DE69731318T2 - Herstellen von kommunikationsverbindungen in einem computernetzwerk - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbindung von Datenübertragungs- und/oder Datenverarbeitungsressourcen in einem Netz und insbesondere die Bereitstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Datenübertragungsumgebungen.
  • Grundlagen
  • Ein "Netz" von Computern kann aus einer beliebigen Anzahl von Computern bestehen, die Daten untereinander austauschen können. Die Computer können in einer beliebigen Konfiguration angeordnet sein und sich im selben Raum oder in verschiedenen Ländern befinden, solange eine Möglichkeit besteht, sie miteinander zu verbinden (beispielsweise durch Telefonleitungen oder andere Kommunikationssysteme), so dass sie Daten austauschen können. So wie Computer miteinander verbunden werden können, um ein Netz zu bilden, können auch Netze durch als Brücken und Gateway-Computer bekannte Einrichtungen miteinander verbunden werden. Diese Einrichtungen ermöglichen es einem Computer in einem Netz, Daten mit einem Computer in einem anderen Netz auszutauschen. Das Internet ist ein Netz von Netzen ohne einen einzigen Eigner oder eine einzige Steuereinheit und beinhaltet große und kleine, öffentliche und private Netze, und jeder damit verbundene Computer, in dem eine Internetprotokoll-Software ausgeführt wird, ist in Abhängigkeit von Sicherheitskontrollen in der Lage, Daten mit irgendeinem anderen Computer auszutauschen, der ebenfalls mit dem Internet verbunden ist. Diese vielfältige Ansammlung von Netzen, die eine Verbindung untereinander eingegangen sind, beruht nicht auf einem einzigen Übertragungsmedium (beispielsweise kann eine bidirektionale Kommunikation über Satellitenverbindungen, Lichtwellenleiterverbindungen, Telefonleitungen, Kabelfernsehleitungen und lokale Funkverbindungen erfolgen).
  • Der Internetdienst des World Wide Web (WWW) ist eine überregionale Datenabrufeinrichtung, die den Zugriff auf eine riesige Menge von über das Netz zugänglichen Daten bereitstellt und die kostengünstige Datenübertragungen zwischen mit dem Internet verbundenen Computern bereitstellen kann. Informationen über das World Wide Web sind in "Spinning the Web" von Andrew Ford (International Thomson Publishing, London 1995) und "The World Wide Web Unleashed" von John December und Neil Randall (SAMS Publishing, Indianapolis 1994) zu finden. Aufgrund der Kombination aus Flexibilität, Übertragbarkeit und einfacher Handhabung in Verbindung mit der Fähigkeit zur interaktiven Multimediadarstellung wächst die Nutzung des WWW mit ungeheurer Geschwindigkeit. Das WWW ermöglicht es jedem Computer, der mit dem Internet verbunden ist und eine entsprechende Software- und Hardwarekonfiguration aufweist, jedes Dokument abzurufen, das irgendwo im Internet zur Verfügung gestellt worden ist. Zu den abrufbaren Dokumenten im WWW gehören "Hypermedia"-Dokumente, d. h. Dokumente, die Textdokumente oder andere Formen von Medien sein können, beispielsweise Ton- und Bilddaten, und die Verbindungen ("Hyperlinks") zu anderen Dokumenten aufweisen.
  • Das Format von Textdokumenten im WWW ist ein Standardformat in HTML (HyperText Markup Language), so dass ein in einem bestimmten Betriebssystem und einer bestimmten Hardwareplattform erzeugtes Dokument von einem Benutzer in jeder anderen Plattform gelesen werden kann, die einen Web-Browser aufweist (siehe unten). Bilder können in gesonderten Grafikdateien gespeichert werden, beispielsweise in einem Standard-GIF- oder JPEG-Format, und im HTML-Text kann auf diese verwiesen werden, so dass der Benutzer zum Abrufen der angegebenen Bilddateien sowie des HTML-Textes aufgefordert wird.
  • Benutzer greifen unter Verwendung eines "Web-Browsers" oder "Web-Clients" auf diese Daten zu, der in Form von Software im Computer des Benutzers installiert ist und Einrichtungen zum Liefern oder Abrufen von Dokumenten von einem Web-Server über das Internet aufweist. Zu derzeit erhältlichen Web-Browsern gehören WebExplorer von IBM Corporation und Mosaic von NCSA. Solche Browser enthalten Verzeichnisse und Suchprogramme und verstehen HTML und andere WWW-Standardformate und können Dateien in diesen Formaten korrekt anzeigen oder ausgeben. Die Benutzerschnittstelle dieser Web-Browser ist eine grafische "Zeigen-und-Anklicken"-Schnittstelle ('point-and-click' interface) (d. h., Elemente können durch Bewegen eines Cursors über eine grafische Anzeige und anschließendes Drücken einer Maustaste ausgewählt werden). Das WWW ist in Form von Seiten oder Dateien strukturiert, die jeweils einen bestimmten Uniform Resource Locator (oder URL) aufweisen. Der URL bezeichnet sowohl die Servermaschine als auch die jeweilige Datei oder Seite in dieser Maschine. Der Benutzer kann entweder einen bestimmten URL angeben oder mittels der "Hyperlinks" von einem URL zu einem diesem zugeordneten URL springen, das heißt, ein Wort oder ein Symbol auf einer Seite kann einem anderen URL zugeordnet werden, der beispielsweise durch Anklicken mittels einer Maus an der entsprechenden Position ausgewählt werden kann, um den Browser zum Abrufen und Anzeigen der entsprechenden Seite zu veranlassen. In einem einzigen Server können sich viele Seiten befinden, und mittels Hyperlinks verknüpfte zugehörige Seiten können sich in verschiedenen Servern befinden. Falls ein URL mit "http:" beginnt, wird dadurch angezeigt, dass die Datei Hyperlinks enthält.
  • Wenn ein Benutzer einen URL für eine Seite in einem Web-Serversystem unter Verwendung seines Web-Browsers auswählt, wird eine Einwegeanforderung (one-shot request) an den entsprechenden Server übertragen, der einen für diese Seite spezifischen Vorgang ausführt. In vielen Fällen antwortet der Server auf die Anforderung durch Abrufen der angeforderten Seite aus einer Datenbank von gespeicherten Seiten und Rückübertragen der HTML-Seite über das Internet an den WWW-Client zur Anzeige für den Benutzer. Dies wird im Rahmen einer einzigen synchronen Endpunkt-zu-Endpunkt-Kommunikationssitzung ausgeführt. Das heißt, der Browser überträgt seine Anforderung und wartet anschließend auf eine Antwort, bevor er mit irgendeiner weiteren Verarbeitung oder dem Einleiten anderen Anforderungen fortfährt. Der Browser wird als "blockiert" oder "suspendiert" bezeichnet, während er auf die angeforderte Antwort wartet. In einigen Fällen führt die Anforderung des Browsers dazu, dass der Server eine Anwendung zum Erzeugen der HTML startet, jedoch erfordert die Einwegeanforderung vom Browser wiederum eine Antwort im Rahmen der aktuellen synchronen Kommunikationssitzung, da der Browser nicht die Voraussetzungen für gleichzeitig ablaufende Kommunikationssitzungen schafft und keine Anwendungsstatusdaten zwischen Anforderungen gespeichert werden. Ein fehlgeschlagener Zugriff auf eine von einem Browser angeforderte Seite kann dem Benutzer mittels einer Fehlernachricht rückgemeldet werden, die auf der Datenstation des Benutzers angezeigt wird. Falls der Server jedoch hinsichtlich der Antwort lediglich langsam ist, bleibt der Browser für eine unbestimmte Zeitspanne suspendiert. In der Praxis kann ein Benutzer den Kommunikationsversuch abbrechen, falls die Verzögerung unannehmbar lange ist. In Web-Browsern gibt es keine Einrichtung zur automatischen Wiederholung einer Anforderung.
  • Moderne Unternehmen benötigen Einrichtungen zur Kommunikation mit anderen Geschäftsstellen innerhalb des Unternehmens und mit verbundenen Unternehmen, beispielsweise Kunden oder Lieferanten, die sich in einem anderen Land befinden können. Der WWW-Internetdienst kann einem solchen Bedarf teilweise entsprechen, indem ein kostengünstiges Kommunikationsmedium für Kommunikationsvorgänge zwischen Unternehmen bereitgestellt wird, jedoch können das Einwege-Anforderung-Antwort-Kommunikationsmodell des WWW-Internetdienstes und das Fehlen der Voraussetzungen für parallele Anforderungen von einem Browser erhebliche Einschränkungen darstellen, falls angeforderte Daten nicht innerhalb einer annehmbaren Zeitspanne zur Verfügung stehen. Es ist oftmals unannehmbar, dass ein Sendesystem für eine unbestimmte Zeit suspendiert ist, und es ist unannehmbar, dass der Erfolg von kommerziellen Anwendungen davon abhängt, ob eine Serveranwendung rechtzeitig auf eine Anforderung antwortet. Der WWW-Internetdienst stellt keine Einrichtungen für eine gesicherte Zustellung von Nachrichten bereit, was bei vielen kommerziellen Anwendungen erforderlich ist (das heißt, die Anwendung muss Kenntnis davon haben, dass eine von ihr übertragene Nachricht auf ihrem Weg zum Ziel nicht verloren gegangen ist und dass diese nur einmal übertragen wird). Außerdem können kommerzielle Anwendungen einen Dialog mit vielen Anforderung-Antwort-Paaren beinhalten, und die fehlende Übertragung irgendwelcher Kontextdaten zwischen Web-Browseranforderungen bedeutet, dass es keine Einrichtung gibt, um Anforderungen, die Teil derselben kommerziellen Anwendung sind, miteinander in Bezug zu setzen.
  • Ein alternatives Kommunikationsmodell zum synchronen, zeitabhängigen "Anforderung-und-Warten-auf-Antwort"-Modell ('request and await response' model) ist die asynchrone Nachrichtenübertragung. Ein Programm, das eine Nachricht an ein Empfängerprogramm überträgt, muss nicht blockiert werden, um auf eine Antwort vom Empfänger zu warten, und kann folglich mit der Ausführung fortfahren, und der Sender und der Empfänger sind nicht miteinander synchronisiert (serialisiert). Eine asynchrone Nachrichtenübertragung zwischen Programmen verwendet normalerweise Nachrichtenwarteschlangen als Zwischenspeichereinrichtungen, in denen Nachrichten platziert werden, wenn sie von einem ersten Programm übertragen werden, und aus denen sie von einem Empfängerprogramm abgerufen werden können, wenn es dazu bereit ist. Es gibt keine zugeordnete logische Verbindung zwischen den Programmen. Nach dem Platzieren einer Nachricht in einer Warteschlange kann das Senderprogramm mit der Ausführung anderer Tasks fortfahren, die das Übertragen von Nachrichten an andere Programme im Netz beinhalten können. Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, asynchrone Nachrichtenübermittlungssysteme bereitzustellen, die die Kommunikation zwischen Programmen über heterogene Netze unterstützen und die Anwendungsprogramme (die jeweils für eine bestimmte Betriebssystemumgebung geschrieben werden) von der Komplexität des Netzes und von den Arbeitsgängen zum Verwalten und Lokalisieren von Nachrichtenwarteschlangen abschirmen. Solche Nachrichtenübermittlungssysteme sind für viele kommerzielle Unternehmen wichtig, die eine leistungsfähige Zusammenarbeit zwischen ihren verschiedenen kommerziellen Anwendungsprogrammen erzielen müssen, deren Datenverarbeitungsressourcen jedoch ganz verschiedenartige Betriebssystem- und Hardwareumgebungen umfassen.
