JP2015045897A - Gateway device, communication method using gateway device, and communication program used for gateway device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゲートウェイ装置に関し、特にWebSocketを用いるゲートウェイ装置に関する。 The present invention relates to a gateway device, and more particularly to a gateway device using WebSocket.
サービス指向アーキテクチャ(Service Oriented Architecture:SOA)は、標準的なインターフェースを持った再利用可能なソフトウェア部品の組合せによってシステムを構成するというコンピュータシステムの作り方である。このようなソフトウェア部品の代表例はWebサービスである。 Service Oriented Architecture (SOA) is a method of creating a computer system in which a system is configured by a combination of reusable software components having a standard interface. A typical example of such a software component is a web service.
これまでの一般的なWebアプリケーションでは、Webサービスの組合せは、ネットワーク上に配備されたアプリケーションサーバが担当し、クライアント(主にWebブラウザ)はアプリケーションサーバが行った処理の結果を表示する機能を担っていた。 In conventional general Web applications, the combination of Web services is handled by the application server deployed on the network, and the client (mainly Web browser) is responsible for displaying the results of processing performed by the application server. It was.
しかしながら、AjaxやCometのような近年のHTML技術の発展により、WebブラウザはHTML表示にとどまらず、クライアントサイドで様々な処理を実施するクライアントアプリケーションとしての利用が可能になってきている。これにより、アプリケーションサーバが存在していなくとも、クライアントアプリケーション上におけるWebサービスの組合せによって、アクセスしたのと同等の機能を実現することも可能である。 However, with the recent development of HTML technologies such as Ajax and Comet, Web browsers are not limited to HTML display, but can be used as client applications that perform various processes on the client side. As a result, even if there is no application server, it is possible to realize a function equivalent to that accessed by a combination of Web services on the client application.
さらに多様な機能を実現するためには、通常の同期通信だけでなく、サーバからクライアントへのデータのプッシュと、非同期通信ができることが望ましい。ところが、Ajaxアプリケーションでは、サーバとクライアント間のデータのやり取りが頻繁に発生するが、あくまでブラウザ側からサーバにデータの送信リクエストを出す手段であり、サーバ側からクライアントにデータをプッシュ配信することが難しい。またCometでは、サーバ側からのプッシュ配信が可能なものの、HTTPコネクションを長時間占有するため、同一サーバに接続する他のアプリケーションの動作に影響を及ぼす可能性がある。この問題はクライアントの数が増えるとさらに深刻になる。 In order to realize various functions, it is desirable that not only normal synchronous communication but also data push from the server to the client and asynchronous communication can be performed. However, in the Ajax application, data is frequently exchanged between the server and the client. However, it is only a means for issuing a data transmission request from the browser side to the server, and it is difficult to push the data from the server side to the client. . In Comet, although push distribution from the server side is possible, it occupies the HTTP connection for a long time, which may affect the operation of other applications connected to the same server. This problem becomes more serious as the number of clients increases.
これらの課題を解決する技術としてWebSocketが考案された。HTTPでは、接続の確立→リクエスト送信→レスポンス受信→切断といったプロセスを繰り返し行う必要があるのに対し、WebSocketでは接続の確立は1回だけでよい。また、接続、切断等のHTTPヘッダが不要になるため、トラフィックを抑えられる。そして、コネクションを確立した後は、非同期で双方向の通信を行うことが出来る。すなわちサーバからクライアントへのデータのプッシュも可能である。 WebSocket has been devised as a technique for solving these problems. In HTTP, it is necessary to repeat the process of establishing a connection → sending a request → receiving a response → disconnecting, whereas in WebSocket, the connection needs to be established only once. Further, since an HTTP header such as connection and disconnection is unnecessary, traffic can be suppressed. Then, after establishing the connection, asynchronous two-way communication can be performed. In other words, data can be pushed from the server to the client.
