Open Telecom Platform

21 Березня, 2016 0

Open Telecom Platform, OTP, Erlang/OTP («открытая телекоммуникационная платформа») – программный каркас (фреймворк), содержащий набор библиотек и шаблонов проектирования для построения масштабируемых распределённых приложений на языке программирования Erlang.

Фреймворк создан в компании Ericsson в рамках проекта ATM-маршрутизаторов серии AXD в одноимённом производственном подразделении и выпущен в 1996 году, воплотив многолетний опыт по созданию отказоустойчивых систем.

Высокая надёжность приложений возможна благодаря простому, но мощному механизму обработки исключений, на основе которых были построены обобщённые библиотеки. Используя библиотеки фреймворка OTP, разработчик на Erlang программирует требуемое поведение, а библиотеки занимаются с обработкой исключений. Такой подход делает код короче и обычно вносит меньше ошибок.

В своей диссертации Джо Армстронг объясняет выбранный в OTP подход к программированию высоконадёжных систем необходимостью абстрагирования от параллельности (англ. abstracting out concurrency): отлаженный и проверенный в работе OTP берёт заботу о параллелизме на себя, тогда как менее квалифицированные прикладные программисты могут создавать остальные компоненты в более простом и знакомом им «последовательном» стиле.

Формализацией шаблонов проектирования, характерных для параллельного программирования, являются поведения (англ. behaviors), реализованные в виде модулей стандартной библиотеки Erlang. В модулях определяется обобщённая функциональность для процессов некоторого типа. Программисту требуется лишь создать свой модуль с функциями обратного вызова (англ. callback functions), конкретизирующий функциональность.

Поведение OTP строится из рабочих процессов (англ. worker process) и процессов-наблюдателей (англ. supervision process), составляющих дерево наблюдения (англ. supervision tree).

Модули и деревья наблюдения вместе образуют OTP-приложение (не следует путать с приложением в смысле готового программного продукта). OTP-приложение – компонент, реализующий некоторую функциональность, которая может быть независимо запущена на исполнение и остановлена как целое, а также повторно использована в других системах. Примером приложения, входящего в состав Erlang/OTP, может служить Mnesia.

Составные части поведения Open Telecom Platform

Взаимодействия модуля поведения и модуля функций обратного вызова происходит по схеме:

Модуль поведения ↔ Процесс ↔ Модуль функций обратного вызова
Модуль поведения содержит общую для процессов некоторого типа функциональность, включающую в себя характерные операции:
Запуск и регистрация процесса.
Отправка и приём сообщений, отдельно для синхронного и асинхронного режима, с определением протокола сообщений.
Сохранение и обновление состояния цикла (англ. loop data) процесса, управление циклом процесса.
Завершение процесса.
Специфичная функциональность описывается программистом в модуле функций обратного вызова и включает следующее:
Инициализация состояния цикла процесса, при необходимости регистрации процесса – имя процесса.
Функции обработки запросов клиента.
Функция обработки и обновления состояния цикла.
Очистка данных по завершению процесса.
Таким образом, в поведении можно выделить следующие части:
Интерфейс поведения – набор функций и связанных с ними соглашений об их вызове.
Реализация поведения – код модуля функций обратного вызова.
Контейнер поведения – процесс (или группа процессов), выполняющий код библиотечного модуля и использующий функции обратного вызова для конкретной функциональности.

Некоторое поведение является как бы образцом для конкретного «типа» процессов (например, процессы типа gen_fsm). Говоря неформально, процессы одного «типа» выполняют примерно одинаковый код, а значит – «понимают» определённый набор сообщений. Процессы одного «типа» отличаются только своим индивидуальным состоянием. Между процессами и объектами ООП можно проследить достаточно чёткую аналогию, с той возможной разницей, что процессы выполняются независимо и параллельно.

Возможности Open Telecom Platform

Erlang/OTP предлагает разработчикам приложений следующие возможности:

Изоляция (англ. isolation) – влияние ошибки в одной части системы на другие минимально.
Избыточность (англ. redundancy) и автоматическое восстановление после отказа (англ. automatic failover) – в случае отказа компонента, другой может принять его функцию за счёт использования процессов-наблюдателей.
Обнаружение неисправностей (англ. fault identification) с помощью инструментов Erlang-системы и интегрированные средства для выявления причин ошибок.
“Горячее” обновление кода – средства для обновления программного обеспечения без остановки системы.