CN1267868A - 一种信息集中交换的方法及其实现模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信息集中交换的方法及其实现模块,即信息交换的客户端在注册系统时均建立自己的信息接收和发送队列;在核心交换模块中建立交换客户端的逻辑地址与物理地址的对应关系寻址表;当进行信息交换时,信息交换的源客户端不需要指定目标的物理地址,只需指定其逻辑名称,核心交换模块即可根据寻址表寻找出最空闲的该逻辑的物理地址。使信息交换控制便于进行,模块化程度比较高。

Description

一种信息集中交换的方法及其实现模块

本发明涉及信息处理领域，特别是关于一种信息交换的方法及其实现模块。

电子商务的应运而生，是信息社会发展和信息处理技术取得突飞猛进的一个典型标志。从技术上看，一切电子商务活动都可以归结为普通用户和服务商(如商场)之间的交易信息的交换，即用户终端和服务端之间的交易信息的交换。譬如图1所示，普通用户通过Internet访问商场的Web网站，订购物品。而用户与服务商问的信息交换所用的通信设备、通信介质、通信协议可以多种多样，就通信手段而言，较常用的就包括：Internet、电话、传真、手机短信、有线电视、传呼机以及基于WAP(Wireless Appllication Protocol)的终端设备等。未来还必将出现种种新的通信手段。

在信息交换的处理过程中，最早的信息交换方案是主机终端方式，即用户通过终端直接操作主机，这种方式结构比较简单，响应速度也比较快，但不适合协同工作。随着PC和局域网的发展，逐步形成了客户/服务(Client/Server)方式，如图2所示。客户端包含业务逻辑和显示逻辑，服务端一般通过共享数据库系统实现。这种方案开始考虑将用户终端和数据库系统分离，但是联系还是很密切。

为减低用户终端的复杂度，目前比较通用的方式是通过Internet的接入加入中间件的三层结构模式，如图3所示。这是信息交换处理的一个突破，其主要是将显示逻辑与业务逻辑分离。目前计算机行业的公司大都推行这种方式，如IBM公司的e-Business，Windows的数字神经系统等。接入子系统和业务应用子系统之间的关系是一种客户/服务关系，它们之间的通信按服务端内部统一的协议进行。为适应不同的用户终端设备和通信协议，采用建立适应不同用户终端通信协议的不同接入子系统的解决方案，如图4所示。

上述的信息交换的模式都是局限于一个具体应用的范围内，不同的应用，即一个应用子系统，都必须具备与具体业务相关的各通信接入子系统。对于不同的服务端，为进行广泛的信息交换活动都必须独立准备一套完整的应用系统，包括接入系统和应用系统。因为，无论是服务机构还是普通用户终端都必须独立考虑他们之间信息交换所涉及的通信介质、通信协议等，都必须建立处理这些交换协议的处理系统，在整个过程中，服务端要处理所有相关的信息交换问题、设备和协议等。

而目前，信息交换所涉及的应用领域，例如电子商务活动中，普通用户对访问手段的需求十分广泛，如Internet、电话、传真、手机、有线电视等；同时，对服务商来说，需要提供不同的网络接入手段来为不同的用户提供服务。这样，用户和服务商之间的网络连接是错综复杂的，如图5(a)中所示。因此，要推行电子商务也变得十分困难，对广泛而普遍的信息交换应用也带来障碍。

为解决上述信息交换中所存在的问题，在用户终端和服务端之间增加终端设备网关和服务网关，负责将用户终端和服务端之间的请求与应答信息转换为统一信息格式。同时在终端设备网关和服务网关之间增加一层结构，专门负责用户终端和服务端之间的统一格式信息的交换，通过特有的信息交换机制来实现用户与服务端请求与应答信息的匹配。这样，在不直接提供用户终端到服务端错综复杂的网络连接和通信协议的前提下，用户端可通过单一的线路访问不同的服务终端，服务端也可通过单一的线路为不同的用户终端提供服务，如图5(b)所示。这种结构的特点是能够快速构建多用户终端、多服务端之间CtoB(用户到服务端)、CtoC(用户与用户之间)、BtoB(服务端与服务端之间)以及BtoC(服务端到用户之间)的一切电子信息服务与应用。

实现上述信息交换机制的方法可以有多种，本发明的目的就在于提出一种信息集中交换的方法和实现模块，便于进行交换控制，模块化程度较高。

集中交换技术一般都应用在硬件上的信号交换，比如ATM交换机、程控交换机、IP交换机等，还没有应用在信息交换上。两者的不同在于应用领域以及应用的层次的不同，前者是在信息交换上的应用层的服务请求和应答的交换，后者是在物理链路上的信息的转发。