このようなWebSocketの特性を利用することで、通信の負荷を軽減しリアルタイムで情報をプッシュする技術が種々検討されている。 Various techniques for reducing the communication load and pushing information in real time by using such WebSocket characteristics have been studied.
例えば、特許文献1には、クライアントとサーバの間にWebSocketコネクションを張ることで、多数のクライアントが同時に参加するオークションシステムを構築する方法が提案されている。このオークションシステムでは、クライアントがサーバとWebSocketコネクションを確立し、クライアントから一度情報の送信リクエストを出しておけば、以降は入札価格の更新等があるたびに、サーバからクライアントに情報がプッシュ送信される。このシステムでは通信の負荷が非常に軽いため、能力の低いサーバでも用いることができ、クライアントの数が増えても、タイムラグのないリアルタイム通信を実現することができる。 For example, Patent Document 1 proposes a method for constructing an auction system in which a large number of clients participate simultaneously by establishing a WebSocket connection between a client and a server. In this auction system, once a client establishes a WebSocket connection with a server and issues a request for sending information once from the client, information is pushed from the server to the client every time a bid price is updated. . Since this system has a very light communication load, it can be used even with a server with low capability, and real-time communication without a time lag can be realized even if the number of clients increases.
しかし、特許文献1の技術は、サーバがWebSocketに対応していることが前提となっており、既にサービスが提供されている多くのWebSocket非対応サーバには適用することが出来ないという問題点がある。 However, the technique of Patent Document 1 is based on the premise that the server is compatible with WebSocket, and cannot be applied to many WebSocket non-compliant servers for which services are already provided. is there.
すなわち、WebSocket非対応のサーバとクライアント間の通信において、HTTP等による同期型Webサービスは利用可能であるが、非同期型Webサービスは利用することが出来ない。 That is, in communication between a server not supporting WebSocket and a client, a synchronous web service using HTTP or the like can be used, but an asynchronous web service cannot be used.
またHTTPを用いた非同期型Webサービスを利用するためには、クライアントにHTTPサーバ機能が必要であるが、一般的には、HTTPサーバ機能は、クライアントアプリケーションに組み込むことが出来ないという問題がある。 In addition, in order to use an asynchronous Web service using HTTP, an HTTP server function is required for a client, but generally, there is a problem that the HTTP server function cannot be incorporated into a client application.
本発明の目的は、上記の課題に鑑みて成されたものであり、WebSocket非対応のサーバとクライアント間においても、クライアントアプリケーションからのリクエストによる非同期型通信の利用を可能とすることである。 An object of the present invention is made in view of the above problems, and is to enable the use of asynchronous communication based on a request from a client application even between a server and a client not supporting WebSocket.
上記の課題を解決するために、本発明のゲートウェイ装置は、WebSocketにより通信を行う第1の通信手段と、WebSocketとは異なるプロトコルにより通信を行う第2の通信手段と、前記第1の通信手段からから受信したWebSocket形式の第1のデータをWebSocketとは異なる第2のプロトコル形式の第2のデータに変換し前記第2の通信手段から受信した前記第2のデータを前記第1のデータに変換するとともに前記第1のデータと前記第2のデータとを紐付けするデータ変換部と、を有する。 In order to solve the above-described problems, the gateway device of the present invention includes a first communication unit that performs communication using WebSocket, a second communication unit that performs communication using a protocol different from WebSocket, and the first communication unit. The first data in the WebSocket format received from is converted into the second data in the second protocol format different from the WebSocket, and the second data received from the second communication means is converted to the first data. A data conversion unit for converting and associating the first data and the second data.
本発明によるゲートウェイ装置では、WebSocketを用いて、WebSocketとは異なるプロトコルによるWebサービスを利用することができる。 The gateway device according to the present invention can use a Web service based on a protocol different from WebSocket by using WebSocket.
