CN101631134A - 用于分布式计算环境的网络消息交换服务管理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络消息交换服务管理器，为各种基于网络的分布式应用系统提供跨平台、互操作、可靠递送的消息交换服务。所述网络消息交换服务管理器提供应用程序接口，实现接入应用系统的管理和功能调用。

Description

用于分布式计算环境的网络消息交换服务管理器

技术领域

本发明涉及用于分布式计算环境的网络服务、消息交换、数据存储和通讯安全。

背景技术

分布式系统是支持分布式处理的系统，是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行协同任务的系统。在传统的Client/Server结构中，当客户端数目激增时，服务器的性能将会因为无法进行负载平衡而大大下降，为了解决Client/Server存在的问题，企业只有向分布式应用转变，采用分布式体系结构的系统可以极大增强企业应用的处理能力、伸缩性和灵活性。而分布式体系结构的成本或性能取决于数据和控制的通信。本发明所述的网络消息交换服务管理器就是为分布式系统提供数据和控制的通信的中间件系统。

目前，分布式计算领域存在多种标准，主要包括：OMG组织制订的CORBA、Microsoft的COM/DCOM和Sun公司的Java RMI。其主要技术目标是，提供一种面向对象的分布式软件开发协议，使得基于对象的软件在分布异构环境下具有良好的可重用性、可移植性和互操作性，从而能够在由多种主流硬件平台上运行多种操作系统构成的异构分布环境中，方便地建立异构分布应用系统。这些标准提供了应用开发的一个公共框架，是面向对象和组件的开发技术。目前，随着企业应用系统复杂度的大幅增加，应用开发更需要面向系统级别的中间件支持，能够屏蔽更多开发技术细节，实现更简单和智能的控制管理，集成更多分布式系统重要技术(如异步处理、流量控制、负载均衡、数据安全等)，以提高系统的开发效率和健壮性。

发明内容

本发明所述的网络消息交换服务管理器(Distributed Information Processor，称DIP)，是面向系统的消息中间件产品，实现分布式环境通讯技术，为异构系统间进行数据交换和协调控制提供强大的后台服务。用户无需在分布式软件设计和开发时考虑兼容复杂度较高的CORBA、DCOM或RMI标准，也不用担心原有系统要实现分布式改造需要进行大规模重建以适应CORBA、DCOM或RMI标准。本发明的技术目标是面向系统的，对具体软件构架没有要求，也无需考虑异构系统软件构架的相互兼容问题。

DIP可以运行在网络中独立的服务器上，通过以下主要环节实现消息交换功能。首先，DIP服务器以节点方式管理分布式环境的各个应用系统，这些节点通过注册和权鉴，与DIP服务器建立安全连接。其次，DIP为应用节点提供了通用命名寻址服务，可以实现网络域内或跨网络域中的节点定位和路径选择。再次，DIP提供点对点和发布订阅两种消息递送模式，支持同步、异步、存储转发等消息处理方式，为网络中的节点应用系统提供各种自由灵活的协同控制机制，实现海量、高效的数据交换服务。

本发明通过多种机制来确保系统的高效和可用性。流量控制功能可以根据网络带宽和网络质量的不同灵活设置底层数据传输块大小，从而充分地利用网络带宽，以减少对网络的压力；消息优先级控制功能，根据消息的紧急程度，设置10个不同级别的优先级(0-9)，确保系统关键任务的及时性和成功率。同步和异步传输处理、存储转发、断点续传、联机日志、自动恢复等机制，确保消息在任何情况下都能够安全、可靠地送达，同时不需要担心消息传递过程中可能遇到的各种障碍(机器故障、网络故障等)；负责均衡、动态内存管理、智能服务线程调度等各层面的技术，更加充分地利用硬件和网络资源，极大地提高了消息处理效率；内置的访问控制、权限管理、公开密钥体系等功能模块，有效保障分布式应用体系在开发的网络环境中的数据安全；

本发明可通过软件或软件和硬件结合的方式实现，可以运行在多种操作系统的硬件平台上，包括：IBM AIX、HP-UX、SUN Solaris、COMPAQ True64UNIX、AT&T GIS、NCR UNIX、UnixWare、LINUX、Windows NT/2000/XP等。通过对资源和进程的自我管理和实时监控，采用参数维护和动态刷新的设计，保证系统对7×24小时不间断运行的支持，完全符合构建高性能企业级应用的需求。