  • Die Nachrichtenwarteschlangenbildung und handelsübliche Produkte zur Nachrichtenwarteschlangenbildung werden in "Messaging and Queuing Using the MIQ", B. Blakely, H. Harris und R. Lewis, McGraw-Hill, 1994, und in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben, die von IBM Corporation erhältlich sind: "An Introduction to Messaging and Queuing" (IBM Dokument Nr. GC33-0805-00) und "MQSeries – Message Queue Interface Technical Reference" (IBM Dokument Nr. SC33-0850-01). IBM und MQSeries sind Warenzeichen von IBM Corporation. Die Nachrichtenübermittlungs-Softwareprodukte MQSeries von IBM stellen eine Unterstützung der Transaktionsnachrichtenübermittlung bereit, wobei Nachrichten in logischen Arbeitseinheiten gemäß einem Nachrichtenübermittlungsprotokoll synchronisiert werden, das eine gesicherte einmalige Nachrichtenzustellung auch im Falle von System- oder Kommunikationsfehlern gewährleistet. MQSeries-Produkte stellen eine gesicherte Zustellung bereit, indem eine Nachricht erst aus dem Speicher in einem Sendersystem gelöscht wird, wenn deren sichere Speicherung von einem Empfängersystem bestätigt wird, und durch die Verwendung von hochentwickelten Wiederherstellungseinrichtungen. Vor einer Festschreibung der Übertragung der Nachricht auf die Bestätigung einer erfolgreichen Speicherung hin werden sowohl die Löschung der Nachricht aus dem Speicher im Sendersystem als auch die Einfügung in den Speicher im Empfängersystem "in der Schwebe" gehalten und können im Falle eines Fehlers automatisch zurückgesetzt werden. Dieses Nachrichtenübertragungsprotokoll und die zugeordneten Transaktionskonzepte und Wiederherstellungseinrichtungen werden in der internationalen Patentanmeldung WO 95/10805 und in der US-Patentschrift 5 465 328 beschrieben.
  • Es ist wünschenswert, die Vorteile einer asynchronen (Offline-)Verarbeitung mit Datenverarbeitungsressourcen zu verbinden, die für eine synchrone Kommunikation geeignet sind, beispielsweise Clientsysteme des WWW-Internetdienstes, und im Allgemeinen die Zusammenarbeit zwischen Ressourcen auf der Grundlage eines asynchronen Datenübertragungsmodells und Ressourcen auf der Grundlage eines synchronen Modells zu ermöglichen, vorzugsweise ohne die Notwendigkeit größerer Änderungen an den vorhandenen synchronen Ressourcen. Außerdem ist es wünschenswert, die Überprüfung des Verlaufs von asynchronen Nachrichten von einem synchron verbundenen Clientsystem zu ermöglichen. Die US-Patentschrift 5 329 619 zeigt einen Dienstagenten (service broker), der sowohl eine asynchrone als auch eine synchrone Bearbeitung von Dienstanforderungen von Clients und Servern ermöglicht.
  • Neben der Verbindung ihrer Datenverarbeitungsressourcen im Internet stellen Firmen auch fest, dass Internetstandards (das Internet Protocol, die Verwendung von HTML usw.) innerhalb eines "Intranet" vorteilhafterweise realisiert werden können, das heißt in einem Netz von Computern innerhalb eines bestimmten Unternehmens, wobei dieses Netz den Standards des Internets entspricht. Eine Browser-Software zur Verwendung in Internets steht nun zur Verfügung.
  • Die obigen Anforderungen erläutern beispielhaft den Bedarf vieler Benutzer von Datenverarbeitungsressourcen an einer Kompatibilität zwischen ihren verschiedenen Ressourcen unabhängig davon, ob sie für verschiedene Umgebungen geeignet sind oder auf verschiedenen Kommunikationsmodellen oder -architekturen beruhen. Es besteht eine zunehmende Notwendigkeit, dass Anwendungsprogramme, die für verschiedene Betriebssysteme geschrieben wurden oder auf verschiedenen Kommunikationsmodellen oder Paradigmen beruhen, und Computer und andere Datenübertragungssysteme, die verschiedene Kommunikationsprotokolle, Datenformate, Sprachen oder Kommunikationsmodi verwenden, nahtlos und ohne Kenntnis der Endbenutzer von der Komplexität der Interaktion zusammenarbeiten. Die vorliegende Erfindung dient dazu, bestimmte offensichtliche Inkompatibilitäten zwischen Ressourcen anzugehen, für die eine Zusammenarbeit gewünscht wird, wobei eine Verbindung zwischen den verschiedenen Ressourcen bereitgestellt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Unter einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Datenübertragungsserversystem für ein Datenübertragungsnetz bereitgestellt, wobei das Serversystem Einrichtungen zum Unterstützen einer synchronen Kommunikation zwischen dem Serversystem und einem Clientsystem des Netzes aufweist und wobei das Serversystem außerdem Einrichtungen zum Unterstützen einer asynchronen Kommunikation mit Programmen im Serversystem oder in einem anderen System des Netzes aufweist, wobei das Serversystem Folgendes enthält: ein Mittel, das auf eine Anforderung vom Clientsystem in einer synchronen Kommunikationssitzung zwischen dem Clientsystem und dem Serversystem anspricht, um eine Anforderung an ein Programm im Serversystem oder in einem anderen System des Netzes als asynchrone Kommunikation zu übertragen, wobei die asynchrone Anforderung einen vom Serversystem zugeordneten Sitzungskennzeichner enthält; ein Mittel zum Starten eines Zeitgebers auf die Anforderung vom Clientsystem hin; ein Mittel, das auf den Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation anspricht, um die Antwort unter Verwendung des Sitzungskennzeichners der Anforderung vom Clientsystem zuzuordnen, um zu ermöglichen, dass eine Antwort an das Clientsystem übertragen wird; ein Mittel, das auf die Antwort des Programms auf die asynchrone Kommunikation anspricht, die Sitzungsstatusdaten beinhaltet, die eine serielle Anordnung von Interaktionen ermöglichen, um Sitzungsstatusdaten in die an das Clientsystem übertragene Antwort aufzunehmen; ein Mittel zum Erzeugen einer vorläufigen Antwort vor dem Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation, wobei die vorläufige Antwort den Sitzungskennzeichner enthält; und ein Mittel zum Übertragen der vorläufigen Antwort an das Clientsystem in der synchronen Kommunikationssitzung, falls eine vorgegebene Zeitspanne verstreicht, bevor eine Antwort auf die asynchrone Anforderung vom Serversystem empfangen wird.
  • Folglich weist ein System gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mittel zum Übertragen von mindestens einer vorläufigen Antwort an den Client in der synchronen Kommunikationssitzung auf, selbst wenn noch keine Antwort auf die asynchrone Anforderung empfangen wurde.
  • Unter einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Programmen zwischen einem Clientprogramm und einem Programm im Serversystem oder einem anderen System im Netz unter Verwendung der Einrichtungen eines Serversystems gemäß der obigen Beschreibung bereit.
  • Folglich unterstützen das System und das Verfahren gemäß der Erfindung eine serielle Anordnung von Interaktionen zwischen einem Clientsystem und einem Anwendungsprogramm. Dies kann mit Hilfe von Sitzungsstatusdaten (beispielsweise einer fortlaufenden Nummer, die die Position der Interaktion im aktuellen Dialog kennzeichnet) ausgeführt werden, die in Nachrichten vom Anwendungsprogramm aufgenommen werden, die zum Client rückübertragen werden. Eine Anwendung, die eine weitere Eingabe vom Clientsystem benötigt, zeigt dies mit Hilfe von Sitzungsstatusdaten in ihren Antworten an, wobei diese Daten entweder nur vom Server- oder Clientsystem oder von beiden erkannt werden können. Mittels des Sitzungskennzeichners und der Sitzungsstatusdaten ist es möglich, zugeordnete Anforderung-Antwort-Paare einer bestimmten Anwendung zu ermitteln, die mehrere aufeinanderfolgende Benutzerinteraktionen beinhalten können, und eine korrekte sequenzielle Reihenfolge vom Datenübertragungsvorgängen in einer Sitzung sicherzustellen.
  • Die Erfindung macht es möglich, dass ein Prozess im Clientsystem mit dem asynchron kommunizierenden Programm kommuniziert, selbst wenn der Clientprozess eine zugeordnete synchrone Kommunikationssitzung für die Kommunikation zwischen Programmen benötigt. Das Programm im Serversystem oder in einem anderen System des Netzes kann ein Anwendungsprogramm sein, das für den Empfang und die Übertragung von asynchronen Nachrichten ohne zugeordnete Kommunikationssitzung geeignet ist. Außerdem stellen vorläufige Antworten, die in der anfänglichen synchronen Sitzung an das Clientsystem übertragen werden, ein Mittel zur Bestätigung bereit, dass das Serversystem die Anforderung empfangen hat. Falls das Serversystem Teil eines Netzes von Servern ist, die eine gesicherte Zustellung von Nachrichten zwischen diesen bereitstellen, das synchron verbundene Clientsystem für den Kommunikationssprung zwischen Client und verbundenem Server jedoch keine gesicherte Zustellung unterstützt, kann es in hohem Maße wünschenswert sein, laufend zu überprüfen, ob eine Anforderung den Server erfolgreich erreicht hat, das heißt, eine Überwachung der Kommunikationsvorgänge über die nichtgesicherte Verbindung des Datenübertragungsleitweges.
  • "Vorläufige Antworten" werden vorzugsweise nur übertragen, wenn innerhalb einer festgelegten Zeitspanne keine "vollständige Antwort" zur Übertragung an das Clientsystem verfügbar ist (z. B. innerhalb einer von einem Systemverwalter festgelegten Zeitspanne). Das heißt, falls nach Verstreichen der festgelegten Zeitspanne von einem asynchron kommunizierenden Anwendungsprogramm noch keine Antwort empfangen wurde, so dass der Server die angeforderte vollständige Antwort noch nicht bereitstellen kann, wird im Serversystem ein Prozess gestartet, um eine vorläufige Antwort an das Clientsystem zu übertragen. Die vorläufige Antwort enthält vorzugsweise einen vom Serversystem zugeordneten und in diesem einmaligen Sitzungskennzeichner.