本実施の形態のゲートウェイ装置は、WebSocketによる非同期型双方向通信と、WebSocketとは異なる他の通信プロトコルを用いた通信とを仲介するものである。以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明第1の実施の形態のゲートウェイ装置を示す構成図である。
The gateway device according to the present embodiment mediates asynchronous two-way communication using WebSocket and communication using another communication protocol different from WebSocket. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a gateway device according to the first embodiment of this invention.
ゲートウェイ装置100は、WebSocket通信部1、WebSocketデータ解析部2、変換シナリオ部3、Webサービスデータ生成部4、Webサービス通信部5、Webサービスデータ解析部6、紐付け情報保持部7、シナリオ保持部8、WebSocketデータ生成部9を有する。
The
WebSocket通信部1は、クライアントとの間でWebSocketのコネクションを確立し、クライアントから受信したデータをWebSocketデータ解析部2へ出力する。また、WebSocketデータ生成部9から入力されたデータをクライアントに対し送信する。
The WebSocket communication unit 1 establishes a WebSocket connection with the client, and outputs data received from the client to the WebSocket
WebSocketデータ解析部2は、入力されたデータを解析し、各種パラメータを変換シナリオ部3へ出力する。
The WebSocket
変換シナリオ部3は、WebSocketデータ解析部2とシナリオ保持部8の情報を元にデータフォーマットの変換を実施し、Webサービスデータ生成部4へ出力する。その際にクライアント側の通信とWebサービス側の通信の紐付け、および非同期Webサービスにおけるリクエストとレスポンスの紐付けのために用いる識別子(パラメータ名)を紐付け情報保持部7へ保存する。また、Webサービスデータ解析部6から入力されたデータとシナリオ保持部8の情報を元にデータフォーマットの変換を実施し、WebSocketデータ生成部9に出力する。その際に紐付け情報保持部7に保持された紐付け情報を参照し、Webサービス側通信とクライアント側通信の紐付けを行う。
The
紐付け情報保持部7は、クライアント側の通信とWebサービス側の通信の紐付け、および非同期Webサービスにおけるリクエストとレスポンスの紐付けのために用いる識別子の保持に利用される。また、コールバックURLと適用される変換シナリオ情報の保持に利用される。
The linking
Webサービスデータ生成部4は変換シナリオ部3から入力された情報から、Webサービスのリクエスト情報を生成し、Webサービス通信部5へ出力する。
The Web service data generation unit 4 generates Web service request information from the information input from the
Webサービス通信部5は、Webサービスサーバとコネクションを確立し、要求リクエストの送信を行う。また、レスポンスを受信し、Webサービスデータ解析部6へ出力する。
The web
Webサービスデータ解析部6は、入力されたデータを解析し、各種パラメータを変換シナリオ部3へ出力する。
The web service
WebSocketデータ生成部9は変換シナリオ部3から入力された情報から、WebSocketデータに変換されたWebサービスのレスポンス情報を生成し、WebSocket通信部1へ出力する。
The WebSocket
シナリオ保持部8は、WebSocket通信およびWebサービス通信の制御に必要なサービスシーケンス情報、データフォーマットおよびそのマッピング、Webサービスにおけるリクエストとレスポンスの紐付けのために用いる識別子情報(パラメータ名)を保持する。
The
次にゲートウェイ装置100の動作について説明する。
Next, the operation of the
図2はゲートウェイ装置100を用いて、クライアント200がWebサービスサーバ300を利用するときのフローを示すシーケンス図である。図2を参照して、まず動作の概要を説明する。
FIG. 2 is a sequence diagram showing a flow when the client 200 uses the Web service server 300 using the
まずクライアント200がゲートウェイ装置100との間にWebSocketコネクションを確立する(S1−1)。以降クライアント200とゲートウェイ装置100の間では、コネクションの切断・再接続を行うことなく、非同期、双方向の通信が可能になる。次にクライアント200がゲートウェイ装置100にWebサービス・リクエストを送信する(S1−2)。ゲートウェイ装置100は受信したデータを解析し(S1−3)、Webサービスに適合するようにデータ変換シナリオを決定し(S1−4)、識別子とコールバックURLを決定する。結果は紐付け情報保持部7に保存される(S1−5)。次いでデータ変換を実行し(S1−6)、Webサービスサーバ300にWebサービス・リクエストを送信する。Webサービスサーバ300は、受信した要求に応じた処理を行い(S1−8)、レスポンスをゲートウェイ装置100に送信する(S1−9)。レスポンスは、コールバックURLへのリクエストの形で送信される。ゲートウェイ装置100は、レスポンスを受信すると、データ解析を行い(S1−10)、クライアント200から受信したリクエストとの紐付けを行う(S1−11)。次いでWebSocket用にデータ変換を行い(S1−12)、Webサービスデータをクライアント200に送信する(S1−13)。
