CN1136504C - 一种动态分散信息交换方法及其实现模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态分散的信息交换方法及其实现模块，即在寻址服务器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***时，均建立自己的信息接收队列和本地寻址表；每个交换客户端接收到信息交换请求时，直接在本地寻址表中分析目标物理地址，寻址服务器动态调整各个交换客户端的本地寻址表。可以用客户端进行交换逻辑控制，大大提高***的交换控制能力，同时对于***的依赖性相对较小。

Description

一种动态分散信息交换方法及其实现模块

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，即用户终端和服务提供端之间的交易信息的交互。譬如普通用户通过Internet访问商场的Web网站订购物品，就是普通用户向服务商发出订购信息，而服务商向用户发回确认信息完成。在实际应用中，用户与服务商间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 Application Protocol，无线应用协议)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1所示。客户端(用户终端)包含业务逻辑和显示逻辑，服务提供端一般通过数据库***实现。这种方案开始考虑将用户终端和数据库***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2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***等。接入子***和业务应用子***之间的关系是一种客户/服务关系，它们之间的通信按服务提供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***的解决方案，如图3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***，都必须具备与具体业务相关的各通信接入子***。对于不同的服务提供端，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***，包括接入***和应用***。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***，在整个过程中，服务提供端要处理所有相关的信息交换问题、设备和协议等。

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将是错综复杂的，如图4(a)中所示。因此，要推行电子商务将会十分困难，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4(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动态分散的信息交换的方法和实现模块，可用客户端进行交换逻辑控制，提高交换能力，同时对于***的依赖性相对较小。

本发明一种动态分散的信息交换方法包含以下步骤：

在寻址服务器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***时，均建立自己的信息接收队列和本地寻址表；

当第一交换客户端有数据向第二交换客户端发送时，向其接收队列发送包括源物理地址和目的逻辑地址在内的发送请求；第一交换客户端根据本地寻址表检查有无该目的逻辑地址对应的目的物理地址，如有则将该发送请求发送到该目的物理地址；如无则向寻址服务器发送寻址请求，由寻址服务器根据其寻址表获得目的物理地址并应答给第一交换客户端，第一交换客户端再将该发送请求发送到该目的物理地址，且将该目的物理地址填入本地寻址表中；

第二交换客户端由其接收队列获得该数据请求并处理，根据源物理地址直接将应答数据发送到第一交换客户端的接收队列，第一交换客户端获得该应答。

其中，上述的一信息交换客户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。

根据上述技术方案，寻址服务器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。

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物理地址、应答数据及目的逻辑地址。

实现上述方法的一种信息交换***包括：

负责从自己的队列中收发信息、发送请求时从本地寻址表中查找目标物理地址的交换客户端；监视***中各个客户端的状态、维护上述寻址表的寻址服务器，及负责***各个信息队列管理的队列管理器。

所述的交换客户端至少包括：允许其他模块调用以收发数据的请求收发接口；读写队列中数据包的队列访问模块；根据目标逻辑地址获得最空闲的目标物理地址的寻址模块，以及与寻址服务器通信以获得指定目标地址所在客户端当前状态的寻址通信模块。

所述的寻址服务器至少包括：总体调度整个寻址模块工作的总控模块；与交换客户端进行通信的内部通信模块；根据交换客户端的请求获得最空闲的目标物理地址的寻址模块，以及负责监控各个客户端的状态，并将状态写到寻址表中的监控模块。

所述的队列管理器可以是复数个以构成队列集群。队列集群的队列管理器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。

动态分散信息交换技术的基本内容就是基于消息队列的机制，通过寻址服务器动态调整各个交换客户端的寻址表，每个交换客户端接收到请求时直接在本地寻址表中分析目标物理地址，再将请求发送到目标队列中。

采用动态分散交换技术来实现信息交换，可以用客户端进行交换逻辑控制，大大提高交换能力，同时对于***的依赖性相对较小。

目前的交换技术广泛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，还没有应用在信息交换上。本发明与现有的信息交换技术的明显不同是应用领域以及应用的层次，后者是在物理链路上的信息的转发，而本发明是在信息交换上的应用层的服务请求和应答的交换。其优越性是不需要指定目标的物理地址，只需指定这个服务名称，动态分散交换模式即能根据地址表寻找出最空闲的该服务对应的物理地址。

当将本发明方法及模块应用于电子商务***时，由于信息交换的模块化和归一化，使***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***，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为信息交换之客户/服务模式示意图。

图2为信息交换之三层结构模式。

图3为图2的不同用户终端设备接入示意图。

图4为图2之信息交换模式与本发明之信息交换模式对比示意图。

图5为本发明之动态分散交换结构示意图。

图6为本发明之交换客户端内部结构示意图。

图7为本发明之寻址服务器内部结构示意图。

图8为本发明之动态分散交换工作流程图。

图9为本发明之动态分散交换扩展结构示意图。

参见图5所示，本发明主要分为三个部分，即交换客户端(如A、B、C)、寻址服务器、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，发送请求时从本地寻址表中查找目标物理地址；寻址服务器负责监视***中各个客户端的状态，并将状态及时写入寻址表中，另提供各个交换客户端的寻址服务；队列管理器负责***各个队列的管理，可以采用现有的产品，比如微软的MSMQ、IBM的MQSeries等。