  • Die Aufnahme des Sitzungskennzeichners in vorläufige Antworten an ein Clientsystem ermöglicht es dem Clientsystem (oder einem in diesem arbeitenden Endbenutzer), das vor einer Zeitlimitüberschreitung keine erwartete vollständige Antwort von einem Anwendungsprogramm oder einem anderen asynchron kommunizierenden Programm empfangen hat, den Server zu einem späteren Zeitpunkt erneut zu kontaktieren und unter Verwendung des Sitzungskennzeichners festzustellen, ob eine diesem zugeordnete Antwort noch nicht verfügbar ist. Der Client, der eine vorläufige Antwort empfangen hat, kann demzufolge mit anderen Verarbeitungstasks fortfahren und die Interaktion mit dem Server unter Verwendung des Sitzungskennzeichners zu einem späteren Zeitpunkt nochmals aufsuchen. Dadurch wird das andernfalls auftauchende Problem vermieden, dass ein synchron verbundener Clientprozess entweder (für eine unbestimmte Zeitspanne) blockiert bleiben muss, um auf eine Antwort zu warten, oder die Anwendung verlassen muss, falls eine Antwort nicht schnell genug verfügbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erleichtern Datenübertragungsvorgänge, die auf den Ablauf des Zeitgebers hin an ein Clientsystem übertragen werden, eine Entscheidung von einem Prozess oder einem Benutzer im Clientsystem, ob ein synchron verbundener Prozess im Clientsystem suspendiert bleiben muss (d. h., wobei die aktuelle Sitzung aufrechterhalten wird) oder ob die Sitzung verlassen werden muss. Falls die Sitzung verlassen wird, kann der Clientprozess frühere Interaktionen mittels des Sitzungskennzeichners erneut aufsuchen; der an das Clientsystem übertragene Kennzeichner kann in eine nachfolgende an das Serversystem übertragene Anforderung aufgenommen werden, so dass der Server alle verfügbaren Antworten auf frühere Anforderungen ermitteln kann, die denselben Sitzungskennzeichner hatten. Folglich ist es einem Client, der zugeordnete Kommunikationssitzungen benötigt, nach einer Zeitlimitüberschreitung möglich, zu entscheiden, ob er seine synchrone Verbindung mit dem Server aufrechterhält oder ob er zu einer asynchronen Kommunikation mit dem Server unter Verwendung zugeordneter synchroner Sitzungen wechselt oder die Kommunikation einfach endgültig verlässt. Der Client wird folglich mit anderen Möglichkeiten ausgestattet, außer auf unbestimmte Zeit suspendiert zu bleiben oder die Anwendung zu verlassen.
  • Das Ausstatten eines Clients mit einem Sitzungskennzeichner für eine bestimmte Interaktion ermöglicht diesem nicht nur das erneute Aufsuchen früherer Interaktionen, sondern ermöglicht auch die Zuordnung einer Anzahl von Anforderung-Antwort-Paaren eines Dialogs, selbst wenn der Datenübertragungsprozess im Clientsystem auf einem Einwege-Anforderung-Antwort-Modell (one-shot request-reply model) beruht. Außerdem ist dieser hilfreich beim Angehen des Problems eines möglichen Fehlers der Verbindung zwischen Client und Server, während der Client auf eine Antwort wartet. Außerdem ermöglicht er einem Clientprozess oder einem Benutzer, Interaktionen mit mehreren verschiedenen Anwendungen zu verschachteln, indem ein Mittel zum Unterscheiden zwischen diesen bereitgestellt wird, und er ermöglicht den Zugriff von mehr als einem Benutzer gleichzeitig auf dieselbe Anwendung. Sitzungskennzeichner können vom Clientsystem auf den Empfang einer vorläufigen Antwort hin zur nachfolgenden Verwendung gemäß obiger Beschreibung automatisch gespeichert werden.
  • Die Begriffe "Client" und "Server" werden oben lediglich zur Unterscheidung zwischen den in einer bestimmten Interaktion erfüllten Aufgaben verwendet, d. h., der Client gibt eine Anforderung aus, und der Server ergreift auf die Anforderung hin eine Maßnahme. Jeder Computer, der eine Task auf Anforderung eines anderen Computers hin ausführt, ist ein Server. Der Begriff "Client-Server" wird auf dem Gebiet der Datenverarbeitung häufig verwendet, um auf eine Umgebung Bezug zu nehmen, in der ein Client (d. h. eine Datenstation) lediglich Funktionen für eine Endbenutzerinteraktion bereitstellt, während ein Server (z. B. ein Großrechner) eine Datenspeicherung und einen Datenzugriff bereitstellt und eine komplexe Verarbeitung ausführt. Die vorliegende Erfindung kann in solchen "Client-Server"-Umgebungen und auch in nichthierarchischen Umgebungen ('peer-to-peer" environments) angewandt werden, in denen es keine solche Unterscheidung zwischen den von den Datenübertragungssystemen bereitgestellten Funktionen gibt. Die Erfindung ist besonders nützlich in Situationen, in denen ein Computerprogramm in einem ersten System speziell für eine synchrone Kommunikation geeignet ist und es gewünscht wird, dass das Programm mit einem für eine asynchrone Kommunikation zwischen Programmen geeigneten Anwendungsprogramm kommuniziert, das in einem anderen System ausgeführt wird, beispielsweise wenn es gewünscht wird, dass ein Web-Browser über ein Nachrichtenwarteschlangenbildungssystem mit einem asynchronen Anwendungsprogramm zusammenarbeitet.
  • Falls der Server vor dem Verstreichen der festgelegten Zeitspanne eine Antwort auf seine asynchrone Anforderung empfängt, nimmt er gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Daten aus der empfangenen Antwort in seine Antwort an das Clientsystem auf, die er in der synchronen Sitzung überträgt. Folglich kann die asynchrone Art der Kommunikation mit dem Anwendungsprogramm für den Client unsichtbar gemacht werden, falls eine Antwort vom Anwendungsprogramm schnell genug verfügbar ist, wobei anschließend in der synchronen Sitzung eine vollständige Antwort an den Client übertragen wird.
  • Eine alternative Ausführungsform der Erfindung vermeidet ein Blockieren eines Clientprozesses durch Rückübertragen einer vorläufigen Bestätigung des Empfangs der Clientanforderung an das Clientsystem, ohne auf das Ablaufen eines Zeitgebers zu warten. Die Empfangsbestätigung enthält einen von einem Prozess im Serversystem zugeordneten Sitzungskennzeichner (beispielsweise eine eindeutige Bezugsnummer). In diesem Fall kann der Client mit anderen Tasks fortfahren, sobald er seine Bestätigung empfangen hat, ohne suspendiert zu werden, um auf eine vollständige Antwort oder das Ablaufen eines Zeitgebers zu warten. wenn anschließend eine Antwort vom Anwendungsprogramm empfangen wird, wird diese in den Speicher im Server platziert und solange zwischengespeichert, bis der Client einen weiteren Kommunikationsvorgang an den Server überträgt, der sich auf den zugeordneten Sitzungskennzeichner bezieht. Der Server vergleicht den Sitzungskennzeichner der gespeicherten Antwort und der neuen Anforderung und überträgt anschließend die gespeicherte Antwort an den Client.
  • Außerdem liegt es im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, den Typ der Antwort auf eine Clientanforderung von der Art der Anforderung abhängig zu machen. Einige Anforderungen, beispielsweise Warenbestellungen, benötigen möglicherweise eine unmittelbare Empfangsbestätigung mit einer zugeordneten Auftragsnummer, wodurch die Zeit der Suspendierung des Clientprozesses auf ein Minimum herabgesetzt wird. Andere Anforderungen, beispielsweise eine Kontostandsanfrage, benötigen möglicherweise keine Empfangsbestätigung der Anforderung vor der Bereitstellung der angeforderten Daten, da solche Daten oftmals nur benötigt werden, falls sie schnell verfügbar sind; in einem solchen Beispiel ist es für den Client angemessen, eine gewisse Zeit lang auf eine vollständige Antwort zu warten. Diese Entscheidung, ob eine sofortige Bestätigung übertragen werden muss oder nicht, wird vorzugsweise ausgeführt, indem ein Endbenutzer mit einem Mittel zum Anzeigen eines Wunschs nach einer Bestätigung, beispielsweise durch die Bereitstellung eines zusätzlichen Feldes oder Parameters in einem Anforderungsformular, und mit einem Mittel zum Antworten auf Einträge in diesem Feld ausgestattet wird.
  • Die Sitzungskennzeichner werden Anforderungen von einem Clientsystem vorzugsweise durch einen Prozess im Serversystem zugeordnet, der den Sitzungskennzeichner in die zugehörige asynchrone Anforderung einbettet, die er an ein Anwendungsprogramm überträgt. Die asynchrone Serveranforderung enthält folglich Daten aus der anfänglichen Clientanforderung und den zugeordneten Kennzeichner. Wenn das Serversystem anschließend eine Antwort vom Anwendungsprogramm empfängt, die diesen Sitzungskennzeichner enthält, ordnet der Server diese Antwort der Anforderung vom Clientsystem zu und überträgt eine Antwort an das Clientsystem, die den Sitzungskennzeichner enthält. Es sei hier darauf hingewiesen, dass der Server einen Sitzungskennzeichner einer Interaktion mit einem Clientprozess zuordnen kann, der selbst nicht mehrere gleichzeitig ablaufende Sitzungen unterstützt. Der Austausch eines Sitzungskennzeichners und die Verwendung der Speichereinrichtungen eines Clientsystems zum Speichern der an dieses rückübertragenen Sitzungskennzeichner ermöglicht es, dass diese Kennzeichner zur Unterscheidung zwischen gleichzeitig ablaufenden Sitzungen verwendet werden. Dem Client wird es ermöglicht, Interaktionen mit einer Vielzahl vom verschiedenen Anwendungen zu verschachteln, da er ein Mittel zum Unterscheiden zwischen diesen hat, und dem Server wird es ermöglicht, Antworten problemlos asynchronen Nachrichten mit entsprechenden Anforderungen zuzuordnen. Ein solches Schaffen der Voraussetzungen für eine gleichzeitig ablaufende oder parallele Verarbeitung von Anwendungen kann die Leistungsfähigkeit von Unternehmen erheblich steigern.
  • Die Erfindung ermöglicht es, dass Datenübertragungsressourcen, die für synchrone Einwege-Kommunikationsvorgänge entwickelt wurden, mit Ressourcen zusammenarbeiten, die eine asynchrone Kommunikation verwenden.
  • Sitzungskennzeichner werden vorzugsweise sowohl in Datenübertragungen aufgenommen, die nach dem Ablaufen eines Zeitgebers an einen Client übertragen werden, als auch in Antworten, die von einer Anwendung an einen Client übertragen werden, die eine weitere Interaktion mit diesem erwartet. Gemäß einer Ausführungsform wird im Serversystem eine Entscheidung getroffen, ob Sitzungskennzeichnungsdaten in Antworten aufgenommen werden müssen, wobei der Entscheidungsprozess vorzugsweise auf Sitzungsstatusdaten hin, die von einem kommunizierenden Anwendungsprogramm übertragen werden, und auf den Ablauf des Zeitgebers anspricht. Falls keine weitere Eingabe vom Client (d. h. von einem Endbenutzer oder eine Prozess im Clientsystem) erwartet wird, gibt das Serversystem alle sitzungsspezifischen Ressourcen frei, wenn eine Antwort an den Client weitergeleitet und kein Sitzungskennzeichner benötigt wird.