First, the client 200 establishes a WebSocket connection with the gateway device 100 (S1-1). Thereafter, asynchronous and bidirectional communication can be performed between the client 200 and the
次に本実施の形態におけるゲートウェイ装置100の動作の詳細について説明する。図3はリクエスト送信におけるゲートウェイ装置100の動作を示すフローチャートである。
Next, details of the operation of
S2−1:WebSocketコネクションの確立
クライアントとハンドシェイクを行い、WebSocketコネクションを確立する。なおWebSocketコネクションの確立手法は標準技術であるため、手法自体の説明は省略する。
S2-1: Establishing a WebSocket connection A handshake with the client is performed to establish a WebSocket connection. Since the method for establishing the WebSocket connection is a standard technique, description of the method itself is omitted.
S2−2:クライアントからデータの受信
ゲートウェイ装置100は、WebSocketを介してクライアントからデータを受信する。データは、WebSocket通信部1により受信される。WebSocket通信部1は受信したデータをWebSocketデータ解析部2へ出力する。
S2-2: Receiving Data from Client The
S2−3:データの解析
WebSocketデータ解析部2は事前に定められたインターフェース仕様に基づきデータの解析を実施し、変換シナリオ部3へ出力する。
S2-3: Data Analysis The WebSocket
なお、クライアントとゲートウェイ装置100の間のインターフェース仕様はWebSocketのデータフォーマット形式である。このデータフォーマットを、利用するWebサービスに因らない形式としておくと、クライアントにおける本装置利用の敷居を下げるものとなる。図4にデータフォーマットの具体例を示す。図4に示すように、データには利用するWebサービスのURLおよびWebサービス・リクエストに含むパラメータ情報が含まれる。また、パラメータのうちコールバックURLが設定される部分には、特定文字列を設定することで、変換シナリオにおいて決定するコールバックURLへの置き換えを実施可能とする。図4の例ではコールバックURLを、_CALLBACKURL_としている。なお、図4のデータフォーマットは実際にはバイナリ形式のデータである。
Note that the interface specification between the client and the
S2−4:適用シナリオの決定
変換シナリオ部3は、入力されたデータを元に、その通信に対し適用する変換シナリオを決定する。変換シナリオの決定手法については実装に依存するが、WebサービスURL毎にシナリオを決定するのが最も容易な方法である。例えばURLが異なるWebサービスがある場合、それぞれのサービス毎に特有のシーケンスフロー、信号フォーマットを有する。シナリオ保持部8は、このような変換ルールを、URLをキーとしたテーブルに保持している。
S2-4: Determination of Application Scenario The
S2−5:識別子情報・コールバックURLの決定、保存
変換シナリオ部3は、変換シナリオを元に識別子に用いるパラメータ情報を決定する。識別子の特定は変換シナリオ内に規定され、検索可能とする。
S2-5: Determination and storage of identifier information / callback URL The
識別子は、WebSocketとWebサービスの紐付け、Webサービス・リクエストとWebサービス・レスポンスの紐付けに用いる情報となる。通常、非同期Webサービスにおいては、リクエストとレスポンスを紐付ける一意のパラメータが規定されるため、本装置で規定するパラメータも基本的にはこれと同一のものとなる。 The identifier is information used for associating the WebSocket with the Web service and associating the Web service request with the Web service response. Usually, in an asynchronous Web service, since a unique parameter for linking a request and a response is defined, the parameter defined by this apparatus is basically the same as this.