附图说明

图1是本发明分布式应用的逻辑构架示意图

图2描述了DIP单机模式的分布式环境

图3描述了DIP服务器集群模式的分布式环境

具体实施方式

在一个需要协同处理的分布式运算环境中，各个系统间进行数据交换、任务调度以及协同控制是必须的。基于本发明DIP服务器，可以使得数据交换、任务调度和协同控制这些事务变得十分简单和稳定可靠。

DIP是以客户/服务器(Client/Server)模式提供服务的。网络中需要安装DIP服务器，服务器可以是单机模式，也可以是服务器集群模式，这取决与应用的规模。但无论单机模式还是集群模式，对客户机(节点应用系统)来说是透明的，集群方式中客户机只需要与作为域控制器身份的DIP服务器注册，其后系统自动选择空闲的服务器动态连接，负载均衡模块会自动平衡集群中服务器的处理负荷，实现高效海量处理。

DIP为客户机提供应用程序接口(API)，实现注册、连接、属性维护、消息递送等功能。DIP API提供了跨平台多语言支持特性，例如C、C++、Delphi、Java等，可以支持各种异构的节点系统。客户机系统首先需要通过连接(Connect)和注册(Register)API功能调用远程连接DIP服务器(或集群域控制服务器)，完成节点注册、身份验证(可用选择使用数字证书方式实现客户服务器双向验证)后，成功连接到服务器。然后可以通过修改服务属性(Set)API功能调用，控制其后的消息递送模式和特性，例如同步异步模式、优先级别，压缩方式、消息关联ID等。DIP提供两组不同模式的API用于客户机节点消息交换和控制，即点对点模式(Send、Receiver)API和发布订阅模式(Publish、Subscribe)API，通过这两组API功能调用，可以在系统间传递各种结构化和非结构化消息数据。

一方面，通过DIP的API，作为客户机的节点系统可以轻松实现多种方式的消息交换和协同控制，开发人员无需关注底层复杂的实现细节，例如：网络寻址、路由选址、队列管理、负责均衡、流量控制、身份安全、数据加密等，从而可以更关注于本节点系统的自身功能处理，有利于提供开发效率，降低实施成本。另一方面，DIP封装了底层复杂细节，集成了丰富而强大的重要功能特性，并作为独立的服务器提供稳定高效的网络服务，节点客户机基于本发明进行集成开发，极大提升了系统的性能、稳定性和可用性。

因此，本发明对于企业构建复杂而庞大的应用系统具有非常重要的意义。

Claims (8)

1.一种为分布式应用环境的系统节点提供数据交换、任务调度和协同控制服务的计算机产品。所述产品包括以下特征：

所述网络消息交换服务管理器作为独立的服务器设备运行在分布式应用环境网络中，各应用系统作为网络消息交换服务管理器的客户机节点，并接受网络消息交换服务管理器管理；

分布式应用环境的客户机节点需要向网络消息交换服务管理器注册和通过身份验证才能获得安全连接；

网络消息交换服务管理器提供多种消息递送模式，满足各节点间各种数据和控制服务需求。

2.如权利1要求所述，服务器可以采用单机模式运行，也可以采用集群模式运行。集群模式对客户机的访问操作是透明的，即客户机只需要向作为域控制器身份的服务器注册，域控制器将自动分配空闲的服务器资源进行动态连接，负载均衡模块会自动平衡集群中服务器的处理负荷，实现高效海量处理。

3.如权利1要求所述，服务器采用通用命名寻址服务方式，为网络域内以及跨网络域中的分布式系统节点提供定位和路由选择。

4.如权利1要求所述，服务器可以选择公开密钥体系安全管理方法，要求客户机使用数字证书完成客户机和服务器双向验证和加密数据传输。

5.如权利1要求所述，其中，消息递送进一步包括以下方法：

服务器为客户机节点提供点对点消息递送模式；

服务器为客户机提供发布订阅消息递送模式。

6.根据权利5要求的方法，点对点递送可以采用同步、异步、存储转发的传输方式。

7.根据权利5要求的方法，消息递送可以根据紧急程度，分10级优先级别进行传输控制。

8.根据权利5要求的方法，消息递送时，服务器自动进行自动内存管理、动态服务线程调度、负载均衡、流量控制，确保硬件和网络资源的最优利用。

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