  • In Anbetracht der möglichen Probleme, die mit einer Aufrechterhaltung von Sitzungen für einen längeren Zeitraum als notwendig verbunden sind, kann dieser Entscheidungsprozess wünschenswert sein. Erstens benötigt die Aufrechterhaltung von Sitzungen Serversystemressourcen. Zweitens könnte die Rückübertragung von Kennzeichnerdaten in der letzten von einer Folge von Anforderung-Antwort-Interaktionen ein unbestimmtes Verbleiben der Kennzeichnerdaten im Speicher des Clientsystems zur Folge haben. Dies kann eine Sicherheitsgefährdung darstellen und benötigt außerdem Clientressourcen. Falls Kennzeichnerdaten stets an das Clientsystem rückübertragen werden (d. h., der oben erwähnte Entscheidungsprozess nicht ausgeführt wird), werden die oben erwähnten Probleme durch Löschen der Statusdaten aus dem Clientsystem nach einer angemessenen Zeitspanne angegangen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Datenübertragungssystem bereit, in dem im Serversystem World Wide Web-(WWW-)Serversoftware für den Zugang zum Internet installiert ist und im Clientsystem eine WWW-Browsersoftware installiert ist, um Anforderungen an mit dem Internet verbundene Serversysteme zu übergeben. Das Serversystem weist außerdem Einrichtungen zum Unterstützen einer asynchronen Nachrichtenübertragung zwischen Anwendungsprogrammen auf. Wenn das Serversystem (in einer synchronen Kommunikationssitzung) HTML-Anforderungen von der WWW-Clientdatenstation empfängt, die eine Interaktion mit einem Anwendungsprogramm benötigen, das für asynchrone Kommunikationsvorgänge entwickelt wurde, leitet ein Prozess im Serversystem die Anforderung als eine zur Eingangswarteschlange des Anwendungsprogramm übertragene Nachricht an das Anwendungsprogramm weiter. Falls das Anwendungsprogramm HTML nicht interpretieren kann, setzt der Prozess im Server die empfangene HTML-Anforderung außerdem in ein Nachrichtenformat um, das das Anwendungsprogramm erkennen kann, und leitet die umgesetzte Nachricht anschließend weiter. Auf den Empfang einer Antwortnachricht vom Anwendungsprogramm vor dem Verstreichen einer festgelegten Zeitspanne hin setzt der Prozess im Serversystem (bei Bedarf) die Antwortnachricht wieder in HTML um und überträgt die erzeugten HTML-Seiten als Antwort an die Clientdatenstation. Aus der Sicht des WWW-Clients erfolgt die Antwort in der ursprünglichen synchronen Kommunikationssitzung, falls sie vor dem Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne verfügbar ist.
  • Das Serversystem enthält ein Mittel zum Einbetten von Sitzungskennzeichnerdaten in HTML-Seiten, die in an das Clientsystem übertragene Antworten aufgenommen werden. Vorzugsweise enthält das Serversystem außerdem ein Mittel, das auf Sitzungskennzeichnerdaten anspricht, die in der Antwort des Anwendungsprogramms auf die asynchrone Anforderung enthalten sind, um eines oder mehrere HTML-Formulare zum Ausfüllen durch einen Endbenutzer in die HTML-Seiten aufzunehmen, wobei der Sitzungskennzeichner in diese Formulare eingebettet ist. Die Sitzungsstatusdaten können auch in die HTML-Seiten eingebettet werden.
  • Der Server antwortet auf das Verstreichen der Zeitspanne vor dem Empfang einer Antwortnachricht vom Anwendungsprogramm mit dem Übertragen einer Kommunikation (d. h. einer HTML-Seite) an die WWW-Clientdatenstation. Diese Kommunikation enthält einen Sitzungskennzeichner und vorzugsweise einen Kennzeichner des Sitzungsstatus. Die an den Client rückübertragene Kommunikation beendet seine synchrone HTTP-Sitzung, und der WWW-Client ist nicht mehr suspendiert, jedoch ist die länger andauernde Kommunikations-"Sitzung" mit dem Gateway-Computer noch immer insofern logisch vorhanden, als Daten gespeichert werden, die ein erneutes Aufsuchen der Interaktion zwischen dem WWW-Client und dem Gateway-Programm ermöglichen. Ein Endbenutzer kann feststellen, ob für eine zusätzliche Zeitspanne erneut in den suspendierten Status eingetreten und eine neue synchrone Sitzung gestartet werden muss. Der Sitzungskennzeichner und die Statusdaten werden unter Verwendung der Einrichtung von WWW-Clients zum Speichern von WWW-Seiten im Cachespeicher des WWW-Clientsystems gespeichert. Der WWW-Client kann diese gespeicherten Daten zum erneuten Aufsuchen der früheren Interaktion verwenden, um zu einem späteren Zeitpunkt zu überprüfen, ob eine Antwortnachricht vom Anwendungsprogramm im Server verfügbar ist. Durch die Aufnahme des Sitzungskennzeichners und der Sitzungsstatusdaten in nachfolgende Anforderungen an den Server, die der ursprünglichen Sitzung zugeordnet sind, ermöglicht der Client dem Server die Unterscheidung zwischen verschiedenen Sitzungen und zwischen verschiedenen Anforderungen, die Teil derselben Anwendung sind.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung stellt eine Umsetzung von HTML in ein Nicht-HTML-Nachrichtenformat gemäß bekannter Verfahren bereit. Wenn die aufzurufende Anwendung HTML interpretieren kann, wird eine solche Umsetzung offensichtlich nicht benötigt.
  • Folglich stellt die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform eine Verbindung zwischen der synchronen Umgebung des WWW und der asynchronen Umgebung von Nachrichtenübermittlungssystemen bereit. Die Erfindung kann gleichermaßen auf die Verwendung einer Browsersoftware zur Kommunikation mit Anwendungsprogrammen über ein Serversystem eines Intranet angewandt werden.
  • BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe von Beispielen mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen Client- und Serversystemen über das Internet ist;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen Programmen unter Verwendung einer asynchronen Nachrichtenübermittlung und Warteschlangenbildung ist;
  • 3 ein in einem Serversystem installiertes Gateway-Programm zur Interaktion zwischen einem synchron verbundenen Web-Browser und einem für asynchrone Kommunikation geeigneten Anwendungsprogramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 die Zusammenarbeit zwischen einem Gateway-Computer, einem Browser und Anwendungsprogrammen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 5 ein Flussdiagramm ist, das die in erster Linie von einem Gateway-Programm in einem Serversystem ausgeführten Arbeitsgänge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn eine Anforderung von einem Web-Browserprogramm übertragen wird.
  • Die vorliegende Erfindung kann in vielen Datenverarbeitungssystemen und Datenübertragungssystemen realisiert werden, in denen Verbindungen zwischen verschiedenen Umgebungen benötigt werden. Die Erfindung ist nicht auf eine spezifische Computerhardware oder auf spezifische Betriebssysteme oder Typen von Kommunikationsverbindungen begrenzt und kann in Hardware oder Software oder als eine Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten ausgeführt werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine in Software realisierte Komponente eines Serversystems, die eine Verbindung zwischen einer asynchronen Nachrichtenübermittlungs- und Warteschlangenbildungsumgebung und der synchronen Umgebung des World Wide Web bereitstellt.
  • Wie in 1 gezeigt und oben beschrieben wird, sind Endbenutzer des Internet mit Computern 10 mit einem Internetzugang und einer in diesen installierten Web-Browsersoftware 20 ausgestattet. Ein Web-Serversystem 30 umfasst ein Computersystem (das beispielsweise die Betriebssystemsoftware Windows NT oder UNIX ausführt oder ein IBM PS/2 Modell 80 Computer mit der Betriebssystemsoftware OS/2 oder ein Großrechnersystem sein kann, das das Betriebssystem MVS von IBM unterstützt), das mit dem Internet verbunden ist und die Web-Serversoftware 40 (beispielsweise IBM Internet Connection Server) ausführt. OS/2, MVS und PS/2 sind Warenzeichen von IBM Corporation. Die Web-Serversoftware verarbeitet HTTP-(HyperText Transfer Protocol-)Anforderungen von den Web-Browsern, analysiert diese als Anforderung nach einer statischen HTML-Seite oder nach einem ausführbaren Programm und antwortet durch Übertragen einer verfügbaren HTML-Seite (z. B. im Festplattenspeicher zwischengespeichert) an den Web-Browser oder durch Aufrufen eines Programms 50 zur Ausführung im Web-Serversystem oder in einem anderen System zur HTML-Erzeugung. Programme werden von einem Web-Server über die Common Gateway Interface (CGI) 60 oder eine andere vom Web-Server realisierte Schnittstelle aufgerufen (die meisten Web-Server unterstützen zwei Schnittstellen, von denen eine die CGI ist).
  • 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen Programmen unter Verwendung einer asynchronen Nachrichtenübermittlung und Warteschlangenbildung unter der Steuerung eines Netzes von Warteschlangenverwaltungsprogrammen, beispielsweise der MQSeries-Programme von IBM. Eine Warteschlangenverwaltungseinrichtung (queue manager) ist der Systemdienst, der die von Anwendungen verwendeten Einrichtungen zur Nachrichtenwarteschlangenbildung bereitstellt. Wie in 2 gezeigt wird, gibt ein erstes Anwendungsprogramm 100 im System 110 einen Befehl aus, um unter der Steuerung eines lokalen Warteschlangenverwaltungsprogramms 120 und einer in einem fernen System 160 ausgeführten kommunizierenden Warteschlangenverwaltungseinrichtung 130 eine Nachricht in eine Warteschlange 140 zu stellen. Ein Serveranwendungsprogramm 150 entnimmt die Nachricht sodann der Warteschlange 140, wenn es zum verarbeiten derselben bereit ist. Die kommerzielle Anwendung kann beispielsweise eine Anwendung zur Bankkapitalüberweisung oder zur Buchung eines Fluges bei einer Fluggesellschaft sein. Die Nachrichtenwarteschlangen sind benannte Objekte, in denen Nachrichten gesammelt werden und aus denen diese später entfernt werden.
  • Für die Verwaltung einer bestimmten Warteschlange ist eine bestimmte Warteschlangenverwaltungseinrichtung zuständig. Eine Nachrichtenwarteschlange ist nicht nur ein Stapelspeicher: wenn Nachrichten zu einer Warteschlange hinzugefügt werden, werden sie am Ende hinzugefügt, und wenn Nachrichten aus einer Warteschlange entnommen werden, werden sie normalerweise von vorne entnommen. Die physische Darstellung der Nachrichtenwarteschlange hängt von der Umgebung ab, es kann sich jedoch um ein oder mehrere Puffer im Hauptspeicher, eine oder mehrere Dateien auf einer Festplatte oder einer anderen nichtflüchtigen Speichereinheit oder beides handeln. Für die physische Verwaltung von Nachrichtenwarteschlangen ist insgesamt ein Warteschlangenverwaltungsprogramm zuständig, und solche Einzelheiten werden für Anwendungsprogramme nicht sichtbar gemacht. Anwendungen können eine Nachrichtenwarteschlange einfach als eine "Blackbox" sehen, in der Nachrichten gesammelt werden. Anwendungen haben Zugriff auf Nachrichtenwarteschlangen unter Verwendung von API-Aufrufen zur Nachrichtenwarteschlangenbildung, um mit der Warteschlangenverwaltungseinrichtung zu kommunizieren, die im selben System wie die Anwendung installiert ist (d. h. mit der lokalen Warteschlangenverwaltungseinrichtung).