なお、非同期Webサービスにおいてリクエストとレスポンスを一意に紐付けるパラメータは、クライアント側が決定してリクエストに設定するパターン、Webサービス側が決定しレスポンスに設定するパターンなどが存在するが、それらの差分は変換シナリオにより吸収される。ここではリクエストに設定するパターンで記載する。 Note that parameters that uniquely associate a request and a response in an asynchronous Web service include a pattern that is determined by the client and set in the request, a pattern that is determined by the Web service and set in the response, and the difference between them is a conversion scenario. Is absorbed by. Here, it is described in the pattern set in the request.
また変換シナリオ部3は、変換シナリオを元にコールバックURLを決定し、決定されたコールバックURLを有効化する。コールバックURLは非同期Webサービスにおいて、レスポンスの送信先となる。コールバックURLの内容は実装に依存するが、全てのサービス・リクエストで同一にしてもよいし、識別子情報を元に全てのサービス・リクエストで異なるものにしてもよい。図5に一例を示す。図5では、コールバックURLに識別子情報を含むように規定している。変換シナリオ部3は、図5のように、決定された識別子とそれに紐付くセッションの情報、およびコールバックURLと紐付く変換シナリオ情報を紐付け情報保持部4へ保存する。
The
図6にWebサービス・レスポンスの一例を示す。図6では、レスポンスにおけるWebサービスパラメータ内の、correlaterパラメータ(<correlator>〜</correlator>で囲まれた部分)を識別子として利用するように規定している。 FIG. 6 shows an example of the Web service response. In FIG. 6, it is defined that the correlator parameter (the part enclosed by <correlator> to </ correlator>) in the Web service parameter in the response is used as an identifier.
S2−6:データフォーマット変換・リクエスト生成
変換シナリオ部3は、続いてデータフォーマット変換を実施する。WebSocketにおける通信データと、Webサービスのリクエストフォーマットのデータマッピングは変換シナリオに規定され、その情報を元にデータフォーマットの変換を実施し、Webサービスデータ生成部5へ出力する。データフォーマット変換例を図7に示す。ここでは、Webサービス通信がHTTPで行われる場合の例を示している。概要は次の通りである。1)WebサービスURLを元にHTTP電文のリクエストラインを生成、2)HTTPヘッダの自動設定、3)WebサービスパラメータをHTTPボディに自動設定、4)ゲートウェイ装置にて決定したコールバックURLで_CALLBACKURL_を置換。Webサービスデータ生成部5は、入力された情報を元にWebサービスに送信するWebサービスのリクエスト電文を作成し、Webサービス通信部6へ出力する。
S2-6: Data Format Conversion / Request Generation The
S2−7:Webサービス要求リクエスト送信
Webサービス通信部6は、WebサービスURLを元にWebサービスサーバとの間でコネクションを確立する。コネクションの確立については標準技術であるため説明は割愛する。コネクションの確立後、Webサービス通信部5は、Webサービスデータ生成部4から入力された要求リクエスト電文をWebサービスサーバ300へ送信する。
S2-7: Web Service Request Request Transmission The Web
次にレスポンス受信動作について説明する。図8はゲートウェイ装置100のWebサービス・レスポンス受信からWebSocketデータ送信までの動作を示すフローチャートである。
Next, a response receiving operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the
S3−1:Webサービスからレスポンス受信
Webサービスからのレスポンスは、Webサービス通信部6において用意されたコールバックURLにて受信され、Webサービスデータ解析部7へ出力される。
S3-1: Reception of Response from Web Service A response from the Web service is received at the callback URL prepared in the Web
S3−2:データの解析
Webサービスデータ解析部6は事前に定められたインターフェース仕様に基づきデータの解析を実施し、結果を変換シナリオ部3へ出力する。
S3-2: Data Analysis The Web service
S3−3:紐付けられたリクエストを決定
変換シナリオ部3はデータ解析により得られた情報から識別子を決定し、紐付け情報保持部4の検索を行い、紐付けられた要求リクエストを決定する。
S3-3: Determine linked request The
紐付けられた要求リクエストの決定は実装に依存し、それぞれの実装に適切な方法により実施される。例えば、図6に示したようにコールバックURLから適用される変換シナリオを特定する。そして変換シナリオを元に、レスポンスメッセージ内から識別子情報を取得し、得られた識別子から紐付けられたリクエストを決定する。 The determination of the associated request request depends on the implementation, and is performed by a method appropriate for each implementation. For example, the conversion scenario applied from the callback URL is specified as shown in FIG. Based on the conversion scenario, identifier information is acquired from the response message, and a request associated with the obtained identifier is determined.