本发明一种信息集中交换的方法包含以下步骤：

交换客户端在注册系统时，均建立自己的信息接收和发送队列；

在核心交换模块中建立包含有交换客户端的逻辑地址与物理地址对应关系的寻址表；

当第一交换客户端(A)有数据向第二交换客户端(B)发送时，向其发送队列(A001S)发送包括逻辑目的地址(B)在内的发送请求，由核心交换模块监测并获得该发送请求；

核心交换模块根据上述寻址表取得该逻辑目的地址(B)对应的物理目的地址(B001R)，将该发送请求发送到该目的物理地址(B001R)，由该目的物理地址的第二交换客户端(B)获得该数据请求；

当第二交换客户端(B)获得该数据请求后，向其发送队列(B001S)发送包括源物理地址(A)在内的应答数据，由核心交换模块监测接收，并不寻址直接将该应答数据发送到该源物理地址(A)的接收队列(A001R)，第一交换客户端(A)获得该应答。

上述的发送请求中包括有逻辑目的地址、请求数据、源逻辑地址及源物理地址；应答数据中包括有源逻辑地址、源物理地址、应答数据及逻辑目的地址。

根据上述技术方案，一信息交换端的逻辑地址在所述寻址表中可对应一个以上的物理地址。核心交换模块在根据寻址表取得逻辑目的地址对应的物理目的地址时，可根据各个物理目的地址的状态获得最空闲的物理目的地址。

实现上述方法的一种信息交换模块包括：

交换客户端(A、B)，负责从自己的队列中收发信息；

核心交换模块，从输入队列中获得请求信息，根据目标逻辑名称获得目标物理地址，并把请求信息发送到目标物理地址的队列；

队列管理器，负责系统各个队列的管理。

其中，所述的核心交换模块包括：

总控模块，负责总体调度整个交换模块的工作，从队列访问模块获得请求，拆分包头数据获得目标逻辑名称，从寻址模块找出对应的目标物理地址，再调用队列访问模块放置请求；

队列访问模块，负责读写队列中的数据包；

寻址模块，根据目标逻辑名称获得最空闲的目标物理地址；

监控模块，负责监控各个客户端的状态，并将状态写到寻址表中。

根据上述技术方案，所述的核心交换模块可以是复数个以构成交换集群。交换集群的核心交换模块之间的连接可以是采用负载均衡的技术在前面增加一个前置机，负责分发给核心交换模块；或者可以通过核心交换模块内部的快速通道实现。

信息交换的集中交换技术的优越性是不需要指定目标的物理地址，只需指定这个逻辑或服务名称，集中交换模式就能根据地址表寻找出最空闲的该逻辑或服务的物理地址。便于进行交换控制，模块化程度比较高。

当将本发明方法及模块应用于电子商务系统时，由于信息交换的模块化和归一化，使系统的构架不再局限于一个具体的应用范围内，即不同的服务商不必再为进行电子商务活动而独立准备一套完整的应用系统，可以最简单最廉价的构架适应用户广泛的访问手段。使电子商务的推行更简捷和易行。

下面结合附图及具体实施例对发明再作进一步详细的说明。

图1为一般信息交换示意图。

图2为信息交换之客户/服务模式示意图。

图3为信息交换之三层结构模式。

图4为图3的不同用户终端设备接入示意图。

图5为图3之信息交换模式与本发明之信息交换模式对比示意图。

图6为本发明之集中信息交换结构示意图。

图7为本发明之核心交换模块的内部结构示意图。

图8为本发明之集中信息交换工作流程图。

图9为本发明之集中交换扩展结构示意图。

参见图6所示，本发明主要由三块构成，即交换客户端(如A、B)、核心交换模块、队列管理器。其中，交换客户端负责从自己的队列中收发信息；交换模块从输入队列中获得请求信息，根据目标服务名称获得目标物理地址，并把请求信息发送到目标物理地址的队列；队列管理器负责系统各个队列的管理。

核心交换模块的内部结构图参见图7所示。其中，总控模块，负责总体调度整个交换模块的工作，主要任务是从队列访问模块获得请求，拆分包头数据获得目标服务名称，从寻址模块找出对应的物理目标地址(物理队列名)，再调用队列访问模块放置请求；队列访问模块，主要负责读写队列中的数据包；寻址模块，主要根据目标地址获得最空闲的目标物理地址；监控模块，负责监控各个客户端的状态，并将状态写到寻址表中。

