消息代理中間件

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消息代理中間件的作用

消息代理（Message Broker）是一種在數(shù)據(jù)源與目的地之間移動數(shù)據(jù)使信息處理流暢的軟件技術(shù)，數(shù)據(jù)源與目的地包括已有的應用、文件、數(shù)據(jù)庫、對象（如CORBA、COM）、硬拷貝輸出及Web客戶端等。消息代理技術(shù)實現(xiàn)之后的產(chǎn)品形式就是一種中間件。

作為面向消息的中間件（MOM）的一部分，消息代理中間件在企業(yè)應用集成（Enterprise Application Integration ，EAI）中的作用日趨明顯。分布式環(huán)境下，業(yè)務單位四處散布，包羅萬象的應用運行在不同的軟、硬件平臺上，消息代理中間件主要提供應用集成所必須的數(shù)據(jù)的遞送、收集、翻譯、過濾、映射和路由等功能，屏蔽不同的硬件平臺、數(shù)據(jù)庫、消息格式、通信協(xié)議之間的鴻溝與差異，提供應用到應用之間的高效、便捷的通信能力。

消息代理最典型的應用環(huán)境包括：

  有許多程序，特別是混合多種語言；
  多個數(shù)據(jù)源以及/或異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫；
  應用的生命周期期望在3年以上
  處理的高吞吐量，復雜的系統(tǒng)設計
  在客戶/服務器天地中存在'老的'或者已有的應用
  行將進行系統(tǒng)的增強、增加和修改
  復雜的應用間的通信既有企業(yè)內(nèi)部的通信，又有企業(yè)間的通信

Gartner Group根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，企業(yè)在開發(fā)應用的過程中，30%-40%的費用都浪費在開發(fā)和維護與企業(yè)業(yè)務邏輯無關的各種接口上。隨著企業(yè)或企業(yè)間應用數(shù)量上的增加，應用間的通信接口日益增多，不同的平臺、不同的語言與技術(shù)所帶來的難度成倍的增長。1996年，Gartner Group就預測：消息代理中間件由于降低了企業(yè)/機構(gòu)內(nèi)部應用的復雜交互，將變得和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫一樣重要。

歸納起來，基于消息代理中間件實現(xiàn)應用集成的主要理由有以下幾個方面：

  通過點對點的應用接口完成應用的集成復雜度高，花費大，嚴重地限制企業(yè)的靈活性。消息代理中間件如同一個軟件的HUB，連接需要交互的各個應用系統(tǒng)，減少了應用系統(tǒng)接口的數(shù)量、相互的技術(shù)依賴性。

  應用與應用間傳遞的數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換，傳遞需要按照優(yōu)先級、實時地或批處理的方式進行。消息代理中間件提供與各種資源的接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力和消息處理能力，高效地實現(xiàn)應用之間的消息傳遞。

  復雜的業(yè)務處理邏輯帶來應用間、應用與人之間交互的復雜性，要求提供一種支持流管理、處理智能化開發(fā)的簡便性。新一代的消息代理中間件以'商件（businessware）'形式，提供商務邏輯層開發(fā)能力。

  集成應用的體系結(jié)構(gòu)必須能適應業(yè)務邏輯、組織機構(gòu)的變化，最大程度地減少對已有應用的修改。消息代理中間件構(gòu)造了一個基于消息的代理骨干，其基于API的適配器以及包裝程序完全適應這一要求。 消息代理中間件的基本特征

構(gòu)件化的結(jié)構(gòu)

消息代理中間件一般不是單一引擎，通常由一組構(gòu)件組成，基于構(gòu)件的結(jié)構(gòu)是消息代理中間件的關鍵特征。構(gòu)件化的結(jié)構(gòu)能充分利用SMP和MPP技術(shù)，以增加吞吐量，同時也使環(huán)境是可伸縮的，可以根據(jù)需要配置不同構(gòu)件。多個消息代理引擎分布在多處但可以通過一點統(tǒng)一管理。

可恢復性、易于管理、靈活性等對關鍵軟件結(jié)構(gòu)的要求同樣適合于消息代理中間件。

具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設施


消息代理中間件的核心是一個消息的路由程序，它接收和分發(fā)消息并基于預先定義好的消息處理流確保轉(zhuǎn)發(fā)給正確的應用。消息的路由程序通常能執(zhí)行多段的路由（'基于HUB的路由'），對于一個單個的消息，可以根據(jù)消息的源、目的地、類型等定義許多個處理段或?qū)ο�。對象可以包括消息的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、查詢數(shù)據(jù)庫、記錄日志和定時傳送等。應用間的互通可以是一對一、一對多或多向的。

消息代理中間件的核心還包括一個單獨的通信與消息傳遞協(xié)議層，實現(xiàn)組織內(nèi)部或組織間的實際的網(wǎng)絡通信，有一個專門的消息格式庫保存所有的消息定義，并提供建造和維護組織內(nèi)部和組織間消息類型的工具。路由程序最終通過這一層實現(xiàn)消息的接收與分發(fā)。

消息代理中間件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設施負責在應用之間對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要的API。數(shù)據(jù)的規(guī)范化（normalization）或稱數(shù)據(jù)的標準化，是使數(shù)據(jù)在交換過程中轉(zhuǎn)換成標準狀態(tài)的技術(shù)。消息代理中間件有內(nèi)置的數(shù)據(jù)規(guī)范化工具，替換一個應用時，不會影響到與其它數(shù)據(jù)交換伙伴的應用接口。

