導(dǎo)語(yǔ)：解析ML的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)透視論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【論文關(guān)鍵詞】XML；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；硬件加速

【論文摘要】由于XML的靈活性和自我描述復(fù)雜性，在基于web的服務(wù)器應(yīng)用中往往會(huì)消耗大部分服務(wù)器處理能力．本文提出一種采用專用硬件加速XML處理速度的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以極大地減少服務(wù)器解析Xml的負(fù)擔(dān)．

1XML簡(jiǎn)介

XML,extensiblemarkuplanguage(可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言)，是當(dāng)代最熱門(mén)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一，被稱為“第二代web語(yǔ)言”，“一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基石”.自從它被提出來(lái)，幾乎得到了業(yè)界所有大公司的支持，絲毫不遜于當(dāng)年HTML被提出來(lái)的熱度.

XML是1986年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)公布的一個(gè)名為“標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)識(shí)語(yǔ)言”(standardgeneralizedmark-uplanguage,sgml)的子集.它是由成立于1994年10月的W3C(worldwidewebconsoutium)所開(kāi)發(fā)研制的.1998年2月，W3C正式公布了XML的recommendation1.0版語(yǔ)法標(biāo)準(zhǔn).XML掌握了SGML的擴(kuò)展性，文件自我描述特性，以及強(qiáng)大的文件結(jié)構(gòu)化功能，但卻摒除了SGML過(guò)于龐大復(fù)雜以及不易普及化的缺點(diǎn).XML和SGML一樣，是一種”元語(yǔ)言”(meta一language).換言之，XML是一樣用來(lái)定義其他語(yǔ)言的語(yǔ)法系統(tǒng).這正是XML功能強(qiáng)大的主要原因.

XML使用DocumentTypeDefinition(DTD)或XMLSchema來(lái)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).它具有自我描述的特性，例如XMLSchema本身就是XML.XML的上述特性使得:

①數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的表示得以分開(kāi).

②互不兼容的系統(tǒng)之間傳遞數(shù)據(jù)有了一種標(biāo)準(zhǔn)化的模式.

③在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行企業(yè)之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享更加方便.

下面的圖1表示了XML在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的作用

2阻礙XML應(yīng)用的瓶頸

XML正在成為Web服務(wù)的通用語(yǔ)言.但是，XML的靈活性對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出了很高的要求，執(zhí)行轉(zhuǎn)換、壓縮和XMLWeb服務(wù)安全等CPU密集型任務(wù)可消耗多達(dá)80%的服務(wù)器處理能力.據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于XML的自我描述復(fù)雜性，計(jì)算機(jī)處理描述相同信息量的XML文檔要比相應(yīng)二進(jìn)制文檔多消耗25倍的計(jì)算資源.圖2顯示了結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)展組織(OrganizationfortheAdvancementofStructuredInformationStandards)統(tǒng)計(jì)的XML在網(wǎng)絡(luò)信息流中所占的比重。

由圖2可知，在網(wǎng)絡(luò)傳輸世界中，XML正在逐漸得到廣泛的應(yīng)用.在今后幾年中將超過(guò)所有其他種類的信息流，占據(jù)統(tǒng)制地位.現(xiàn)今，XML加速作為一種為應(yīng)用服務(wù)器以降低XML處理負(fù)荷的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)世了，尤其是以硬件的專用設(shè)備面目出現(xiàn)的XML加速技術(shù).除了處理XML數(shù)據(jù)外，XML加速還幫助執(zhí)行安全數(shù)據(jù)交換和提供服務(wù)質(zhì)量(QoS).

3XML網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)

一臺(tái)加速專用設(shè)備一般由現(xiàn)成的主板和現(xiàn)成的商用操作系統(tǒng)構(gòu)成.由于專用設(shè)備是為執(zhí)行特定任務(wù)而定制的并且可以更高效率地利用操作系統(tǒng)和硬件，因此它們?cè)趫?zhí)行XML的解析、驗(yàn)證、轉(zhuǎn)換和壓縮時(shí)，比應(yīng)用服務(wù)器速度更快.圖3給出了這種XML網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的架構(gòu)圖.