交换客户端的内部结构参见图6所示。其中，请求收发接口，为提供一个调用的接口，允许其他模块调用这个接口收发数据；队列访问模块，主要负责读写队列中的数据包；寻址模块，主要根据目标逻辑地址获得最空闲的目标物理地址；寻址通信模块，主要与寻址服务器通信获得指定目标地址所在客户端的当前状态。

寻址服务器的内部结构参见图7所示。其中，总控模块，负责总体调度整个寻址模块的工作；内部通信模块，主要负责与交换客户端进行通信；寻址模块，主要根据目标逻辑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。

本发明之信息交换工作流程参见图8所示。工作流程如下：

(1、2)：A、B注册***后分别获得自己的接收队列A001和B001，并且从寻址服务器上下载寻址表；

(3)A接收到请求要求发送(B、Data1)，其中B表示逻辑目的地址，Data1表示请求内容：

A内部首先检查有无B对应的物理地址，如果有则A获得B的物理地址B001，并向B001发送请求(B、Data1、A、A001)，其中A表示源逻辑地址，A001表示源物理地址；

如果没有则向寻址服务器发送寻址请求，由寻址服务器根据其寻址表获得最佳的目的物理地址(B001)并应答给A，A再将该发送请求发送到该目的物理地址(B001)，并将该目的物理地址(B001)填入本地寻址表中；

(4)：B通过队列获得A的请求并处理，再根据请求的源物理地址，发送应答(A001，Data2，B)；

(5)：B内部根据物理地址直接将应答发送到A001队列；

(6)：A从A001中获得应答。

本发明技术方案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，且记录每个地址的运行状态，寻址服务器在寻址时可以根据运行状态选择最空闲实例的物理地址。这种方案对于***的负载有动态均衡的作用。

其中对于返回应答，上述方案是一个优化的方法，但是原则上还是在交换客户端做交换。

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***的运作。

本方案的“瓶颈”问题实际上是由队列管理器引起的，因为不管多少个客户端，访问队列实际上都是通过队列管理器，所以只要解决队列管理器的问题就可以解决“瓶颈”问题。

由于一般队列管理器都是采用现有的产品，并且一般这种产品都解决了这个问题，即采用队列集群的技术，所以在硬件以及网络允许的范围内，整个***的交换能力与队列管理器的个数是近线性扩展的。队列管理器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，一般可以由现有队列产品的技术实现。其扩展结构示意图参见图9所示。

Claims (7)

1、一种动态分散的信息交换方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

在寻址服务器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***时，均建立自己的信息接收队列和本地寻址表；

当第一交换客户端有数据向第二交换客户端发送时，向其接收队列发送包括源物理地址和目的逻辑地址在内的发送请求；第一交换客户端根据本地寻址表检查有无该目的逻辑地址对应的目的物理地址，如有则将该发送请求发送到该目的物理地址；如无则向寻址服务器发送寻址请求，由寻址服务器根据其寻址表获得目的物理地址并应答给第一交换客户端，第一交换客户端再将该发送请求发送到该目的物理地址，且将该目的物理地址填入本地寻址表中；

第二交换客户端由其接收队列获得该数据请求并处理，根据源物理地址直接将应答发送到第一交换客户端的接收队列，第一交换客户端获得该应答。

2、根据权利要求1所述的动态分散的信息交换方法，其特征在于：

所述的寻址表的逻辑地址对应一个以上的物理地址及物理地址的运行状态。

3、根据权利要求1或2所述的动态分散的信息交换方法，其特征在于：

寻址服务器根据寻址表取得目的逻辑地址对应的目的物理地址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所述的动态分散的信息交换方法，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；所述的应答至少包括有源物理地址、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***，其特征在于该模块至少包括：负责从自己的队列中收发信息、发送请求时从本地寻址表中查找目标物理地址的交换客户端；监视***中各个客户端的状态、维护上述寻址表的寻址服务器，及负责***各个信息队列管理的队列管理器；

所述的交换客户端至少包括：允许其他模块调用以收发数据的请求收发接口；读写队列中数据包的队列访问模块；根据目标逻辑地址获得最空闲的目标物理地址的寻址模块，以及与寻址服务器通信以获得指定目标地址所在客户端当前状态的寻址通信模块；

所述的寻址服务器至少包括：总体调度整个寻址模块工作的总控模块；与交换客户端进行通信的内部通信模块；根据交换客户端的请求获得最空闲的目标物理地址的寻址模块，以及负责监控各个客户端的状态，并将状态写到寻址表中的监控模块。

6、根据权利要求5所述的信息交换***，其特征在于：所述的队列管理器可以是复数个以构成队列集群。

7、根据权利要求6所述的信息交换***，其特征在于：所述的队列集群的队列管理器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。

Images