基于ＴＵＸＥＤＯ的ＯＬＴＰ系統的設計與實現

摘要：該文介紹了應用于聯機事務處理的中間件TUXEDO，并討論了其主要功能和應用結構，提出了在UNIX操作系統下基于此中間件的三層客戶/服務器應用平臺的設計。在此基礎上將其應用于城鄉通系統。

關鍵詞：中間件；客戶/服務器；OLTP

中圖分類號：TP316文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)28-0130-01

Implement and Design OLTP System Based on TUXEDO

ZHAO Chen， CHEN Jun-jie

(Department of Computer and Software，Taiyuan University of Technology，TaiYuan 030024，China)

Abstract: The thesis introduces middleware—TUXEDO，used in joint processor.Based on the discussion of the main functions and applied structure，the author puts forward a three-level customer service platform，which can be applied to urban and rural communications.

Key words: middleware; Client/Server; OLTP

1 引言

建立在UNIX系統平臺上的數據庫管理系統如大集中系統，銀行信用卡系統，電話銀行服務系統等。其系統應用軟件體系常采用基于C/S模式的層次結構方式設計。包括作為系統客戶端的用戶接口層，終端控制層和作為系統服務端的數據庫操作層，系統數據庫層。在這樣的體系結構中，系統軟件往往由多個模塊構成，一個作業需經由多個進程完成，此時必將遇到進程間數據通信問題。所以，以TUXEDO為首的中間件被廣泛應用于這種分布式系統中。

分布式系統具有網絡化和異構性的特點，是網絡一體化和并行處理分布化的產物。中間件是分布式系統上的一種技術，是處于操作系統網絡層和應用層之間的一個中間組件，支持分布異構的多絡化計算環境下的應用，實現遠程資源的透明訪問，用高層接口屏蔽網絡和協議的復雜性，提供異構的平臺和操作系統之間應用的互操作性，軟件的可移植性。

本文提出了一種在UNIX操作系統下基于中間件TUXEDO的應用平臺，用于解決OLTP應用系統中交易傳送量大，交易處理時間集中，對通訊網絡的數據傳送機制要求高的問題。

2 中間件BEA——TUXEDO

TUXEDO是一種基于聯機事務處理的中間件，它為分布式關鍵事務應用提供高層次的編程接口。在TUXEDO平臺上開發的應用是模塊化的和可擴充的，這些模塊在運行時由TUXEDO進行管理和監控的。

TUXEDO是開發和管理三層結構的客戶/服務器型關鍵任務應用系統的強有力工具。它具備分布式事務處理和應用通信功能，并提供完善的各種服務來建立運行和管理關鍵任務。應用系統TUXEDO只有30多個API，簡單易學，但提供了非常豐富的功能，其主要功能如下：

1) 支持大業務量下的聯機事務處理

基于TUXEDO的應用系統具有極高的性能。一方面TUXEDO能夠使多個客戶連接到一個服務器進程，由這個服務器進程存取數據庫，為客戶的請求進行服務。這樣數據庫為處理連接所需要的資源大大減少。

另一方面TUXEDO支持三層次客戶/服務器結構，使得客戶和服務器之間，服務器和服務器之間的通信只是相對較少的服務請求和服務結果。而不再是兩層結構中客戶和DBMS之間的大量請求和應答。此外，利用TUXEDO內部的一些特有機制也能極大地提高應用系統的性能。比如，利用異步通信機制實現扇出并行，利用轉發機制實現流水線并行，利用多服務器單隊列實現多處理并行等。所有這些因素使TUXEDO的應用系統具有極高的性能。世界上大部分硬件服務器的TCP性能指標都是在TUXEDO上完成的。

2) 支持多種軟，硬件平臺

TUXEDO是業界公認的開放系統OLTP平臺。它支持包括大多數UNIX服務器在內的78多種主機平臺和幾乎所有的工作站，支持多種操作系統，支持ORACLE，DB2等多種數據庫產品，同時支持多種流行的開發語言。

3) 豐富的通信機制

TUXEDO提供7種客戶端和服務器端的通信機制。同步，RPC調用，異步調用，對話通信，消息隊列的存儲與轉發，消息廣播與通知，事件的訂閱與發布，其中事件的訂閱與發布是TUXEDO獨有的對系統或應用的意外事件進行監控的一種有效機制。

4) 強大的管理功能

TUXEDO集中式全局性的基于MOTIF標準的圖形化管理工具使系統管理員能夠輕松地定義，啟動，監視，動態控制系統的運行。使龐大復雜的分布式應用的管理變的輕松自如。TUXEDO的運態重配置功能允許用戶動態地啟動或停止某種服務或者將一個無法使用的處理器上的服務進程和服務在不間斷運行程序的條件下移向另一個處理器上運行。

5) 有效的安全性管理

TUXEDO提供了五種級別的安全機制。

第一級 UNIX操作系統的讀，寫，執行權限，應用系統的所有權被指定給管理員。

第二級，訪問控制表，管理員建立和維護三個文件，用戶文件，服務文件和用戶-服務權限文件。

第三級，用戶口令。

第四級，客戶認證，試圖訪問應用的用戶由系統提供驗證程序進行合法的檢查。

第五級，KERBEROS安全機制。

3 TUXEDO的應用—城鄉通系統

系統在邏輯上，采用企業級應用架構的業務展現、前置、業務處理、數據層的多級模型，共分為5個層次：渠道/互連層、前置層、核心業務層、中間件層和數據層。

按照系統所實現的業務功能、支撐業務功能而提供的技術功能以及管理上的要求，城鄉通系統在邏輯上首先可以分為三大系統（或平臺），在系統下又劃分多個子系統，在子系統下又劃分為多個模塊。

由于這種應用系統的交易傳送量大，交易處理時間集中，對通信網絡的數據傳送機制要求比較高。為了確保本系統與外系統間消息交換的安全可靠，在該系統中應用平臺是采用UNIX操作系統，基于TUXEDO中間件平臺而設計的。

根據業務處理的需要，由于處理方式的不同，每個子系統有分為聯機和批量兩類。交易分配模塊擇則是所有應用預處理模塊和交易平臺之間的統一接口。該系統中的應用預處理模塊和交易分配模塊運行在前置積上，而交易平臺運行在業務主機上。

前置系統構成城鄉通系統的信息交換平臺，完成與業務渠道和外機構的互連，主要功能如下：

1) 支持多種通訊模式，包括長短連接、異步同步、通訊協議（Socket、Tuxedo、MQ等）等。

2) 提供內/外協議之間的轉換，對內使用統一的報文協議，對外支持各種不同的報文協議。

3) 路由分配，根據服務處理流程確定消息轉發的路由。

4) 超時控制和存儲重發機制，保障長事務交易一致性

交易平臺返回處理結果給分系統。其中各個交易函數只是和具體的交易處理過程有關，它們不關心操作系統和平臺，它們對數據庫的操作也是直接調用應用平臺提供的函數。共同的交易平臺和不同的交易函數可以相結合，構成不同的應用子系統。

4 結束語

以上介紹了中間件BEA TUXEDO及在UNIX操作系統下基于TUXEDO的應用平臺的設計與實現，該應用平臺還可應用于類似的城市一卡通應用系統通過合理的模塊化設計和系統配置。可以很好地實現交易的實時性，分整性和正確性。同時能夠方便整個應用系統的聯機熱備份，對部分需要進行大批量數據傳送的分系統，還可采用基于CORBA體系結構的MESSAGE作為通訊平臺，嚴格保證交易數據傳送的可靠性。

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