IBM MQSeries: архитектура системы очередей сообщений (стр. 2 из 3)

Адресация и маршрутизация сообщений

Пользуясь информацией из заголовка каждого сообщения (имя менеджера очередей для идентификации узла MQSeries и имя очереди для идентификации самой очереди) система MQSeries отправляет сообщения различным адресатам.

В стандартной двойной структуре имен, лежащей в основе системы маршрутизации MQSeries, предусмотрены дополнительные правила, расширяющие возможности идентификации очередей. Кроме прямого использования полных имен очередей реализован алгоритм разрешения имен, позволяющий указывать адресатов при помощи псевдонимов и определений удаленных очередей. Это дает возможность привязывать имена очередей, указанные разработчиками приложений в процессе кодирования программы к реальной системе очередей. В частности, при изменении физической конфигурации системы администратор сети с помощью административных команд может переопределить маршрутизацию сообщения к новому местоположению очереди без изменений кода приложения.

Для организации многошаговой маршрутизации сообщений через произвольное число промежуточных менеджеров очередей используется механизм разрешения имен. Это делается, например, при помощи определений транспортных очередей с именами, совпадающими с наименованиями удаленного менеджера очередей. Сообщения, адресованные удаленному менеджеру, автоматически пересылаются через соответствующую транспортную очередь.

В заголовке сообщения содержится информация о том, в какую очередь должен быть отправлен ответ на это сообщение. Имя очереди ответа используется для организации связи типа запрос-ответ, а также для отправки многочисленных сообщений-отчетов, информирующих о системных событиях, например, о доставке сообщения в очередь назначения или о выборке этого сообщения приложением-адресатом.

У менеджера очередей имеется специальная очередь DLQ (Dead-Letter Queue) - место для хранения недоставленных сообщений. Чаще всего сообщения появляются в DLQ, когда очереди, указанной в заголовке сообщения, не существует или когда очередь назначения оказывается полной. Сообщения из очереди DLQ позволяют разгрузить транспортные очереди и каналы от ошибочных сообщений, при этом в тело сообщения вставляется специальный информационный подзаголовок, позволяющий, если сообщение не доставлено, анализировать причины случившегося. MQSeries обладает механизмом задания правил для автоматической обработки недоставленных сообщений.

Обеспечение целостности данных и синхронизации изменений

MQSeries - это транзакционное программное средство, которое может объединять группу операций по посылке и приему сообщений в единую транзакцию. Прикладная программа помечает часть своих получаемых и отравляемых сообщений специальной опцией - "участвующие в транзакции". До момента выполнения приложением команды на завершение транзакции MQCMIT, посланные им сообщения фактически "невидимы" для других приложений, а полученные реально не удаляются из очередей. В случае выполнения приложением команды на откат транзакции (MQBACK), очереди восстанавливаются к состоянию на начало транзакции.

Менеджер очередей MQSeries может играть роль менеджера ресурсов, поддерживающего XA интерфейс, а может участвовать в распределенной транзакции под управлением таких мониторов транзакций как CICS, Encina, Tuxedo. Продукты MQSeries, начиная с версии 5, сами могут быть координаторами распределенных транзакций с двухфазной фиксацией.

Триггерные возможности MQSeries

Асинхронный характер работы системы очередей сообщений требует специального механизма внешней активизации прикладных и системных компонентов. В MQSeries такой механизм - "триггеринг" привязан непосредственно к очередям сообщений. Триггерным событием может быть, например, появление в очереди нового сообщения или факт накопления определенного числа сообщений, имеющих приоритет выше заданного порогового значения.

Чтобы определить триггерное событие, для прикладной очереди при помощи административных команд устанавливаются опции, разрешающие триггеринг и условия триггерного события. Кроме того, администратором системы создается специальное описание обработки такого события. В описании содержится информация о приложении, которое будет вызвано при наступлении триггерного события. Если происходит такое событие, например, появляется новое сообщение в очереди, менеджер очередей автоматически генерирует специальное триггерное сообщение, которое помещается в очередь инициации (initiation queue). В триггерном сообщении содержатся данные о событии и вызываемом процессе. Все очереди инициации отслеживаются триггерным монитором, который читает триггерное сообщение и вызывает внешнюю программу обработки (рис. 2).

Рис. 2. Обработка "триггерных" событий

Приведем пример двух административных команд для создания триггерной очереди и описания процесса вызова внешней программы:

DEFINE QLOCAL(имя очереди)

TRIGGER +

PROCESS(имя процесса) INITQ(имя

очереди инициации) +

TRIGTYPE(тип триггерного события)

....

