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XCOM
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iXcom技术白皮书
1. 前言… 1
2. iXcom简介… 2
3. iXcom的功能… 3
4. iXcom的特点… 4
5. 基本概念… 5
5.1. 应用… 5
5.2. 节点… 5
5.3. 电文… 6
5.4. 电文号… 7
5.4.1. 映射电文号… 7
5.5. 回线… 7
5.6. 主机名… 8
5.7. 主机代号… 8
5.8. 电文实时传输… 8
5.9. 电文可靠传输… 8
5.10. 静态连接… 9
5.11. 动态连接… 9
5.12. 队列… 10
5.12.1. 发送队列… 10
5.12.2. 接收队列… 11
5.13. 分组发送… 11
5.14. 分组接收… 11
6. 体系结构… 11
6.1. 系统核心… 12
6.1.1. 基础平台构件层… 12
6.1.2. 数据处理构件层… 13
6.2. 通信管理… 14
6.3. 应用适配器层… 15
1. 前言
本文档介绍宝信软件的中间件产品iXcom。iXcom属于消息通信中间件，它的主要功能是在应用程序间传递消息，这些消息可以在不同的通信协议（基于TCP/IP Socket）、不同的主机系统和不同的应系统。
iXcom提供简单易用、高效可靠的分布式应用开发和通信平台，利用它可以快速方便地开发可靠、高效的分布式应用。
iXcom提供远程监控和控制功能，可以方便的控制通信线路和得知通信运行状况。
iXcom提供对多种主流数据库的支持，支持Oracle,SQLServer等数据库。
iXcom提供对多种开发语言的支持，支持C/C++ , Java, .NET, VB , Delphi等语言。
2. iXcom简介
iXcom 是面向分布式应用的消息中间件，它为网络环境下客户机/服务器（C/S）结构的应用系统的开发和运行，提供了灵活和易用的基础平台。
iXcom提供两种通讯模式，实时传输模式和可靠传输模式。在实时传输模式上，iXcom提供快速地数据发送能力，但在通信出现异常时不能保证数据地可靠到达。在可靠传输模式下，iXcom提供可靠的数据发送能力，严格按照应用发送电文的先后顺序进行电文发送，保证电文的可靠传输。
一个iXcom 的基本工作示意图如图1 所示。应用程序分布在网络上的两个结点上，当应用程序之间要传送消息时，应用程序只需将消息电文号和消息的内容通过iXcom提供的接口传给iXcom。iXcom 便会利用网络结点上的各个iXcom运行系统组成的虚拟网，将消息输送到消息接收者所在的结点上，然后提交给消息的接收者。
图1
3. iXcom的功能
iXcom的主要功能如下：
提供端到端的实时通信服务。应用不必关心网络通信和其它的网络细节，应用只需关注应用业务层，减少学习和使用的难度。
提供端到端的可靠通信服务。适用于分布式环境下各种不同类型的应用开发，特别是对通信的可靠性要求较高的应用，提供多层次的异步通信机制。通信的应用双方在处理时间上可以互不相关，发送方在发送数据时接收方应用可以还未启动。
提供对发送电文的并发传输（通信规约必须是动态连接的）和接收电文的并发处理，适用于对效率要求比较高的业务领域。
提供简单易用、快速、高效可靠的分布式应用系统的开发平台，应用编程接口（API）简单且易学易用。网络异构环境和细节对用户完全透明并且支持多种网络底层环境，并提供了跨操作系统的C/C++/Java接口；
iXcom可以和具有不同通信规约的节点进行通信。
提供WebService，XML-RPC接口，可以和J2EE和.NET进行集成。
支持工业通信协议Modbus、3964R等协议。
通过iXcom提供的协议框架，可以对通信协议进行扩展。
可靠传输方式下，支持电文的广播和多播发送。
提供对多种消息格式(ASCII和二进制)传输的支持；提供快速可靠的面向事务处理的数据递送功能，保证数据的完整性和可靠性；
提供分布式（C/S和B/S）的管理平台，通过DNS服务和应用管理等方式，提供对iXcom的管理和监控。
4. iXcom的特点
iXcom有以下特点：
支持多种操作系统，如IBMAIX、HP-UX 、Linux、Windows 2000/NT/XP/2003 等。
支持多种开发工具。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。
网络节点数的支持量大：网络节点数的支持可从数十个到上千个，具体上限的多少与主机的性能有关。