  • Anwendungsprogramme kommunizieren durch Vereinbarung der Verwendung bestimmter angegebener Nachrichtenwarteschlangen, wobei Nachrichten an die spezifischen Zielwarteschlangen übertragen werden, aus denen die Anwendungsprogramme vereinbarungsgemäß lesen. Die Positionen dieser Warteschlangen müssen für die Anwendungen, die die Nachrichten übertragen, nicht sichtbar sein; jede Anwendung interagiert nur mit ihrer lokalen Warteschlangenverwaltungseinrichtung, und das Netz von miteinander verbundenen Warteschlangenverwaltungseinrichtungen ist für das Bewegen der Nachrichten in die vorgesehenen Warteschlangen zuständig. Jede Warteschlangenverwaltungseinrichtung verwaltet lokale Leitweglenkungstabellen (routing tables) zum Lokalisieren der anderen Warteschlangenverwaltungseinrichtungen im Netz. Auf diese Weise vereinfacht die anwendungsunterstützende Software zur Nachrichtenwarteschlangenbildung in hohem Maße den bei den Anwendungsprogrammen erforderlichen Komplexitätsgrad, wobei sie diese von der Notwendigkeit befreit, ihre eigenen komplexen Datenübertragungssteuerungen zu auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Zugriff auf ein solches Netz von miteinander verbundenen Warteschlangenverwaltungseinrichtungen für Benutzer bereit, in deren lokalem System keine Warteschlangenverwaltungsprogramme installiert sind. Außerdem stellt die Erfindung eine Umgebung zur Entwicklung komplexer, zuverlässiger WWW-Anwendungen bereit, die aus den Diensten vorhandener anwendungsunterstützender Middleware-Programme, beispielsweise der MQSeries-Produkte von IBM, Nutzen ziehen können.
  • Eine in Software ausgeführte Verbindungskomponente wird für eine Installation in einem WWW-Server bereitgestellt, um Nachrichten im Auftrag von synchron verbundenen Endbenutzern auszugeben und zu empfangen. Diese im Folgenden als Gateway-Programm bezeichnete Verbindungskomponente wird durch Anforderungen von einem Web-Browser aufgerufen, wie zuvor beschrieben wurde. Das Gateway-Programm bildet eine Schnittstelle mit dem WWW-Server, beispielsweise über die Standard-CGI (Common Gateway Interface). Das Gateway-Programm ermöglicht die Verwaltung von mehreren Benutzern und deren Status gleichzeitig, wie an späterer Stelle beschrieben wird, und verwaltet die Unterschiede zwischen synchronen HTTP-Nachrichten und asynchronen Nachrichten, wobei der synchron verbundene Web-Browser mit Daten über den Fortschritt der asynchronen Nachrichten versehen wird, die es im Auftrag des Browsers ausgibt. Außerdem verwaltet das Gateway-Programm die Verbindung zwischen Nachrichtenübermittlungssystemen mit gesicherter Zustellung (assured-delivery messaging systems) und HTTP-Kommunikationsvorgängen ohne gesicherte Zustellung. Obwohl möglicherweise eine Datenumsetzung (beispielsweise ASCII in EBCDIC) notwendig ist, da verschiedene Architekturen und Hardwareplattformen unterschiedliche Datendarstellungen und Parameter aufweisen, ist eine solche Umsetzung nach dem Stand der Technik bekannt und muss vom Gateway-Programm nicht ausgeführt werden, da bekannte Softwareprodukte zur Nachrichtenübermittlung die Umsetzung ausführen. Außerdem muss das Gateway-Programm keine umfassenden Sicherheitseinrichtungen bereitstellen, da solche Einrichtungen in bekannter Nachrichtenübermittlungssoftware und WWW-Servern (beispielsweise Secure Internet Server von IBM) realisiert werden.
  • 3 zeigt ein Gateway-Programm 200, das eine Schnittstelle zwischen einem Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramm 210 und einem Web-Serverprogramm 220 bildet, die in einem Computersystem 230 installiert sind. Wie in diesem Beispiel gezeigt wird, kann das Gateway-Programm zum Bilden einer Schnittstelle zwischen dem Web-Server und einem Anwendungsprogramm 240 zur Nachrichtenwarteschlangenbildung verwendet werden, das in einer anderen Maschine als dem Serversystem 230 ausgeführt werden kann. In diesem Fall wird im Serversystem keine Anwendungssoftware benötigt. Das System, in dem die Anwendung mit Nachrichtenwarteschlangenbildung ausgeführt wird, kann über das Internet oder über ein anderes Datenübertragungsnetz mit dem Serversystem verbunden sein. Das Anwendungsprogramm dieses Beispiels kann HTML-Formulardaten vom Web-Browser 250 interpretieren und als Antwort HTML-Daten erzeugen.
  • Eine ähnliche Verwendung des Gateway-Programms in Verbindung mit einer im Web-Serversystem installierten Anwendungskomponente 260 zur Formatumsetzung wird in 4 gezeigt. Die Umsetzungskomponente dient zum Umsetzen zwischen den HTML-Anforderungen und -Antworten von Web-Browsern und der internen Nachrichtenstruktur eines Anwendungsprogramms 270, das HTML nicht interpretieren kann. Diese Umsetzungskomponente 260 ermöglicht es folglich, dass ein Gateway-Programm 200' gemäß der Erfindung mit vorhandenen Anwendungen zur Nachrichtenwarteschlangenbildung verwendet werden kann. Eine Serverkomponente kann außerdem Anforderungen an mehrere Zielanwendungen und eine Antwort an den Web-Browser in einer einzigen Arbeitseinheit koordinieren. Eine HTML-Umsetzung ist nach dem Stand der Technik bereits bekannt und wird demzufolge hier nicht näher beschrieben.
  • Mit Bezugnahme auf 5 werden nun das Gateway-Programm und der Kommunikationsfluss zwischen einem Web-Browser und einem asynchronen Anwendungsprogramm beschrieben. Für jedes dem Gateway-Programm zugeordnete Anwendungsprogramm zur Nachrichtenwarteschlangenbildung werden eine oder mehrere Anwendungseingangswarteschlangen definiert. Diese Anwendung und ihre Eingangswarteschlangen können sich in der Web-Servermaschine oder in irgendeiner anderen Maschine befinden, die unter Verwendung der Unterstützung der Middleware zur Nachrichtenwarteschlangenbildung zur Kommunikation mit dem Server verbunden ist. Der Gateway-Computer hat eine im Server befindliche Antwortwarteschlange für von den Anwendungsprogrammen übertragene Nachrichten, die von einem lokalen Warteschlangenverwaltungsprogramm verwaltet wird.
  • Ein Benutzer kommuniziert mit dem Gateway-Programm über eine Anforderung 300 GET oder POST zum Ausfüllen eines HTML-Formulars, die den Namen der Anwendung mit Nachrichtenwarteschlangenbildung oder des Dienstes anzeigt, die bzw. den er verwenden möchte. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Name den Anwendungswarteschlangennamen, in einer alternativen Ausführungsform wird dieser jedoch vom Gateway-Programm aus dem Anwendungsnamen abgeleitet.
  • Es folgt ein Beispiel für einen Befehl, durch den ein Benutzer eine Anwendung aufruft:
    <form method"=post" action="/mig-bin/migcgi/MQApp">
  • Angeben eines Nachrichtenwarteschlangenbildungssystems:
    <input type="input"; name="QMName"; size="48"; max length="48">
    und einer Anwendung:
    <input type="input"; name="QName"; size="48"; max length="48">
    <input type="submit"; value="Click here to start the application">
    </form>
  • QName wird zur Angabe des Ziels für die erzeugte asynchrone Nachricht benötigt und wird normalerweise mit der Anwendung selbst ermittelt. QMName ist optional. Falls es angegeben wird, wird es zusammen mit QName zum Angeben des Ziels für die Nachricht verwendet. Falls es nicht angegeben wird, wird ein leerer Name verwendet. Normale Namenauswertungsregeln (name resolution rules) für Nachrichtenübermittlungssysteme können angewandt werden. Zusätzliche Felder, die anwendungsspezifische Zeichenformatdaten enthalten, können in die Formularanforderung aufgenommen werden. Diese Felder werden in der vom Gateway-Computer übergebenen Nachricht zur Anwendung weitergeleitet.
  • Die erste Interaktion eines Benutzers mit einem Anwendungsprogramm (der Anwendungs-"Eintrittspunkt") kommt normalerweise von einer statischen HTML-Web-Seite. Der Benutzer führt eine Dereferenzierung eines bestimmten URL aus oder leitet ein HTML-Format weiter, 300, das mit dem Gateway- Programm interagiert. Die anfängliche HTML-Anforderung des Browsers enthält keinen eingebetteten Sitzungskennzeichner. Wenn ein Benutzer erstmalig einen solchen Eintrittspunkt durchläuft (d. h., es wird eine HTML-Anforderung übertragen, die nicht zu einer bereits bestehenden Sitzung gehört) und eine Anwendung einleitet, richtet das Gateway-Programm eine Sitzung ein, 340, die durch einen im Gateway-Computer eindeutigen Sitzungskennzeichner gekennzeichnet ist, um die Kombination aus der vom Benutzer angeforderten Anwendung und dem Exemplar der Anforderung darzustellen. Sitzungskennzeichner können zufällig oder unter Verwendung von eindeutigen Serverkennungen erzeugt werden, um sicherzustellen, dass jeder für das gesamte Netz einmalig ist, dies ist jedoch nicht wesentlich. Vorhandene Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramme (beispielsweise die MQSeries-Programme von IBM) haben Einrichtungen zum Erzeugen eindeutiger Kennzeichner, und das Gateway-Programm der bevorzugten Ausführungsform nutzt diese Einrichtung.
  • Der Gateway-Computer fügt die Sitzungskennzeichnungsdaten zusammen mit Clientsystem- oder Benutzerkennungsdaten einer Sitzungstabelle hinzu, 350 (als Einträge in einer Nachrichtenwarteschlange realisiert, die zum Beispiel in einem gemeinsam genutzten Speicher mit übergreifender Verarbeitung (cross-processed shared memory) eines die Betriebssystemprogramme OS/2 oder AIX ausführenden Serversystems zwischengespeichert oder in den Festplattenspeicher geschrieben wird). OS/2 und AIX sind Warenzeichen von IBM Corporation. Diese Tabelle wird im Anschluss an die Zuordnung von Sitzungskennzeichnern zu Benutzeranforderungen und Anwendungsprogrammantworten verwendet, wie an späterer Stelle beschrieben wird. Auf diese Weise werden keine Voraussetzungen zum Starten einer Anwendung außer dem Durchlaufen eines Anwendungseintrittspunktes geschaffen. Eine Benutzerinteraktion kann nicht zu mehr als einer Sitzung gehören.
  • Nach der Zuweisung eines Sitzungskennzeichners zu der Interaktion eines Benutzers stellt das Gateway-Programm eine Nachricht in die definierte Eingangswarteschlange des Anwendungsprogramms, 360, startet einen Zeitgeber, 370, und leitet einen Prozess zum Empfangen einer Antwortnachricht vom Anwendungsprogramm ein, 370. Der Empfang von Antworten wird an späterer Stelle beschrieben. Die Nachricht enthält Statusdaten in Form einer laufenden Nummer, die die Position dieser Interaktion in der Gesamtkommunikation zwischen dem anfordernden Clientprozess und dem Anwendungsprogramm kennzeichnet, und sie enthält eine Kennung eines Benutzers oder eines Clientsystems sowie die vom Web-Browser übermittelten Eingangsdaten. Diese Daten werden der Anwendung im geeigneten Zeichensatz und der geeigneten Codeseite dargeboten (wobei eine Umsetzung von einem Prozess im Serversystem separat vom Gateway-Prozess selbst ausgeführt wird, wie oben erwähnt wurde). Das Ziel einer Nachricht kann eine lang andauernde Anwendung mit Nachrichtenwarteschlangenbildung sein, oder ihr Eintreffen kann zum Einleiten des Neustarts einer Anwendung mit Nachrichtenwarteschlangenbildung verwendet werden. wie oben erläutert wurde, kann die Erfindung zur Verwendung mit Anwendungen, die "Web-fähig" sind (das heißt, die HTML-Seiten verstehen und erzeugen können), und mit Anwendungen realisiert werden, die eine HTML-Umsetzung erfordern. Die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung betrifft das Beispiel einer Interaktion mit einer Web-fähigen Anwendung.