S3−4:データフォーマット変換・WebSocketデータ作成
変換シナリオ部3は、続いてデータフォーマット変換を実施する。Webサービスのリクエストフォーマットと、WebSocketにおける通信データのデータマッピングは変換シナリオに規定され、その情報を元にデータフォーマットの変換を実施し、WebSocketデータ生成部9へ出力する。
S3-4: Data Format Conversion / WebSocket Data Creation The
WebSocketデータ生成部9は、入力された情報を元にクライアントに送信するデータを作成し、WebSocket通信部1へ出力する。
The WebSocket
S3−5:WebSocketデータ送信
WebSocket通信部1は、データ生成部8から入力されたデータを、S2−5で紐付けられた通信に対し送信する。
S3-5: WebSocket Data Transmission The WebSocket communication unit 1 transmits the data input from the
以上説明したように、本実施の形態のゲートウェイ装置を用いれば、WebSocket非対応のWebサービスを利用する場合においても、クライアントは非同期双方向の通信を行うことができる。また、クライアントは本発明のゲートウェイ装置とWebSocketで通信しているため、WebサービスサーバがWebSocket対応か非対応かに関わらず、非同期双方向通信を利用することが出来る。
(第2の実施の形態)
本実施の形態のゲートウェイ装置100は、第1の実施の形態の機能に加えて、ルータ機能部110を備えている。図9は本発明第2の実施の形態を示すブロック図である。ゲートウェイ装置100に複数のクライアント200、クライアント200a、クライアント200b、クライアント200c、・・・が接続されている。ゲートウェイ装置100はインターネット400に接続されている。それぞれのクライアント200がインターネット400に接続するWebサービスを利用する際には、クライアント200とゲートウェイ装置100の間にはWebSocketコネクションが確立される。あるクライアント200からのリクエストは、当該クライアントのプライベートIPアドレスと紐付けられ、第1の実施の形態と同様にWebサービスからのレスポンスとも紐付けられる。このようにして、本実施の形態によれば、複数のクライアント200が、WebSocketを用いてWebサービスを利用することができる。
As described above, by using the gateway device of the present embodiment, the client can perform asynchronous bidirectional communication even when using a Web service that does not support WebSocket. In addition, since the client communicates with the gateway device of the present invention using WebSocket, asynchronous two-way communication can be used regardless of whether the Web service server is compatible with WebSocket.
(Second Embodiment)
The
1 WebSocket通信部
2 WebSocketデータ解析部
3 変換シナリオ部
4 Webサービスデータ生成部
5 Webサービス通信部
6 Webサービスデータ解析部
7 紐付け情報保持部
8 シナリオ保持部
9 WebSocketデータ生成部
100 ゲートウェイ装置
110 ルータ機能部
200 クライアント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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