基于TCP/IP Socket 。
支持客户/服务器(Client/Server)方式。
5. 基本概念
5.1.应用
与具体业务有关的程序，包括客户端处理输入输出的客户程序(Client)、服务端负责业务逻辑的服务程序(Server)。
5.2.节点
节点就是通信程序的宿主主机。一个iXcom可以和多个节点通信。一个节点主要有五个属性：IP地址、Port号、通信规约、主机名称和主机代号。
IP地址
节点的IP地址，可以有备用IP地。
Port号
节点通信程序的监听端口号
通信规约（Protocol）
iXcom和外部主机互相通信的规约
主机名称（HostName）
标识节点名称，不大于8个ascii字符
主机代号（HostDC）
标识节点代号，用做发送电文时的目的地，用2个ascii字符表示。
注：在本文章，没有特殊指名的话，节点和主机是同一概念。
5.3.电文
在通信中间件之间传送的数据包，一般由电文头、电文体（数据块）和结束符组成。
其中电文头长度an>1-2个字符,对于特定的通信规约而言，结束符是确定不变的。
数据电文(Data Message)
用于传送应用系统的数据块，iXcom不对该类型电文进行拆分，但该电文有可能被底层的TCP协议进行拆分和重组。
应答电文(ACK Message)
由通信的接收方发送，用于告知发送方电文是否已被正确接收。
心跳电文(Heartbeat message)
用于监视回线和对方通信程序的状态，用作状态检测，双方可根据实际需要决定是否发送心跳电文。
注：
1. 应答电文是用于保证通信的可靠传输。
2. 控制电文、心跳电文是通信相关的电文，应用不用关心此类电文。
5.4.电文号
用于标识一条电文的类型和目的，一般在电文头部中有电文号字
段。电文号是通信双方按业务划分共通制定的，它一般用长度不大于6位的ASCII字符表示。
5.4.1. 映射电文号
用于历史问题等原因，可能在同一项目中出现电文号重复的现
象。为了便于应用方便处理电文，iXcom提供映射电文号的功能，应用可以根据需对每个电文号定义它的映射电文号，该映射电文号必须是全局唯一的，也就是说在同一项目中虽然电文号可以重复，但映射电文号必须是唯一的。
注：若项目中有重复电文号，iXcom和应用之间的接口有如下约定：
1） 应用发送电文时，提供的电文号必须是映射电文号。当iXcom发送电文时，iXcom会把映射电文号转化成实际的电文号进行发送。
2） iXcom收到电文后，将把收到电文的映射电文号发送给应用，而不是原有电文号。
5.5.回线
在通信程序双方之间建立的一条TCP 连接，一条回线既可以接收也可以发送数据。一般来说，通信双方通信程序之间需要建立两条回线。
一般情况下，在iXcom中采用的回线模式如下：
5.6.通信模式
通常来说，XCOM间通信，双方都有一个客户端和服务端。甲方要发数据给乙方，甲方XCOM的客户端把数据发给乙方的服务端。反之，乙方发数据给甲方，是乙方的客户端把数据发给甲方的服务端。
Socket类型
<>
对应值
<>
说明
<>
WRITE
<>
C
<>
客户端session读写：本方作为客户端，主动连接对方，连接建立后，该Socket连接可以发送电文。
<>
READ
<>
S
<>
服务器端session读写：本方作为服务器端，等待对方主动连接，连接建立后，该Socket连接上可以接收电文并且发送底层应答（按规约情况而定）。
<>
READ_WRITE
<>
CS
<>
客户端和服务端两个session都读写,融合以上两个session的功能。
<>
5.7.主机名
用于在通信时标识通信节点的主机名字。
5.8.主机代号
用于在电文收发时标识发送方和接收方，一般在电文头部中有主机代号的字段，用2个大写ascii码字母表示。
5.9.电文实时传输
电文实时传输指电文必须在规定的时间内必须传递到目标节点。iXcom在规定时间内提供快速可靠的传输机制，保证消息传递的实时性和可靠性，但在异常（网络设备异常或对等机进程异常）时不保证消息的可靠传输。在异常情况下，应用发送给iXcom的电文数据将被丢弃，iXcom将给应用误返回值，应用必须考虑电文重发或其它处理机制。
5.10. 电文可靠传输
电文可靠传输指电文的`传递在时间上无特殊的要求，在网络连通的情况下必须保证消息可靠的传递到目标节点。电文发送时，在遇到可恢复的故障（包括机器故障或网络故障）情况下，通过后续重发电文能够保证消息的可靠传输。
5.11. 静态连接
指通信双方建立的TCP/IP连接一直保持，直到停止通信程序或异常终止。当通信出现异常时，客户端必须具备重新连接服务端功能，保证通信的可靠性。静态连接示意图如下：
