Design and implementation of XcoSpaces, the .Net reference implementation of XVSM : core architecture and aspects

Abstract

Mit einer ständig steigenden Anzahl von Rechnern die über verteilte Netzwerke, vor allem das Internet, miteinander verbunden sind, müssen Anwendungen auch immer öfter über solche Netze hinweg miteinander kommunizieren. Dem Paradigma der "Shared Data Spaces" folgend, bietet XVSM (eXtensible Virtual Shared Memory) eine Middleware Lösung, die es Anwendungen erlaubt, miteinander auf einfache und natürliche Art und Weise zu kollaborieren, ohne die Notwendigkeit eines zentralen Servers.<br />XVSM ist spezialisiert auf die Koordination von Daten, es stellt flexible Datenstrukturen für verschiedenste Arten der Kommunikation bereit, die von den meisten anderen Systemen dieser Art nicht zur Verfügung gestellt werden. Weiters ist XVSM besonders auf Leichtgewichtigkeit ausgerichtet, bietet aber gleichzeitig auch eine starke Erweiterbarkeit, um weitere Funktionen leicht hinzufügen zu können, die ursprünglich nicht in XVSM enthalten sind.<br />Dieses Dokument konzentriert sich auf den XVSM core, die Softwarekomponente die XVSM repräsentiert, und stellt dessen Architektur im Detail vor, die insbesondere darauf abzielt, für die im XVSM Modell definierten Funktionen Erweiterbarkeit, Skalierbarkeit und Parallelität zu garantieren. Eine Implementierung dieses Modells wird vorgestellt anhand von XcoSpaces, der .Net Referenz-Implementierung von XVSM, die nach dem präsentierten Modell entwickelt wurde. Weiters wird die komponentenorientierte Architektur vorgestellt mit der XcoSpaces entwickelt wurde, die die Erweiterbarkeit des XVSM Modells aus Implementierungssicht unterstützt.<br />Um zu beweisen wie einfach zusätzliche Funktionalität zu XVSM hinzugefügt werden kann, wird anhand von XcoSpaces gezeigt, wie der Space um neue Funktionen erweitert wird, die ihn mit einfachen Sicherheitsmechanismen ausstatten.<br />

With a continuously growing number of computers that are connected over distributed networks, in particular the internet, there is also a growing need for applications to communicate with each other over these networks. Following the idea of shared data spaces, XVSM (eXtensible Virtual Shared Memory) provides a middleware solution that allows applications to collaborate with each other in an easy and natural way without the need of a central server. XVSM specializes in the coordination of data, providing flexible data structures for all different kinds of communication, which most other shared data space implementations lack. Despite of that, XVSM aims to be very light-weight, and at the same time provide a great amount of extensibility for easily adding features that are not initially a part of XVSM.<br />This document focuses on the XVSM core, which is the software component that implements XVSM, and introduces its architecture in detail, which aims to provide concurrency, scalability and extensibility for all the features defined in the XVSM model. An implementation of this model is shown with XcoSpaces, the .Net reference implementation of XVSM, which has been built following the introduced XVSM core architecture. It is also shown how XcoSpaces has been built as a component oriented architecture that greatly supports the extensibility of the XVSM model from an implementation point of view.<br />For proving how easy it is to add additional functionality to XVSM, it is shown with XcoSpaces how new features are added that enable simple security mechanisms for the space.