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iXcom技術白皮書
1. 前言... 1
2. iXcom簡介... 2
3. iXcom的功能... 3
4. iXcom的特點... 4
5. 基本概念... 5
5.1. 套用... 5
5.2. 節點... 5
5.3. 電文... 6
5.4. 電文號... 7
5.4.1. 映射電文號... 7
5.5. 回線... 7
5.6. 主機名... 8
5.7. 主機代號... 8
5.8. 電文實時傳輸... 8
5.9. 電文可靠傳輸... 8
5.10. 靜態連線... 9
5.11. 動態連線... 9
5.12. 佇列... 10
5.12.1. 傳送佇列... 10
5.12.2. 接收佇列... 11
5.13. 分組傳送... 11
5.14. 分組接收... 11
6. 體系結構... 11
6.1. 系統核心... 12
6.1.1. 基礎平台構件層... 12
6.1.2. 數據處理構件層... 13
6.2. 通信管理... 14
6.3. 套用適配器層... 15
1. 前言
本文檔介紹寶信軟體的中間件產品iXcom。iXcom屬於訊息通信中間件，它的主要功能是在應用程式間傳遞訊息，這些訊息可以在不同的通信協定（基於TCP/IP Socket）、不同的主機系統和不同的套用系統。
iXcom提供簡單易用、高效可靠的分散式套用開發和通信平台，利用它可以快速方便地開發可靠、高效的分散式套用。
iXcom提供遠程監控和控制功能，可以方便的控制通信線路和得知通信運行狀況。
iXcom提供對多種主流資料庫的支持，支持Oracle,SQLServer等資料庫。
iXcom提供對多種開發語言的支持，支持C/C++ , Java, .NET, VB , Delphi等語言。
2. iXcom簡介
iXcom 是面向分散式套用的訊息中間件，它為網路環境下客戶機/伺服器（C/S）結構的套用系統的開發和運行，提供了靈活和易用的基礎平台。
iXcom提供兩種通訊模式，實時傳輸模式和可靠傳輸模式。在實時傳輸模式上，iXcom提供快速地數據傳送能力，但在通信出現異常時不能保證數據地可靠到達。在可靠傳輸模式下，iXcom提供可靠的數據傳送能力，嚴格按照套用傳送電文的先後順序進行電文傳送，保證電文的可靠傳輸。
一個iXcom 的基本工作示意圖如圖1 所示。應用程式分布在網路上的兩個結點上，當應用程式之間要傳送訊息時，應用程式只需將訊息電文號和訊息的內容通過iXcom提供的接口傳給iXcom。iXcom 便會利用網路結點上的各個iXcom運行系統組成的虛擬網，將訊息輸送到訊息接收者所在的結點上，然後提交給訊息的接收者。
圖1
3. iXcom的功能
iXcom的主要功能如下：
Ø 提供端到端的實時通信服務。套用不必關心網絡通信和其它的網路細節，套用只需關注套用業務層，減少學習和使用的難度。
Ø 提供端到端的可靠通信服務。適用於分散式環境下各種不同類型的套用開發，特別是對通信的可靠性要求較高的套用，提供多層次的異步通信機制。通信的套用雙方在處理時間上可以互不相關，傳送方在傳送數據時接收方套用可以還未啟動。
Ø 提供對傳送電文的並發傳輸（通信規約必須是動態連線的）和接收電文的並發處理，適用於對效率要求比較高的業務領域。
Ø 提供簡單易用、快速、高效可靠的分散式套用系統的開發平台，套用編程接口（API）簡單且易學易用。網路異構環境和細節對用戶完全透明並且支持多種網路底層環境，並提供了跨作業系統的C/C++/Java接口；
Ø iXcom可以和具有不同通信規約的節點進行通信。
Ø 提供WebService，XML-RPC接口，可以和J2EE和.NET進行集成。
Ø 支持工業通信協定Modbus、3964R等協定。
Ø 通過iXcom提供的協定框架，可以對通信協定進行擴展。
Ø 可靠傳輸方式下，支持電文的廣播和多播傳送。
Ø 提供對多種訊息格式(ASCII和二進制)傳輸的支持；提供快速可靠的面向事務處理的數據遞送功能，保證數據的完整性和可靠性；
Ø 提供分散式（C/S和B/S）的管理平台，通過DNS服務和套用管理等方式，提供對iXcom的管理和監控。
4. iXcom的特點
iXcom有以下特點：
Ø 支持多種作業系統，如IBMAIX、HP-UX 、Linux、Windows 2000/NT/XP/2003 等。
Ø 支持多種開發工具。iXcom在所有平台上都支持C、C++、Fortran和JAVA；在Windows 系列平台上，提供VB/Delphi/C# 等接口。
Ø 網路節點數的支持量大：網路節點數的支持可從數十個到上千個，具體上限的多少與主機的性能有關。