注：若通信规约不存在应答电文，等待应答阶段将不存在。
5.12. 动态连接
动态socket通信是指计算机之间的TCP/IP连接方式是动态的，当一次通信结束后，计算机之间的连接随之关闭，下一次传送电文时，需要重新建立socket连接。如下图所示：
（注：发送方在收到应答电文后必须关闭socket连接。）
5.13. 队列
在可靠传输模式下，队列是消息存储的地方。消息在收发过程中将存储于队列中，可靠队列中的消息存储于数据库中，不可靠队列中的消息存储于内存缓冲区中。队列结构由消息索引和数据存储区等部分组成。iXcom 系统提供的队列基本类型为发送队列和接收队列。
5.13.1. 发送队列
发往目的地的电文存储在发送队列中，电文根据发送目的地（即主机代号）分别被放到不同的逻辑发送队列中，iXcom核心从发送队列中取出电文进行网络发送。
5.13.2. 接收队列
iXcom收到电文后，将根据发送方的设置（即主代号）将电文放到相应的逻辑接收队列中。
5.14. 分组发送
应用可以根据业务的需求把发往某一主机的电文号按业务进行分组。每个组看作一个队列，每一组电文有对应的组号（整数）。对应于每一个队列，iXcom有一个且同一时刻只有一个进程对该队列进行操作发送，队列与队列之间的电文是互不影响的，一个队列中的电文堵塞，不会影响其他队列的电文。
注：分组发送仅限于动态连接方式，不能用于静态连接方式。
5.15. 分组接收
应用可以根据业务的需要把来自同一主机的电文按业务进行分组。每个组看作一个队列，每一组电文有对应的组号（整数）。对应于每一个队列，iXcom有一个且同一时刻只有一个进程对该队列进行操作发送（发送给应用，如Tuxedo），队列与队列之间的电文是互不影响的，一个队列中的电文堵塞，不会影响其他队列的电文。
6. 体系结构
本节描述iXcom的基本组成和运行方式。
在应用系统进行数据通讯时，应用进程通过iXcom接口函数，将电文放入队列中。iXcom 核心进程从队列中取出消息，根椐电文中的电文号，通过iXcom 之间（或与其它通信程序）建立的数据通道，将该电文传送到接收者所在iXcom（或其它通信程序）。接收者所在的iXcom 核心收到电文后将电文写入接收队列中，接收应用进程通过调用iXcom的接口函数，从接收队列中取出电文。至此，一个电文传递完毕。
6.1.系统核心
系统核心由两大部分组成，即基础平台构件层和数据处理构件层。
6.1.1. 基础平台构件层
基础平台构件层由以下几部分组成，包括事件分派、socket传输、进程管理、数据库连接池和线程池。
事件分派
事件分派主要工作是建立socket连接、维护监控通信链路；从通信链路中读取数据并分派给协议插件。
Socket传输
应用电文发送和处理。
进程管理
进程管理主要工作是管理和维护iXcom的各进程。
数据库连接池
数据库连接池主要工作是在电文可靠传输模式下，提高数据库访问速度的效率。
线程池
线程池主要工作在于提高在并发处理电文时的处理效率。
6.1.2. 数据处理构件层
数据处理构件层由以下几部分组成，包括电文交换、
电文时序控制、数据转换、协议插件和异常处理。
电文存储
电文存储包括电文的写入和读取。当收到一条电文时，iXcom要把它写入数据库，以便后续的应用处理；当有待发数据时，iXcom要从数据库中读取相应的数据，然后通过基础平台层发送给目的地。
电文时序控制
若应用电文存在业务关系，iXcom发送电文是严格按照应用写入电文的先后顺序进行电文发送。
数据转换
当电文中存在二进制数据时，iXcom可以通过该电文号所对应的转换格式把该电文内容全部转换成ascii码电文，方便应用的处理。
协议插件
异常处理
当iXcom收到异常数据时（如电文号不对等），会给对方发送底层负应答电文。
6.2.通信管理
通信管理主要由几部分组成，包括运行管理、平台监控、配置管理和日志管理。
运行管理
通过运行管理功能，可以启动和关闭回线，可以置回线开启和关闭状态。
平台监控
通过平台监控，可以实时获取当前通信状态（在线或离线）。
配置管理
通过配置管理：
可以查看当前主机配置信息，可以查看当前电文号配置信息。
可以修改原有主机信息（比如IP地址或port号），可以增加电文号，可以新增回线。
日志管理
通过日志管理，可以查看各条回线的通信状态信息，从而进行通信跟踪维护和排障。
6.3.应用适配器层
应用适配器是应用和iXcom进行沟通的桥梁，应用通过适配器
把待发数据发送给iXcom进行处理；iXcom通过适配器把待处理数据发送给应用进行处理。