  • Die Anwendung mit Nachrichtenwarteschlangenbildung muss auf die empfangene Nachricht durch Übertragen einer HTML-Seite an die Antwortwarteschlange des Gateway-Programms antworten. Wie oben beschrieben wird, hat das Gateway-Programm bereits beim Empfang einen Prozess zum Entnehmen dieser Antworten aus seiner Warteschlange aufgerufen. Dies wird unter Verwendung einer bekannten Einrichtung des zusammenarbeitenden Programms zur Nachrichtenwarteschlangenbildung ausgeführt, wobei ein Befehl zum Abrufen von Nachrichten aus einer Warteschlange wahlweise einen Befehl zum Abwarten einer angegebenen Zeitspanne enthalten kann, falls die Antwort nicht beim erstmaligen Versuch des Abrufvorgangs sofort verfügbar ist. In den MQSeries-Warteschlangenverwaltungsprodukten von IBM wird diese Einrichtung als eine Option im API-Befehl "Nachricht abrufen" aufgerufen, "MQGET_Wait", wie in der Veröffentlichung "MQSeries – Message Queue Interface Technical Reference" (IBM Dokument Nr. SC33-0850-01) beschrieben wird, auf die zuvor verwiesen wurde. Folglich überträgt das Gateway-Programm eine Nachricht und gibt einen Befehl zum Abrufen der Antwortnachricht aus, 370, wobei dem Warteschlangenverwaltungsprogramm die Steuerung des eigentlichen Vorgangs "Nachricht abrufen" übergeben wird, der die HTML-Seite aus der Antwortwarteschlange abruft, 420, und diese an den Gateway-Computer weiterleitet. Das Gateway-Programm überträgt sodann die HTML-Seite, die den aktuellen Sitzungskennzeichner als verborgenes Feld in HTML enthält, an den Browser, 420.
  • Falls die Wartezeit des Vorgangs "Nachricht abrufen" vor dem Erhalt der Antwortnachricht durch das Gateway-Programm verstreicht, kehrt der Vorgang "Nachricht abrufen" zurück, und das Gateway-Programm reagiert mit dem Übertragen einer vorläufigen Antwortnachricht an den Browser, 390, 400. Diese vorläufige Antwort beendet die synchrone Sitzung, da sie jedoch einen Sitzungskennzeichner enthält, kann die Sitzung später "erneut gestartet" werden (genaugenommen wird eine neue Sitzung gestartet, da diese jedoch eine Interaktion zwischen demselben Browser und denselben Gateway-Programmen mit sich bringt und auf denselben Sitzungskennzeichner Bezug nimmt, kann sie als erneuter Start der ursprünglichen Sitzung betrachtet werden). Falls die synchrone Sitzung zwischen dem WWW-Browser und dem mit dem Gateway-Computer verbundenen WWW-Serverprogramm andernfalls vor dem Empfang der Antwort verlassen wird, bricht der Gateway-Computer alle anstehenden (in-doubt) Vorgänge "Nachricht abrufen" ab. Jede Antwortnachricht, die nach einer Zeitlimitüberschreitung oder einer anderen Aufgabe der Sitzung in die Antwortwarteschlange des Gateway-Programms gestellt wird, verbleibt dort solange, bis der WWW-Browser auf der Suche nach der entsprechenden Antwortnachricht erneut mit dem Gateway-Computer interagiert. Wenn eine solche nachfolgende WWW-Browseranforderung empfangen wird, ruft das Gateway-Programm erneut den Vorgang "Nachricht abrufen" auf (mit einer Wartezeit).
  • Es ist nicht erforderlich, dass alle in der Sitzung an einen Client übertragenen Kommunikationsvorgänge den Sitzungskennzeichner enthalten, der Kennzeichner wird jedoch jedes Mal aufgenommen, wenn eine weitere Clientinteraktion erwartet wird. Dies im Allgemeinen der Fall, wenn ein Kommunikationsvorgang nach einer Zeitlimitüberschreitung und vor der Verfügbarkeit der Antwort der Anwendung übertragen wird, 400, oder wenn eine Anwendungsantwort empfangen wird und die enthaltenen Sitzungsstatusdaten die Erwartung einer weiteren Clientinteraktion bestätigen. Im Allgemeinen aktualisiert das Gateway-Programm seine Sitzungstabelle mit den Sitzungsstatusdaten für die entsprechende Sitzung, 420, wenn eine Antwort von einem Anwendungsprogramm empfangen wird. Falls die Anwendung jedoch keine weitere Interaktion vom Benutzer oder vom Prozess im Clientsystem benötigt (wie durch die Sitzungsstatusdaten oder das Fehlen derselben in Antworten vom Anwendungsprogramm gekennzeichnet wird), gibt das Gateway-Programm alle sitzungsspezifischen Ressourcen frei, 420, wenn es die Seite an den Browser weiterleitet.
  • Wenn das aktuelle Anwendungsprogramm eine weitere Clientinteraktion "erwartet" oder benötigt (d. h. erwartet, dass der Client entweder mit dem aktuellen Anwendungsprogramm oder einem anderen Anwendungsprogramm interagiert, bevor die Gesamtanwendung beendet wird), zeigt es dies mittels einer Markierung in seinen Antworten an den Server an. Außerdem nimmt es weitere HTML-Formulare in die an den Client übertragene HTML-Seite auf, wobei der Sitzungskennzeichner in jedes der dynamisch erzeugten HTML-Formulare aufgenommen wird).
  • Der Web-Browser hat Einrichtungen zum Zwischenspeichern von Seiten, 410, und kann folglich die eingebetteten Sitzungskennzeichner speichern, und dadurch wird es möglich, dass ein einziger Benutzer mehr als eine offene Sitzung hat. Diese Sitzungen können verschachtelt sein oder sich überlappen. Wenn ein einen Sitzungskennzeichner enthaltendes Formular anschließend in 300 im Browser ausgefüllt wird, fließt der Sitzungskennzeichner zurück zum Gateway-Programm im Server, so dass das Gateway-Programm das anschließend empfangene Formular der korrekten Sitzung zuordnen kann, 320, 330. Der Sitzungskennzeichner wird zum Unterscheiden der Anforderung von anderen Anforderungen von anderen Benutzern und anderen Anforderungen vom selben Benutzer, jedoch für verschiedene Anwendungen, verwendet. Ein Prozess, der Teil des Gateway-Programms ist, fragt die Sitzungstabelle nach einer Übereinstimmung zwischen einem Tabelleneintrag und dem Sitzungskennzeichner und den Sitzungsstatusdaten einer empfangenen Anforderung ab, 320. Falls die Sitzungs- und Statusdaten keiner bestehenden Interaktion mit einer Anwendung entsprechen, stellt das Gateway-Programm die Statusdaten und die Eingangsdaten als eine Nachricht in die Eingangswarteschlange der Anwendung, wie oben beschrieben wurde. Falls ein Vergleich der Sitzungs- und Statusdaten einer empfangenen Anforderung mit Einträgen in der Sitzungstabelle jedoch eine Übereinstimmung ergibt, muss dies ein erneuter Versuch einer früheren Anforderung sein, und folglich ist eine Antwort möglicherweise bereits verfügbar. Es muss dann keine neue Nachricht an die Anwendung übertragen werden, da die entsprechende(n) Warteschlangenverwaltungseinrichtung(en) eine gesicherte einmalige Zustellung der zuvor übertragenen Nachricht zuverlässig bereitstellen müssen; das Gateway-Programm ruft den Vorgang "Abrufen mit Wartezeit" (Get with Wait operation) auf, 370, um seine Antwortwarteschlange auf die erwartete Antwortnachricht zu überprüfen.
  • Die Zuordnung eines Sitzungskennzeichners zu einer Benutzerinteraktion, der sodann an den Browser rückübertragen und dort gespeichert wird, löst folglich mehrere technische Probleme. Erstens ermöglicht dies mehr als einem Benutzer gleichzeitig den Zugriff auf dieselbe Anwendung oder denselben Dienst, wobei der Gateway-Computer zwischen empfangenen Antworten unterscheiden kann. Zweitens wird sichergestellt, dass genügend Kontextdaten zwischen aufeinanderfolgenden Anforderungen übertragen werden, die von jedem Benutzer an jede Serveranwendung ausgegeben werden, um eine Vielzahl von Anforderung-Antwort-Paaren eines lang andauernden Dialogs einer Anwendung einander zuzuordnen. Drittens wird es dem Benutzer ermöglicht, Interaktionen mit mehreren verschiedenen Anwendungen zu verschachteln, indem ein Mechanismus zum Unterscheiden zwischen diesen bereitgestellt wird. Viertens werden die Voraussetzungen für die Möglichkeit geschaffen, dass ein Benutzer eine Anwendung in jeder Phase verlässt, möglicherweise ohne irgendeine Benachrichtigung an den Server oder das Gateway-Programm, und es wird die Möglichkeit eines Verbindungsfehlers zwischen dem Benutzer und dem Server angegangen.
  • Außer dem Sitzungskennzeichner enthält die dynamisch erzeugte HTML-Seite eine laufende Nummer, die die Position der Interaktion in der aktuellen Sitzung kennzeichnet. Diese wird durch die nächste Browseranforderung an das Gateway-Programm rückübertragen, und dieses führt eine Prüfung auf den erwarteten Wert aus, 320. Dieser Mechanismus des Aufrechterhaltens von Daten und des Ausführungsstatuskontextes unter Verwendung von in einer Tabelle festgehaltenen Sitzungskennzeichnern und laufenden Nummern ermöglicht die Ausführung von Folgen von Clientanforderungen, die voneinander abhängig sind – der Serveranwendung wird die Unterscheidung zwischen einer Vielzahl von Nachrichten innerhalb derselben Sitzung ermöglicht.
  • Eine Sitzung kann auf eine der folgenden Arten beendet werden:
  • Eine Serveranwendung zeigt in ihrer Antwortnachricht an, dass keine weitere Benutzereingabe angefordert wird, und der Gateway-Computer antwortet durch Freigeben der sitzungsspezifischen Ressourcen, 420.
  • Eine ein Formular enthaltende HTML-Seite wird an den Benutzer übertragen, wird jedoch nicht ausgefüllt und innerhalb einer von der Verwaltungseinrichtung definierten Zeitspanne rückübertragen. Der Gateway-Computer überträgt eine Beendigungsnachricht an die Serveranwendung, die eine Antwort vom Benutzer erwartete (wobei eine unnötige Aufrechterhaltung der nichtbeendeten Serveranwendung vermieden wird).
  • Ein Benutzer entscheidet sich zum Verlassen der Anwendung durch einen Dialog mit dem Gateway-Programm, wenn die Serveranwendung nicht innerhalb einer annehmbaren Zeitspanne auf Nachrichten antwortet. Das Gateway-Programm versucht, die übertragene Nachricht abzurufen. Falls dies nicht möglich ist, überträgt es eine Abbruchnachricht an das Serveranwendungsprogramm.