加速專用設(shè)備一般部署在數(shù)據(jù)中心的三層架構(gòu)中.它們一般安裝在防火墻背后，處在負(fù)載平衡器與應(yīng)用服務(wù)器或一臺(tái)同時(shí)具有應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器功能的設(shè)備之間.負(fù)載平衡器同在Web服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器之間分配負(fù)載一樣，在加速專用設(shè)備之間分配負(fù)載.應(yīng)用服務(wù)器是XML數(shù)據(jù)的主要生產(chǎn)者和消費(fèi)者，因而從這些專用設(shè)備提供的加速中受益最大.XML數(shù)據(jù)流可分為輸人或輸出數(shù)據(jù)流.輸人XML加速功能解壓縮、解密、驗(yàn)證和傳送數(shù)據(jù)來(lái)提供QoS.XML專用設(shè)備處理HTTP或簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議(SOAP)包頭或XML內(nèi)容，并且利用配置信息決定如何轉(zhuǎn)換、驗(yàn)證或解壓縮內(nèi)容.輸人負(fù)載平衡器被配置為選擇將恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳送到加速專用設(shè)備上.例如，從負(fù)載平衡器到應(yīng)用服務(wù)器的傳送途中的附HTTP包頭告訴專用設(shè)備數(shù)據(jù)被壓縮了.專用設(shè)備可被配置為對(duì)數(shù)據(jù)解壓縮，從而解脫應(yīng)用服務(wù)器執(zhí)行占用大量CPU資源的解壓縮功能的負(fù)擔(dān).同樣，在處理輸出傳輸流時(shí)，專用設(shè)備被配置為轉(zhuǎn)換從應(yīng)用服務(wù)器到負(fù)載平衡器途中的內(nèi)容.當(dāng)XML內(nèi)容流經(jīng)專用設(shè)備時(shí)，文檔中或配置中的格式表單引用被解析并被應(yīng)用于文檔，以將XML內(nèi)容轉(zhuǎn)換為HTML、無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言(WML)或其他類型的XML.

此外，XML專用設(shè)備可以加快XML數(shù)據(jù)的加密和壓縮，它也是通過(guò)配置負(fù)載平衡器和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的.專用設(shè)備常?？梢砸跃€速度運(yùn)行，而這是應(yīng)用服務(wù)器所達(dá)不到的.負(fù)責(zé)部署XM''''安全性的設(shè)計(jì)人員遇到了滿足XML安全要求的管理與處理問(wèn)題.XML專用設(shè)備可作為安全網(wǎng)關(guān)，解密、認(rèn)證和批準(zhǔn)輸人數(shù)據(jù)流，執(zhí)行輸出數(shù)據(jù)流的加密和簽名.加速也是實(shí)現(xiàn)QoS所不可缺少的.為了確保QoS，必須高效率地區(qū)分優(yōu)先級(jí).檢查輸人和輸出XML數(shù)據(jù)并將內(nèi)容及規(guī)則應(yīng)用于XML數(shù)據(jù)，然后再?zèng)Q定哪臺(tái)服務(wù)器處理.提供這種區(qū)分傳輸流的途徑是必須的.XML加速專用設(shè)備將許多需要大量CPU資源的功能從應(yīng)用服務(wù)器轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上.

4小結(jié)

XML正在成為數(shù)據(jù)組織和交換的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，大量的XML數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)在Web上，同時(shí)，XML作為一種基礎(chǔ)技術(shù)在知識(shí)管理、通信管理和數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域起著一種重要的角色.基于XML的應(yīng)用覆蓋到了內(nèi)容計(jì)算(處理和管理系統(tǒng))、分布計(jì)算環(huán)境下的應(yīng)用、半結(jié)構(gòu)化信息處理、移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)和XML存儲(chǔ)等方面.采用專用硬件加速XML處理速度的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將許多需要大量CPU資源的功能從應(yīng)用服務(wù)器轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上，極大地減少了服務(wù)器解析XML的負(fù)擔(dān)，顯著的提高了在執(zhí)行XML的解析、驗(yàn)證、轉(zhuǎn)換、加密和壓縮時(shí)的速度，從而提供了比應(yīng)用服務(wù)器速度更高效、更安全的服務(wù)能力.