Ø 基於TCP/IP Socket 。
Ø 支持客戶/伺服器(Client/Server)方式。
5. 基本概念
5.1.套用
與具體業務有關的程式，包括客戶端處理輸入輸出的客戶程式(Client)、服務端負責業務邏輯的服務程式(Server)。
5.2.節點
節點就是通信程式的宿主主機。一個iXcom可以和多個節點通信。一個節點主要有五個屬性：IP位址、Port號、通信規約、主機名稱和主機代號。
Ø IP地址
節點的IP位址，可以有備用IP位址。
Ø Port號
節點通信程式的監聽連線埠號
Ø 通信規約（Protocol）
iXcom和外部主機互相通信的規約
Ø 主機名稱（hostname）
標識節點名稱，不大於8個ascii字元
Ø 主機代號（HostDC）
標識節點代號，用做傳送電文時的目的地，用2個ascii字元表示。
註：在本文章，沒有特殊指名的話，節點和主機是同一概念。
5.3.電文
在通信中間件之間傳送的數據包，一般由電文頭、電文體（數據塊）和結束符組成。
其中電文頭長度an>1-2個字元,對於特定的通信規約而言，結束符是確定不變的。
Ø 數據電文(Data Message)
用於傳送套用系統的數據塊，iXcom不對該類型電文進行拆分，但該電文有可能被底層的TCP協定進行拆分和重組。
Ø 應答電文(ACK Message)
由通信的接收方傳送，用於告知傳送方電文是否已被正確接收。
Ø 心跳電文(Heartbeat message)
用於監視回線和對方通信程式的狀態，用作狀態檢測，雙方可根據實際需要決定是否傳送心跳電文。
註：
1. 應答電文是用於保證通信的可靠傳輸。
2. 控制電文、心跳電文是通信相關的電文，套用不用關心此類電文。
5.4.電文號
用於標識一條電文的類型和目的，一般在電文頭部中有電文號字
段。電文號是通信雙方按業務劃分共通制定的，它一般用長度不大於6位的ASCII字元表示。
5.4.1. 映射電文號
用於歷史問題等原因，可能在同一項目中出現電文號重複的現
象。為了便於套用方便處理電文，iXcom提供映射電文號的功能，套用可以根據需對每個電文號定義它的映射電文號，該映射電文號必須是全局唯一的，也就是說在同一項目中雖然電文號可以重複，但映射電文號必須是唯一的。
註：若項目中有重複電文號，iXcom和套用之間的接口有如下約定：
1） 套用傳送電文時，提供的電文號必須是映射電文號。當iXcom傳送電文時，iXcom會把映射電文號轉化成實際的電文號進行傳送。
2） iXcom收到電文後，將把收到電文的映射電文號傳送給套用，而不是原有電文號。
5.5.回線
在通信程式雙方之間建立的一條TCP 連線，一條回線既可以接收也可以傳送數據。一般來說，通信雙方通信程式之間需要建立兩條回線。
一般情況下，在iXcom中採用的回線模式如下：
5.6.通信模式
通常來說，XCOM間通信，雙方都有一個客戶端和服務端。甲方要發數據給乙方，甲方XCOM的客戶端把數據發給乙方的服務端。反之，乙方發數據給甲方，是乙方的客戶端把數據發給甲方的服務端。
Socket類型 | <> 對應值 | <> 說明 | <>
WRITE | <> C | <> 客戶端session讀寫：本方作為客戶端，主動連線對方，連線建立後，該Socket連線可以傳送電文。 | <>
READ | <> S | <> 伺服器端session讀寫：本方作為伺服器端，等待對方主動連線，連線建立後，該Socket連線上可以接收電文並且傳送底層應答（按規約情況而定）。 | <>
READ_WRITE | <> CS | <> 客戶端和服務端兩個session都讀寫,融合以上兩個session的功能。 | <>
5.7.主機名
用於在通信時標識通信節點的主機名字。
5.8.主機代號
用於在電文收發時標識傳送方和接收方，一般在電文頭部中有主機代號的欄位，用2個大寫ascii碼字母表示。
5.9.電文實時傳輸
電文實時傳輸指電文必須在規定的時間內必須傳遞到目標節點。iXcom在規定時間內提供快速可靠的傳輸機制，保證訊息傳遞的實時性和可靠性，但在異常（網路設備異常或對等機進程異常）時不保證訊息的可靠傳輸。在異常情況下，套用傳送給iXcom的電文數據將被丟棄，iXcom將給套用錯誤返回值，套用必須考慮電文重發或其它處理機制。
5.10. 電文可靠傳輸
電文可靠傳輸指電文的傳遞在時間上無特殊的要求，在網路連通的情況下必須保證訊息可靠的傳遞到目標節點。電文傳送時，在遇到可恢復的故障（包括機器故障或網路故障）情況下，通過後續重發電文能夠保證訊息的可靠傳輸。
5.11. 靜態連線
