Разработка кроссплатформенного протокола вызова удаленных процедур и репликации данных с целью совершенствования управления машиностроительным предприятием

Актуальность работы. В современных экономических условиях повышение конкурентоспособности предприятий невозможно без широкого применения средств автоматизации, основанных на компьютерных системах и технологиях. Несмотря на значительный прогресс в данной области, можно заметить, что информационная ивычислительная сложность задач, связанных с производством и управлением, растёт опережающими темпами. s Эта тенденция проявляется, в частности, в значительном-увеличении объёма конструкторско-технологической информации, подлежащей сбору, хранению, передаче и обработке. С другой стороны, появляются новые формы организации производственной и финансовой деятельности предприятий, такие, как, например, распределенное производство. Эти процессы определяют новые повышенные требования к программно-техническим средствам, входящим в состав автоматизированных систем предприятия! Важная, роль при этом принадлежит подсистемам обеспечения оперативности и достоверности передачи данных между подразделениями и сотрудниками.

Для* практического решения подобных задач часто применяются два распространенных протокола: SOAP {Simple Object Access Protocol — простой протокол доступа к объектам) и CORBA {Common Object Request Broker Architecture — общая архитектура брокера объектных запросов). Оба протокола имеют ряд существенных недостатков. SOAP для обеспечения кроссплатформенности использует большую избыточность информации, за счет чего понижается скорость передачи данных и скорость обработки на клиентском приложении. CORBA — слишком громоздкий протокол, который несмотря на высокие скорости передачи данных, не обеспечивает возможность взаимодействия в программных модулях, реализованных на разных языках программирования. При этом стоимость проектов на основе протокола С ORB, А существенно больше, нежели протокола SOAP.

Для решения задачи повышения эффективности: передачи данных требуется разработать механизм обработки данных, обладающий гибкостью, а также экономической и технической целесообразностью. При разработке универсального принципа обработки: данных для последующего хранения надо проанализировать принципыпередачи и компрессии данных, разработать метод обработки данных, который способен обеспечить разработку программных модулей в установленных финансовых и временных рамках.

В настоящее время методы обработкии передачи массива данных между программными модулями играют особую роль. Они востребованы на всех этапах разработки программных средств.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности управления машиностроительным производствомза счет, увеличения скорости передачи данных между приложениями, реализованными на разных языках программирования, а также разработки новых методови средств передачи и обработки данных.

Для достижения поставленной-цели были решены следующие научные. и практические задачи: — исследование и сравнительный анализ методов и существующих протоколов передачи данных для вызова-удаленных процедур;

— исследование связи между спецификациями типов данных в языке программирования и протоколов передачи данныхразработка универсального' метода сериализации данных^ независимого от специфики конкретного языка программированияразработка программного средства конвертирования данных в строковый формат с учетом предложенного подхода к сериализации данныхразработка программного модуля декодированияданных на языке программирования, отличном от исходного.

Методы исследования. При разработке теоретических положений диссертационнойработы использован аппарат теории вероятности, теории информации, теории баз данных, а также методы объектно-ориентированного программирования и ряд других теорий и методов.

Научная новизна работы заключается в:

— установлении новых связей между спецификациями типов данных в языках программирования и протоколах передачи данных;

— разработке нового метода: обработки данных, обеспечивающего кроссплатформенность;

— разработке нового метода сериализации данных для? повышения эффективностипередачи: данных между программными модулями!

Практическая значимость, работы заключается в сокращении времени принятия решения персоналом предприятияза счет реализации: метода компрессии данных и. вызова удаленных процедур^ обеспечивающих эффективную передачу данных между программными модулями.

Реализация работы. Разработанная: система внедрена в одной из крупнейших в России компаний по хранению данных жилищного фонда ООО «ГДЕЭТОТДОМ.РУ». Система успешно используется на протяжении двух лет.

Апробация работы. По материалам работы были сделаны доклады на научной конференции МЕТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 2005 г.- VIII научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ „СТАНКИН“ — ИММ РАН» Москва,.

2005 г.- Ежегодной студенческой научной конференции МГТУ «СТАНКИН», 2008 г.

Публикации. По теме диссертации было опубликовано 4 печатных работы, 1 из них в печатном издании рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, списка использованной литературы и приложения. Содержание диссертации изложено на 98 листах машинописного текста, список литературы содержит 37 наименований, количество иллюстраций 35, количество таблиц 5.

Основные выводы и результаты.

1. В диссертации решена задача, имеющая важное практическое значение для предприятий машиностроения, заключающаяся в повышении эффективности передачи данных с целью совершенствования управления и производства.

2. Установлены связи между типами данных, разрешенных языком программирования при конвертации данных из массива в строковый формат, что повышает степень переносимости данных.

3. Предложен метод сериализации данных, который показал свою эффективность. Этот метод повышает скорость передачи данных в —1,5 раза за счет минимизации передаваемой информации.

4. Повышена эффективность передачи данных по сети в строковом формате открытыми методами за счет применения алгоритма сжатия сериализованных данных, предложенного в диссертационной работе.

5. Разработана система кодирования данных для последующей передачи по сети на интерпретируемом языке программирования. При этом не использованы дополнительные модули и ресурсы серверов, что существенно повышает степень переносимости программы на различные платформы.

6. Реализована система раскодирования сообщений и приведения типов данных к разрешенным на принимающей стороне, что показывает мультиязычность разработанного протокола LZS. При этом для реализации использована платформа UNIX и компилируемый язык программирования, что демонстрирует обратимость метода кодирования.

7. Результаты диссертационной работы могут быть использованы на предприятиях машиностроения, а также в учебном процессе по направлению 220 305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции» в высших технических учебных заведениях.