消息代理中間件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可以是實時的、接近實時的或批處理的。批處理方式基于文件到文件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式。消息代理中間件有一個實時的請求/應答設施來執(zhí)行同步的關鍵任務消息的處理，通過一個消息隊列機制提供接近實時的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。消息代理中間件管理傳遞各個服務應用的并發(fā)路徑，即使在企業(yè)需求最大時也能提供最佳的性能。
可靠高效的通信消息代理中間件支持數(shù)據(jù)報和可靠傳輸（'確保傳輸'）通信方式�？煽總鬏斖ㄐ攀腔�于消息隊列機制的，發(fā)送和接收消息分別通過不同的消息隊列。對應用來講，可靠傳輸確保'一次并且只有一次'的遞送。消息的傳遞可以選擇壓縮或/和加密傳輸方式。

消息代理中間件有消息優(yōu)先級支持，高優(yōu)先級的消息不必在隊列中等待，可以優(yōu)先得到處理。

消息代理中間件支持基于內(nèi)容的消息路由，消息產(chǎn)生后按類型歸類時，路經(jīng)就確定了，消息代理能夠根據(jù)消息的內(nèi)容把消息路由到不同的目的點。

消息代理中間件能管理復雜的處理流，可以協(xié)調(diào)需要一系列復雜處理過程的交易處理，通過可配置的計時器和告警器處理異常的情況。消息代理中間件內(nèi)部的規(guī)則機制與可配置的計時器和報警器一起，確保交易處理的時效性，交易跟蹤程序存儲和顯示檢測單個交易的狀態(tài)。
多樣的管理能力

消息代理中間件的管理是分層次的，分別對應操作員和管理員。運行界面提供了一個對消息代理運行的高層次的視角，保證消息代理的正常運作。操作員可能不知道消息代理中間件運作的細節(jié)，管理員則可以控制消息代理中間件的每個方面，管理界面是給管理員支持操作員用的。

多個消息代理分布在多處但可以通過一點獲得消息代理引擎的企業(yè)級的單一的視點，進行統(tǒng)一的管理，可以基于SNMP進行處理監(jiān)控，可以使用瀏覽器運行管理系統(tǒng)
豐富的應用開發(fā)環(huán)境

消息代理中間件的開發(fā)環(huán)境主要涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和與資源的接口的構(gòu)造。消息代理中間件提供靈活、高效的結(jié)構(gòu)化的消息處理腳本語言（4GL）和其它面向?qū)ο蟮脑O計工具，支持基于對象的、3GL或是腳本語言來進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

消息處理腳本語言包含流控制、例外處理、數(shù)據(jù)抽�。ɑ�于SQL等）機制，能夠靈活地構(gòu)造高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、校驗、翻譯和條件邏輯。消息代理中間件提供便利的數(shù)據(jù)庫訪問接口，直接訪問流行的關系型數(shù)據(jù)庫和3GL接口

消息代理中間件的對象控制系統(tǒng)，提供企業(yè)級的開發(fā)與部署，允許大量的開發(fā)人員通過共享數(shù)據(jù)庫并發(fā)地工作，從而最大限度地實現(xiàn)可重用性。基于對象的開發(fā)結(jié)果，通常是消息代理中間件所支持的腳本開發(fā)語言。腳本語言編譯后生成的偽碼可以在任意一個腳本語言環(huán)境（開發(fā)工具）中運行，保證了開發(fā)結(jié)果的可遷移性

應用測試可以離線進行，不必掛接到消息代理中間件上，引入新的應用接口或/和轉(zhuǎn)換規(guī)則，也不需要停下消息代理中間件的運行。

消息代理中間件的另一個主要功能是與各種形式的信息資源接口，如果一個消息代理中間件只提供接口，但不提供建造這些接口的工具是完全不適用的。消息代理中間件的開發(fā)環(huán)境是基于對象的，能夠不用構(gòu)造程序邏輯就建立與各種資源的接口。

消息代理中間件通常包括一些標準的接口，如SAP ALE、HL7、FTP、Lotus Notes等，如壓縮包裝的接口，構(gòu)造接口的工具應支持TCP/IP socket接口／SNA CPIC接口／TTY接口／SQL接口／基于會話的接口／基于文件的接口／HTML接口等等。
完備的安全機制

消息代理中間件的安全控制，能識別冒名頂替者的消息。消息代理中間件引擎，對來自接口、進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中的消息執(zhí)行身份驗證、授權(quán)和防抵賴處理。

消息代理中間件具有內(nèi)置的數(shù)字簽名功能，一組利用非對稱秘鑰或/和對稱秘鑰算法的安全功能的集合，可以在應用開發(fā)中調(diào)用這些功能。數(shù)字簽名基于非對稱秘鑰體系結(jié)構(gòu)（PKI），可以有效地保證消息的完整性、發(fā)送方、接收方身份可鑒別以及不可抵賴性。

對稱與非對稱加/解密體制的結(jié)合，可以方便地實現(xiàn)消息在傳輸中的保密性。

未來走向

消息代理中間件作為企業(yè)應用集成的有效工具，發(fā)展極為迅速。消息代理中間件一種新的趨勢是，增加協(xié)同處理、處理自動化等'商件'（Businessware）�？欤�比較直觀地支持在商務邏輯層上的應用集成與開發(fā)。與商件的結(jié)合，是消息代理產(chǎn)品的一個重要的技術(shù)走向。