtet.

Design der Implementierung

In Kapitel 8 wurde das Design von Komponententypen mit ihren auseren Strukturmerkmalen erklart. Nachdem ein Komponententyp spezifiziert wurde, kann er auf unterschiedliche Art und Weise implementiert werden. Bevor jedoch die eigentliche Implementierungsarbeit beginnt, muss ein Implementierungsdesign erstellt werden. Freiheiten beim Implementierungsdesign ergeben sich vor allem aus der Aufteilung der Implementierungen fur die verschiedenen strukturellen Merkmale der Komponente auf programmiersprachliche Artefakte. Durch den Einsatz entsprechender Softwarewerkzeuge kann aus dem Implementierungsdesign ein groser Teil des fur die Komponentenimplementierung benotigten Programmcodes generiert werden.

Entwurf und Spezifikation von Anwendungen

In Kapitel 5 wurde gesagt, dass komplette Anwendungen mithilfe von Komponenten erstellt werden konnen und dass man diese Anwendungen intuitiv als komponentenbasierte Anwendungen bezeichnet. Im folgenden Kapitel wird dieser Gedanke wieder aufgegriffen und unter dem Gesichtspunkt von Entwurf und Spezifikation dieser Anwendungen betrachtet. Im Prinzip unterliegt die Entwicklung komponentenbasierter Anwendungen den allgemeinen Grundsatzen der Softwareentwicklung. Es gibt jedoch einige Besonderheiten, die durch die Verwendung von Komponenten hervorgerufen werden.

Das CORBA-Komponentenmodell

Ein komponentenorientierter Softwareentwurf ermoglicht eine rasche Implementierung neuer Anwendungen unter Nutzung von bestehenden universellen und wieder verwendbaren Teilen. Im vorangegangenen Kapitel wurde die Objektwelt, wie die OMG sie sieht, dargestellt und der Objektbegriff fur verteilte objektorientierte CORBA-Anwendungen konkretisiert. Das folgende Kapitel ist eine Einfuhrung in das CORBA-Komponentenmodell (CORBA Component Model), das durch die OMG standardisierte, auf CORBA aufsetzende Komponentenmodell. Der erste Teil befasst sich mit dem Begriff der Komponente im Allgemeinen. Dieser Begriff ist nicht nur in der Informatik heutzutage ein gern und haufig benutzter Terminus, wodurch eine genaue Klassifizierung von Komponenten im Sinne der Softwareentwicklung und Softwareinstallation notwendig wird. Im Anschluss daran wird dieser Komponentenbegriff fur die CORBA-Domane konkretisiert und das Konzept der so genannten Homes vorgestellt.