指通信雙方建立的TCP/IP連線一直保持，直到停止通信程式或異常終止。當通信出現異常時，客戶端必須具備重新連線服務端功能，保證通信的可靠性。靜態連線示意圖如下：
註：若通信規約不存在應答電文，等待應答階段將不存在。
5.12. 動態連線
動態socket通信是指計算機之間的TCP/IP連線方式是動態的，當一次通信結束後，計算機之間的連線隨之關閉，下一次傳送電文時，需要重新建立socket連線。如下圖所示：
（註：傳送方在收到應答電文後必須關閉socket連線。）
5.13. 佇列
在可靠傳輸模式下，佇列是訊息存儲的地方。訊息在收發過程中將存儲於佇列中，可靠佇列中的訊息存儲於資料庫中，不可靠佇列中的訊息存儲於記憶體緩衝區中。佇列結構由訊息索引和數據存儲區等部分組成。iXcom 系統提供的佇列基本類型為傳送佇列和接收佇列。
5.13.1. 傳送佇列
發往目的地的電文存儲在傳送佇列中，電文根據傳送目的地（即主機代號）分別被放到不同的邏輯傳送佇列中，iXcom核心從傳送佇列中取出電文進行網路傳送。
5.13.2. 接收佇列
iXcom收到電文後，將根據傳送方的設定（即主機代號）將電文放到相應的邏輯接收佇列中。
5.14. 分組傳送
套用可以根據業務的需求把發往某一主機的電文號按業務進行分組。每個組看作一個佇列，每一組電文有對應的組號（整數）。對應於每一個佇列，iXcom有一個且同一時刻只有一個進程對該佇列進行操作傳送，佇列與佇列之間的電文是互不影響的，一個佇列中的電文堵塞，不會影響其他佇列的電文。
註：分組傳送僅限於動態連線方式，不能用於靜態連線方式。
5.15. 分組接收
套用可以根據業務的需要把來自同一主機的電文按業務進行分組。每個組看作一個佇列，每一組電文有對應的組號（整數）。對應於每一個佇列，iXcom有一個且同一時刻只有一個進程對該佇列進行操作傳送（傳送給套用，比如tuxedo），佇列與佇列之間的電文是互不影響的，一個佇列中的電文堵塞，不會影響其他佇列的電文。
6. 體系結構
本節描述iXcom的基本組成和運行方式。
在套用系統進行數據通訊時，套用進程通過iXcom接口函式，將電文放入佇列中。iXcom 核心進程從佇列中取出訊息，根椐電文中的電文號，通過iXcom 之間（或與其它通信程式）建立的數據通道，將該電文傳送到接收者所在iXcom（或其它通信程式）。接收者所在的iXcom 核心收到電文後將電文寫入接收佇列中，接收套用進程通過調用iXcom的接口函式，從接收佇列中取出電文。至此，一個電文傳遞完畢。
6.1.系統核心
系統核心由兩大部分組成，即基礎平台構件層和數據處理構件層。
6.1.1. 基礎平台構件層
基礎平台構件層由以下幾部分組成，包括事件分派、socket傳輸、進程管理、資料庫連線池和執行緒池。
事件分派
事件分派主要工作是建立socket連線、維護監控通信鏈路；從通信鏈路中讀取數據並分派給協定外掛程式。
Socket傳輸
套用電文傳送和處理。
進程管理
進程管理主要工作是管理和維護iXcom的各進程。
資料庫連線池
資料庫連線池主要工作是在電文可靠傳輸模式下，提高資料庫訪問速度的效率。
執行緒池
執行緒池主要工作在於提高在並發處理電文時的處理效率。
6.1.2. 數據處理構件層
數據處理構件層由以下幾部分組成，包括電文交換、
電文時序控制、數據轉換、協定外掛程式和異常處理。
電文存儲
電文存儲包括電文的寫入和讀取。當收到一條電文時，iXcom要把它寫入資料庫，以便後續的套用處理；當有待發數據時，iXcom要從資料庫中讀取相應的數據，然後通過基礎平台層傳送給目的地。
電文時序控制
若套用電文存在業務關係，iXcom傳送電文是嚴格按照套用寫入電文的先後順序進行電文傳送。
數據轉換
當電文中存在二進制數據時，iXcom可以通過該電文號所對應的轉換格式把該電文內容全部轉換成ascii碼電文，方便套用的處理。
協定外掛程式
異常處理
當iXcom收到異常數據時（如電文號不對等），會給對方傳送底層負應答電文。
6.2.通信管理
通信管理主要由幾部分組成，包括運行管理、平台監控、配置管理和日誌管理。
運行管理
通過運行管理功能，可以啟動和關閉回線，可以置回線開啟和關閉狀態。
平台監控
通過平台監控，可以實時獲取當前通信狀態（線上或離線）。
配置管理
通過配置管理：
Ø 可以查看當前主機配置信息，可以查看當前電文號配置信息。
Ø 可以修改原有主機信息（比如IP位址或port號），可以增加電文號，可以新增回線。
日誌管理
通過日誌管理，可以查看各條回線的通信狀態信息，從而進行通信跟蹤維護和排障。
6.3.套用適配器層
套用適配器是套用和iXcom進行溝通的橋樑，套用通過適配器
把待發數據傳送給iXcom進行處理；iXcom通過適配器把待處理數據傳送給套用進行處理。