  • Eine Sitzungsbeendigung ermöglicht dem Gateway-Programm und Serveranwendungen die Freigabe aller zugeordneten sitzungsspezifischen Ressourcen. Ein Sitzungskennzeichner wird zurückgewiesen (d. h. leitet keine weiteren Kommunikationsvorgänge außer einer Rückweisungsbenachrichtigung ein), falls er nach Beendigung der Sitzung vom Benutzer oder der Serveranwendung an das Gateway-Programm übertragen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass das Verstreichen der servergesteuerten Zeitlimitperiode die Zeitspanne festlegt, für die der Clientprozess suspendiert bleiben muss, beendet jedoch nicht automatisch die Sitzung.
  • Nach einer solchen Zeitlimitüberschreitung bewahrt das Gateway-Programm folglich noch immer Sitzungskennzeichnungs- und Statusdaten auf.
  • Es sind Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramme bekannt, die Einrichtungen aufweisen, um sicherzustellen, dass Nachrichten vom Gateway-Programm in die Eingangswarteschlange der Anwendung gestellt werden und dass Antworten an das Gateway-Programm rückübertragen werden (siehe unten). Die Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramme können jedoch nicht garantieren, dass die Datenübertragungsverbindungen zu einem bestimmten Zeitpunkt funktionieren oder dass die Anwendung selbst zur Verarbeitung einer Anforderung vom Browser ausgeführt wird. Das Warteschlangenverwaltungsprogramm kann außerdem keine gesicherte Zustellung an einen Web-Browser bereitstellen, der mit einem Netz aus Warteschlangenverwaltungseinrichtungen verbunden ist. Wie beschrieben wird, reagiert das Gateway-Programm auf eingehende Web-Browseranforderungen durch Stellen einer Nachricht in die Eingangswarteschlange einer Serveranwendung. Wenn die Nachricht erstmalig in die Warteschlange gestellt wird, startet das Gateway-Programm einen Ablaufzeitgeber, 370, und wartet auf eine Antwort von der Serveranwendung. Falls der Zeitgeber abläuft, bevor irgendeine Antwort vom Anwendungsprogramm empfangen worden ist, erzeugt das Gateway-Programm eine HTML-Seite, 390, um den Benutzer über das Ablaufen zu benachrichtigen, 400.
  • Folglich ist das Gateway-Programm so konfiguriert, dass es selbst eine Antwort an den Browser überträgt, falls es vor dem Verstreichen einer von der Systemverwaltungseinrichtung definierten Zeitspanne keine Antwort von der Anwendung empfängt. Die einzustellende maximale Zeitspanne einer Clientsuspendierung hängt von der jeweiligen Anwendung ab (10 Sekunden oder 1 Sekunde kann geeignet sein). Der Hauptzweck dieser Antwort besteht darin, den Benutzer oder den kommunizierenden Prozess im Clientsystem mit Daten zu versehen, um eine Entscheidung zu ermöglichen, ob die aktuelle Kommunikationssitzung aufrechterhalten werden muss, um auf eine Antwort zu warten, oder ob die Sitzung beendet wird (jedoch unter Aufbewahrung von der Sitzung zugeordneten Daten) und andere Verarbeitungselemente fortgesetzt werden. Diese Antwort an den Client kann einfach eine Eingabeaufforderung an einen Endbenutzer sein (beispielsweise das Einleiten einer Bildschirmnachricht bezüglich des Zeitgeberablaufs), jedoch zeigt eine vom Zeitgeber eingeleitete Antwort an den Browser gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch an, ob die Anforderung von der Zielmaschine empfangen wurde und ob die Anwendung die Anforderung gelesen hat. Es sind Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramme bekannt, die eine Meldung "Bei Eingang bestätigen" (Confirm On Arrival) und "Bei Zustellung bestätigen" (Confirm On Delivery) bereitstellen. Das Gateway-Programm gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist für die Verwendung der verfügbaren Meldungseinrichtungen geeignet, um seine Benachrichtigung hinsichtlich des Zeitgeberablaufs so zu erstellen, dass diese alle verfügbaren Daten bezüglich des Fortschritts der Kommunikation für diese Sitzung enthalten kann.
  • Eine Realisierung der vorläufigen Antwort als sofortige Bestätigung des Empfangs der Anforderung vom Clientsystem durch den Gateway-Computer liegt im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung. Diese Bestätigung beendet die aktuelle synchrone Sitzung, enthält jedoch den Sitzungskennzeichner und ermöglicht so dem Client das erneute Aufsuchen der Interaktion zu einem späteren Zeitpunkt. Obwohl der Clientprozess in diesem Fall nicht suspendiert wird, um auf eine Antwort von einem asynchron angeforderten Programm zu warten, bleibt die Möglichkeit von Verzögerungen zwischen der Anforderung und der Bestätigung des Empfangs aufgrund von Problemen mit den Kommunikationsverbindungen oder den kommunizierenden Systemen selbst. Hier kann eine Client-Zeitlimitperiode verwendet werden, um den Vorgang zu automatisieren, wenn die Clientanforderung verlassen werden muss, falls keine Bestätigung empfangen wird, bei bestimmten Anwendungen kann die Entscheidung zum Verlassen einer Clientanforderung jedoch Endbenutzern überlassen werden, wie es Benutzern von bestehender Web-Browsersoftware vertraut ist.
  • Im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Bereitstellung eines Prozesses im Gateway-Programm, der auf einen empfangenen Anforderungs-"Typ" von einem Clientsystem anspricht, um festzustellen, ob eine sofortige vorläufige Antwort benötigt wird oder eine eingestellte Suspendierungs- oder Zeitlimitperiode mit dem Ziel der Bereitstellung einer vollständigen Antwort innerhalb dieser Zeitspanne verwendet werden muss, falls eine solche verfügbar ist. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung weist das Gateway-Programm einen konfigurierbaren Zeitlimitwert (timeout value), den es standardmäßig verwendet. Dieser Wert wird in einer Konfigurationsdatei im Serversystem zwischengespeichert, in dem das Gateway-Programm installiert ist, und kann anschließend von einer Systemverwaltungseinrichtung geändert werden. Ein zusätzlicher Parameter kann in HTML-Formularanforderungen aufgenommen werden (ähnlich den Parametern QName und QMName), der diesen Standard überschreibt. Unter Verwendung von Beispielen, auf die an früherer Stelle Bezug genommen wurde, wird im Falle der Entwicklung eines HTML-Formulars zum Übermitteln einer Warenbestellung, die eine schnelle Antwort zur Bestätigung des Empfangs der Anforderung erfordert, ein niedriger Zeitlimitwert im Anforderungsformular codiert; wohingegen im Falle einer Anforderung von Daten zu einem Kontostand, wo keine solche schnelle Bestätigung erforderlich ist, ein höherer Wert codiert würde (vielleicht ein Wert, der der längsten Warteperiode entspricht, die Benutzer erwartungsgemäß tolerieren).
  • Nachrichtenübertragungsprotokolle zum Bereitstellen einer gesicherten Zustellung von Nachrichten werden in der internationalen Patentanmeldung WO 95/10805 der UK-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer GB 2311443 beschrieben. Obwohl eine grundlegende Netzunterstützung normalerweise eine zuverlässige Zustellung von Paketen zwischen Maschinen sicherstellt, kann eine gesicherte Zustellung über ein unzuverlässiges Kommunikationsmedium normalerweise nicht bereitgestellt werden. Um zu garantieren, dass Daten nur einmal übertragen werden und dass Kommunikationsvorgänge nach einem größeren Maschinen- oder Netzfehler ordnungsgemäß neugestartet und wiederhergestellt werden, ist mehr als die grundlegende Netzunterstützung zur Paketzustellung erforderlich. Insbesondere müssen beide Partner in einem System mit gesicherter Zustellung in Erinnerung behalten, welche Daten erfolgreich übertragen und "festgeschrieben" ('hardened') wurden. Eine Festschreibung (Hardening) ist der Prozess des Schreibens von Daten in ein Speichermedium, beispielsweise eine Festplatte, und des Sicherstellens, dass sie auch im Falle eines Hardwarefehlers wiederhergestellt werden können. Die Bereitstellung einer Ressourcenwiederherstellung in einem Nachrichtenwarteschlangenbildungssystem wird ausführlich zwischen den Seiten 209 und 217 des Buches "Messaging and Queuing Using the MQI" von B. Blakely, H. Harris und R. Lewis, McGraw-Hill, 1994, beschrieben.
  • Eine kommerzielle Anwendung kann mehrere Serveranwendungen beinhalten, deren Transaktionsaktivitäten koordiniert werden müssen. Dieses Problem wird durch das Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramm im Serversystem gelöst. Das Gateway-Programm überträgt eine Nachricht an ein einziges steuerndes Anwendungsprogramm mit Nachrichtenwarteschlangenbildung, das diese sodann bei Bedarf in gesonderte Anforderungen an die einzelnen Serveranwendungen zerlegt. Diese Nachrichten können übertragen und unter der Transaktionssteuerung durch das Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramm wieder zusammengesetzt werden. Nachrichtenübermittlungsprogramme mit Einrichtungen zur Bereitstellung einer solchen Transaktionssteuerung sind nach dem Stand der Technik bekannt (beispielsweise die Nachrichtenübermittlungsprogramme MQSeries von IBM). Die Ausgestaltung des Gateway-Programms ermöglicht das Hinzufügen von zusätzlichen Serveranwendungen, um mit der steigenden Nachfrage Schritt zu halten – d. h., die Lösung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist skalierbar. Dies wird erreicht, indem das Gateway-Programm den Sitzungskennzeichner in einen Nachrichtendeskriptorteil von jeder der asynchronen Nachrichten aufnimmt. (Der Nachrichtendeskriptor umfasst Daten, die die Eigenschaften der Nachricht definieren, und wird vom Nachrichtenwarteschlangenbildungsdienst verwendet, um zu entscheiden, wie die Nachricht verarbeitet werden muss. Die Nachrichten selbst umfassen zwei verschiedene Komponenten – einen Anwendungsdatenteil und einen Nachrichtenvorsatzteil, der die Nachrichtendeskriptordaten enthält, die den Anwendungsdaten untergeordnet sind.) Dadurch wird es möglich, dass mehrere Serveranwendungsprogramme in Bezug auf eine Arbeitswarteschlange parallel ausgeführt werden. Falls die Anwendung zwischen aufeinanderfolgenden Interaktionen eigene Kontextdaten speichern muss, kann sie Nachrichten abrufen, die mit ihrem Sitzungskennzeichner übereinstimmen. Falls sie keine Kontextdaten speichern muss, können Exemplare der Serveranwendung die erste Nachricht, die sie finden, abrufen und verarbeiten.
  • Die Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform ermöglicht folglich die Verbindung des WWW-Internetdienstes mit einem universalen Nachrichtenübermittlungssystem, ohne eine Änderung an vorhandenen Web-Browsern erforderlich zu machen, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführung begrenzt. Die Erfindung kann so ausgeführt werden, dass sie eine Verbindung zwischen zwei beliebigen Datenverarbeitungssystemen bereitstellt, wobei ein in einem System installiertes Computerprogramm eine synchrone Kommunikation benötigt, wohingegen ein im anderen System installiertes Programm eine asynchrone Form der Kommunikation benötigt. Außerdem stellt die Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer Nachrichtenübermittlungssoftware, beispielsweise den MQSeries-Produkten von IBM, eine Brücke zu Netzen bereit, die das Internetprotokoll (IP) nicht unterstützen, da MQSeries die Übertragungsprotokolle TCP/IP, APPC und NetBios unterstützt. Folglich ermöglicht die Erfindung Kommunikationsvorgänge zwischen Anwendungen in IP- und Nicht-IP-Netzen.
  • Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform enthält ein gesondert installierbares Gateway-Programm in Verbindung mit einem Nachrichtenübermittlungssystem. Eine alternative Ausführungsform realisiert den Gateway-Computer als eine interne Komponente eines Warteschlangenverwaltungsprogramms. Der Sitzungskennzeichner und die Sitzungsstatustabelle können je nach Wunsch als eine Nachrichtenwarteschlange unter der Steuerung der Warteschlangenverwaltungseinrichtung realisiert werden. Die bereits in Warteschlangenverwaltungseinrichtungen von MQSeries realisierten Kennzeichner MessageID und CorelID können als geeignete Suchinformationen beim Abfragen der Warteschlange verwendet werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Aktualisierung von Einträgen, die in einer von der Warteschlangenverwaltungseinrichtung gesteuerten Warteschlange zwischengespeichert werden, die Schritte des Entfernens der Einträge aus der Warteschlange, der Änderns und erneuten Stellens in die Warteschlange erforderlich macht, da keine Voraussetzungen für eine Änderung von Einträgen geschaffen werden, während sie in einer von der Warteschlangenverwaltungseinrichtung gesteuerten Warteschlange verbleiben. Das Aktualisieren eines Eintrags in einer im gemeinsam genutzten Speicher zwischengespeicherten Tabelle kann ein einfaches Überschreiben des früheren Eintrags zur Folge haben. Obwohl es Vorteile bei der Verwendung der Einrichtungen des Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramms hinsichtlich des Vorgangs "Auf Ereignis (d. h. Antwort) oder Zeitlimitüberschreitung warten" ('wait for event (i. e. reply) or timeout' operation) gibt, wird diese Funktion normalerweise von Betriebssystemen mit Mehrfachprogrammbetrieb (multi-threaded operating systems) bereitgestellt, und ein Nachrichtenwarteschlangen-Verwaltungsprogramm kann die Funktion des zugrundeliegenden Betriebssystems in der Praxis nutzen. Alternative Ausführungsformen können eine Einleitung des Gateway-Programms jedes Mal verwenden, wenn eine neue Antwortnachricht erstmalig in die Antwortwarteschlange gestellt wird, jedoch ist dies nicht die bevorzugte Ausführung, da eine Einleitung nicht erwünscht ist, wenn keine aktuelle aktive Sitzung mit dem Clientsystem besteht. Weitere alternative Ausführungsformen der Erfindung können ein periodisches Abfragen der Antwortwarteschlange auf neue Antwortnachrichten anstelle des Aufrufens eines Vorgangs "Abrufen mit Wartezeit" realisieren.
  • In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden Sitzungskennzeichner automatisch im Cachespeicher eines Web-Browsers (als eingebettete Felder in HTML-Seiten) gespeichert. Alternativ könnten die Sitzungskennzeichner jedoch einem Endbenutzer auf einem Bildschirm angezeigt werden, und der Benutzer muss möglicherweise den Sitzungskennzeichner eingeben, wenn er eine nachfolgende zugeordnete Anforderung macht. In Ausführungsformen, in denen eine vorläufige Antwort an das Clientsystem nach einer Zeitlimitüberschreitung ohne automatische Speicherung oder automatische Aufnahme in künftige Anforderungen lediglich dem Benutzer angezeigt wird, entscheidet der Endbenutzer, ob die aktuelle Sitzung beendet werden muss, wobei der Kennzeichner für nachfolgende Wiederholungen einer Anforderung gespeichert wird. Die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform weist außerdem das Merkmal von Sitzungskennzeichnern und Sitzungsstatusdaten auf, die lediglich in bestimmte der an den Browser rückübertragenen Kommunikationsvorgängen aufgenommen werden, eine eindeutig im Anwendungsbereich der Erfindung gemäß der Definition in angehängten Ansprüchen liegende Alternative beinhaltet jedoch zumindest die Aufnahme der Sitzungskennzeichnerdaten in alle Antworten.
  • Ein Merkmal der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die Aufbewahrung von Statusdaten durch das Gateway-Programm; eine alternative Ausführungsform der Erfindung überlässt den Anwendungsprogrammen die Handhabung aller Folgesteuerungsprobleme, so dass das Gateway-Programm nicht an der Verwaltung von Sitzungsstatusdaten beteiligt ist.

Claims (11)

  1. Datenübertragungsserversystem für ein Datenübertragungsnetz, wobei das Serversystem Einrichtungen zum Unterstützen einer synchronen Kommunikation zwischen dem Serversystem und einem Clientsystem des Netzes aufweist und wobei das Serversystem außerdem Einrichtungen zum Unterstützen einer asynchronen Kommunikation mit Programmen im Serversystem oder in einem anderen System des Netzes aufweist, wobei das Serversystem Folgendes enthält: ein Mittel, das auf eine Anforderung vom Clientsystem in einer asynchronen Kommunikationssitzung zwischen dem Clientsystem und dem Serversystem anspricht, um eine Anforderung an ein Programm im Serversystem oder in einem anderen System des Netzes als asynchrone Kommunikation zu übertragen, wobei die asynchrone Anforderung einen vom Serversystem zugeordneten Sitzungskennzeichner enthält; ein Mittel zum Starten eines Zeitgebers auf die Anforderung vom Clientsystem hin; ein Mittel, das auf den Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation anspricht, um die Antwort unter Verwendung des Sitzungskennzeichners der Anforderung vom Clientsystem zuzuordnen, um zu ermöglichen, dass eine Antwort an das Clientsystem übertragen wird; ein Mittel, das auf die Antwort des Programms auf die asynchrone Kommunikation anspricht, die Sitzungsstatusdaten beinhaltet, die eine serielle Anordnung von Interaktionen ermöglichen, um Sitzungsstatusdaten in die an das Clientsystem übertragene Antwort aufzunehmen; ein Mittel zum Erzeugen einer vorläufigen Antwort vor dem Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation, wobei die vorläufige Antwort den Sitzungskennzeichner enthält; ein Mittel zum Übertragen der vorläufigen Antwort an das Clientsystem in der synchronen Kommunikationssitzung, falls eine vorgegebene Zeitspanne verstreicht, bevor eine Antwort auf die asynchrone Anforderung vom Serversystem empfangen wird.
  2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, das einen Prozess im Serversystem zum Zuordnen des Sitzungskennzeichners zur Anforderung vom Clientsystem enthält und wobei der Sitzungskennzeichner in die asynchrone Anforderung aufgenommen wird, die er an das Programm überträgt, wobei das Serversystem ein Mittel enthält, das auf den Empfang einer Antwort vom Programm auf die asynchrone Anforderung anspricht, wobei die Antwort den Sitzungskennzeichner enthält, um den Sitzungskennzeichner zum Zuordnen der Antwort vom Programm zur Anforderung vom Clientsystem zu verwenden, und zum Aufnehmen des Sitzungskennzeichners in eine an das Clientsystem übertragene Antwort.
  3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2, wobei im Serversystem eine Internet-Serversoftware für das World Wide Web (WWW) installiert ist, um auf Anforderungen von der in einem Clientsystem installierten WWW-Browser-Software zu antworten, wobei das Serversystem ein Mittel zum Einbetten der Sitzungskennzeichnerdaten in HTML-Seiten enthält, die in Antworten enthalten sind, die an ein Clientsystem übertragen werden.
  4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 3, wobei das Serversystem ein Mittel enthält, das auf in der Antwort des Programms auf die asynchrone Anforderung enthaltene Sitzungsstatusdaten anspricht, um eines oder mehrere HTML-Formulare zum Ausfüllen durch einen Endbenutzer in die HTML-Seiten aufzunehmen, wobei der Sitzungskennzeichner in die Formulare eingebettet ist.
  5. Datenübertragungssystem nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei das Serversystem ein Mittel enthält, das auf die in der Antwort des Programms auf die asynchrone Anforderung enthaltenen Sitzungsstatusdaten anspricht, um Sitzungsstatusdaten in die an das Clientsystem übertragenen HTML-Seiten einzubetten.
  6. Datenübertragungssystem nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, das ein Mittel zum Umwandeln von HTML-Daten einer Clientanforderung in ein vom Programm interpretierbares Format und zum Umwandeln von in einer Antwort vom Programm enthaltenen Daten in HTML zur Aufnahme in die Antwort an das Clientsystem enthält.
  7. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei das Serversystem eine Eingangsbestätigung-(COA-) und/oder Lieferbestätigungs-(COD-)Meldung ausführt und auf einen Empfang einer COA- oder COD-Meldung vor dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne anspricht, um die COA- oder COD-Meldung in die nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne an das Clientsystem übertragene Kommunikation aufzunehmen.
  8. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei das Serversystem ein Mittel enthält, das auf eine in der Antwort des Programms auf die asynchrone Anforderung enthaltene Kennzeichnung des Sitzungsstatus anspricht, um festzustellen, ob Sitzungskennzeichnungsdaten in die Antwort an das Clientsystem aufgenommen werden müssen.
  9. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Aufnehmen von Sitzungsstatusdaten in eine Antwort an das Clientsystem ein Mittel enthält, um in Abhängigkeit vom Sitzungsstatus festzustellen, ob die Sitzungsstatusdaten aufgenommen werden müssen.
  10. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, das ein Mittel enthält, das auf eine Anforderung vom Clientsystem anspricht, um festzustellen, ob eine Bestätigung des Empfangs als vorläufige Antwort an das Clientsystem übertragen werden muss oder ob der Zeitgeber gestartet werden muss.
  11. Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem ersten Computerprogramm in einem ersten System eines Kommunikationsnetzes und einem dritten Computerprogramm, auf das über ein zweites Computerprogramm in einem zweiten System des Netzes zugegriffen werden kann, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Übertragen einer ersten Anforderung vom ersten Programm an das zweite System in einer synchronen Kommunikationssitzung; auf den Empfang der synchronen Anforderung vom ersten Programm durch das zweite System hin Übertragen einer Anforderung an das dritte Programm als asynchrone Kommunikation, wobei die asynchrone Anforderung einen von einem zweiten Programm im zweiten System zugeordneten Sitzungskennzeichner enthält; und Starten eines Zeitgebers; auf den Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation durch das zweite System hin Zuordnen der Antwort zur Anforderung vom ersten Programm unter Verwendung des Sitzungskennzeichners, um die Übertragung einer Antwort an das erste Programm zu ermöglichen, und auf die Antwort auf die asynchrone Kommunikation hin, die Sitzungsstatusdaten enthält, die eine serielle Anordnung von Interaktionen ermöglichen, Aufnehmen von Sitzungsstatusdaten in die Antwort an das erste Programm; Erzeugen einer vorläufigen Antwort vor dem Empfang einer Antwort auf die asynchrone Kommunikation, wobei die vorläufige Antwort den Sitzungskennzeichner enthält; und Übertragen der vorläufigen Antwort an das erste Programm in der synchronen Kommunikationssitzung, falls eine vorgegebene Zeitspanne verstreicht, bevor vom zweiten System eine Antwort auf die synchrone Anforderung empfangen wird.
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