需要说明的是，寻址表维护方案可以有很多，比如直接通过总控模块设置计数器也能类似的维护，本维护方案只是其中一种。

本发明之电子商务应用工作流程参见图8所示。工作流程如下：

0)A、B注册系统后获得自己的接收和发送队列；

1)A向A001S发送队列发送请求(B、Data1、A、A001R)；其中B表示逻辑目的地址，Data1表示请求内容，A表示源逻辑地址，A001R表示源物理地址；

2)核心交换模块监测到A001S中有数据请求，接收；

3)核心交换模块根据寻址表取得B的物理地址B001R，将请求发送到B001R；

4)B从B001R中获得数据请求，并处理；

5)B向B001S发送应答数据(A、A001R、Data2、B)；

6)核心交换模块监测到B001S中有数据请求，接收；

7)核心交换模块检查到A有物理地址，则不寻址直接将数据发送到A001R；

8)A从A001R中获得应答。

本发明的关键在于能够维护寻址表，对于同一个客户端B，允许存在多个实例，即在寻址表中客户端B有多个物理地址，其中记录每个地址的运行状态，核心交换模块在寻址时可以根据运行状态动态决定选择最空闲实例的物理地址。这种方案对于系统的负载有动态均衡的作用。

交换能力的近线性扩展的方案在这个技术中是很自然的，从本技术不难看出，整个信息交换的“瓶颈”是交换模块，它的交换性能直接关系到整个信息交换系统的运作。

为了解决这个问题，可以通过增加多个的交换模块，形成交换集群，参见图9所示。由于每个交换模块的性能是稳定的，所以在硬件以及网络允许的范围内，整个系统的交换能力与交换模块的个数是近线性扩展的。交换模块之间的连接可以有很多个方法，比如采用负载均衡的技术在前面增加一个前置机，负责分发给交换模块，又比如可以通过交换模块内部的快速通道实现。

Claims (8)

1、一种信息集中交换的方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

在核心交换模块中建立包含有交换客户端的逻辑地址与物理地址对应关系的寻址表；交换客户端在注册系统时，均建立自己的信息接收和发送队列；

当第一交换客户端(A)有数据向第二交换客户端(B)发送时，向其发送队列(A001S)发送包括源物理地址(A001R)和目的逻辑地址(B)在内的发送请求；

核心交换模块监测并获得该发送请求，根据上述寻址表取得该目的逻辑地址(B)对应的目的物理地址(B001R)，将该发送请求发送到该目的物理地址(B001R)；

第二交换客户端(B)由其接收队列获得该数据请求并处理，向其发送队列(B001S)发送包括源物理地址(A001R)在内的应答数据，由核心交换模块监测接收，并不寻址直接将该应答数据发送到该源物理地址(A001R)的接收队列，第一交换客户端(A)获得该应答。

2、根据权利要求1所述的信息集中交换的方法，其特征在于：

所述的一信息交换端的逻辑地址在所述寻址表中可对应一个以上的物理地址，且记录每个地址的运行状态。

3、根据权利要求1或2所述的信息集中交换的方法，其特征在于：

核心交换模块根据寻址表取得目的逻辑地址对应的目的物理地址时，是根据各个目的物理地址的状态获得最空闲的目的物理地址。

4、根据权利要求1所述的信息集中交换的方法，其特征在于：

所述的发送请求至少包括有目的逻辑地址、请求数据、源逻辑地址及源物理地址；所述的应答数据至少包括有源逻辑地址、源物理地址、应答数据及目的逻辑地址。

5、一种实现权利要求1所述方法的信息交换模块，其特征在于该模块至少包括：

从自己的消息队列中收发信息的交换客户端(A、B)；检测消息队列获得请求信息，根据目标逻辑名称获得目标物理地址，并把请求信息发送到目标物理地址消息队列的核心交换模块；管理系统各个消息队列的队列管理器。

6、根据权利要求5所述的信息交换模块，其特征在于所述的核心交换模块至少包括：

总控模块，总体调度整个交换模块，从队列访问模块获得请求，拆分包头数据获得目标逻辑名称，从寻址模块找出对应的目标物理地址，再调用队列访问模块放置请求；

队列访问模块，读写消息队列中的数据包；

寻址模块，根据目标逻辑名称获得最空闲的目标物理地址；

监控模块，监控各个交换客户端的状态，并将状态写到寻址表中。

7、根据权利要求5或6所述的信息交换模块，其特征在于：所述的核心交换模块可以是复数个以构成交换集群。

8、根据权利要求7所述的信息交换模块，其特征在于：所述的交换集群的核心交换模块之间的连接可以是采用负载均衡的技术在前面增加一个前置机，负责分发给核心交换模块；或者可以通过核心交换模块内部的快速通道实现。

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