DEFINE PROCESS(имя процесса) +

APPLICID(имя вызываемой программы)

USERDATA(параметры)...

Триггеринг достаточно часто применяется в качестве стандартного метода автоматического старта каналов между менеджерами очередей. Для этого достаточно в качестве триггерных обьявить транспортные очереди, содержащие сообщения для передачи удаленному менеджеру очередей.

Администрирование MQSeries

Распределенная гетерогенная система, такая как MQSeries, требует особенного внимания к вопросам удаленного администрирования. MQSeries предоставляет ряд интерфейсов и достаточное количество утилит для администрирования и конфигурации, включая администрирование очередей, каналов сообщений, безопасности. Для этих целей используются команды двух типов.

Административные текстовые команды MQSC предназначены для работы администратора в режиме командной строки или при использовании текстовых файлов-сценариев. При этом утилита командной строки RUNMQSC преобразует текстовые команды в вызовы API, а затем возвращает пользователю ответные сообщения (рис.3).

Рис. 3. Администрирование MQSeries

Другая возможность предлагает использование API-интерфейса PCF (Programmable Command Format) для вызова административных функций непосредственно из прикладных программ. Для удаленного администрирования менеджеров очередей MQSeries использует специальные командные очереди приема/передачи административных команд-сообщений и специальные мониторы (command servers) для их исполнения. Графические средства администрирования входят в MQSeries как компоненты MQSeries Explorer и MQSeries Services Snapin, а также предлагаются в ряде отдельных продуктов и модулей из общих пакетов управления системами: TME 10 Module for MQSeries (Tivoli), Command Center for MQSeries (Candle Corp.), Command MQ (Bool&Babbage), Patrol KnowledgeModule for MQSeries (BMC).

Обеспечение необходимой защиты передаваемых данных

Для обеспечения безопасности при использовании приложениями системы очередей сообщений необходимо знать, какое приложение послало то или иное сообщение: отслеживать, кто получает данное сообщение; обеспечивать идентификацию удаленных менеджеров, а также контролировать выполнение административных команд. Сама по себе система MQSeries не имеет собственных специальных модулей шифрования сообщений, но зато позволяет подсоединять внешние компоненты обеспечения безопасности.

Административные команды и доступ к объектам менеджера очередей. MQSeries позволяет контролировать исполнение административных команд и доступ к объектам менеджера очередей - к самому менеджеру и очередям. На большинстве платформ имеется менеджер безопасности, который позволяет определить и разграничить доступ к объектам. Кроме того, поскольку MQSeries предоставляет документированный интерфейс для управления функциями безопасности, можно создать собственный менеджер безопасности.

Безопасность в каналах передачи сообщений. Для защиты информации, которую передают друг другу менеджеры очередей, MQSeries поддерживает возможности подключения специально разрабатываемых модулей. Например, два менеджера очередей, устанавливающих связь по каналу, могут с помощью дополнительных программ опознать друг друга. Кроме того, сообщения, передаваемые по каналу, могут шифроваться перед передачей и расшифровываться при приеме.

Безопасность приложений. Интерфейс MQI предоставляет приложениям средства идентификации себя (приложения и платформы) и пользователя. Идентификационная информация содержится в заголовке сообщения, передается вместе с ним и только привилегированные приложения могут ее изменять. Приложения могут использовать эту информацию для дополнительной проверки получаемых сообщений.

Применение MQSeries

Возможности архитектуры очередей сообщений позволяют применять MQSeries как в процессе интеграции готовых приложений, так и для разработки совершенно новых систем, управляемых сообщениями. Можно перечислить следующие типичные задачи:

интеграция приложений в распределенной гетерогенной среде;

организация взаимодействия приложений, работа которых разделена во времени;

сложные распределенные и/или распараллеленные процессы обработки;

задачи гарантированной доставки данных;

поддержка мобильных клиентов.

Многие финансовые организации и учреждения используют сегодня MQSeries в качестве базового транспорта для передачи данных внутри банковских приложений и между ними. К числу пользователей IBM MQSeries принадлежат Центральный Банк РФ и Национальный Банк Республики Беларусь.

Вероятно, крупнейшей в стране распределенной информационной инфраструктурой располагают российские железнодорожники. Сегодня разработки на базе MQSeries ведутся в различных организациях МПС, а из готовых продуктов можно упомянуть систему предупреждений, разработанную фирмой DigitalDesign для Октябрьской железной дороги. В основе этой системы лежит построенная на базе MQSeries сеть передачи данных, которая обеспечивает гарантированную передачу предупреждений между службами железной дороги с контролем передачи, доставки и прочтения сообщений.