一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法
【專利摘要】一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，步驟：定義消息模板；消息產(chǎn)生：根據(jù)消息模板，把消息內(nèi)容和相關(guān)資源打包或編號(hào)，生成消息對(duì)象實(shí)例；消息入列：從云服務(wù)平臺(tái)中的消息生產(chǎn)方把消息對(duì)象實(shí)例裝入指定消息服務(wù)系統(tǒng)中的指定消息隊(duì)列；消息取回：消息消費(fèi)方按照策略從指定的消息隊(duì)列中取走消息；消息解析：按照統(tǒng)一遵循的消息模板，從消息實(shí)例中把包含的字段值提取，并為消息消費(fèi)方工作流程中使用的變量賦值，交付進(jìn)一步流程使用；策略映射：按照既定策略，根據(jù)消息類型和會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，選擇進(jìn)一步工作流程。本發(fā)明提高系統(tǒng)部署的靈活性和魯棒性，為面向高性能計(jì)算的云服務(wù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)提供參考實(shí)現(xiàn)。
【專利說(shuō)明】一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公布了一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法。針對(duì)提供高性能計(jì)算服務(wù)的云平臺(tái)體系，公布了一種滿足高性能計(jì)算需要的云消息格式，以及該消息在高性能云平臺(tái)的前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)之間的傳遞方法，屬于面向高性能計(jì)算的新型云服務(wù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高性能計(jì)算(High Performance Computing,簡(jiǎn)稱HPC)在現(xiàn)代科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。HPC利用高性能設(shè)備，通過(guò)多核、眾核、集群、網(wǎng)格等多種并行計(jì)算的途徑，獲得超高的計(jì)算速度，完成超大規(guī)模的計(jì)算任務(wù)。
[0003]高性能計(jì)算方面的編程難度大，一般企業(yè)用戶不易掌握，且高性能計(jì)算資源昂貴，自備設(shè)備不經(jīng)濟(jì)。通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)向企業(yè)用戶提供高性能計(jì)算編程環(huán)境，降低企業(yè)程序員的高性能編程難度，能助企業(yè)(計(jì)算)程序員提高編程開(kāi)發(fā)效率。該類云服務(wù)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)被分為三部分:用戶編程環(huán)境所在的前端系統(tǒng)，高性能程序執(zhí)行環(huán)境所在的后端系統(tǒng)，及兩部分系統(tǒng)之間信息通信的消息傳遞系統(tǒng)等。其中消息傳遞系統(tǒng)中，高性能云消息的格式定義和傳遞機(jī)制是實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的重點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題。
[0004]在云平臺(tái)等分布式系統(tǒng)中實(shí)施消息機(jī)制能大大降低平臺(tái)前/后端系統(tǒng)之間的耦合性，提高系統(tǒng)部署的靈活性。云消息機(jī)制的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素:一是消息模板格式定義，主要描述分布式云平臺(tái)中各子系統(tǒng)之間需要傳遞的信息內(nèi)容，既要簡(jiǎn)潔，又需要能完備表達(dá)高性能程序設(shè)計(jì)運(yùn)行的需要；二是消息的發(fā)/收方法:消息需要在各子系統(tǒng)之間傳遞，承載子系統(tǒng)之間交流的信息。一般地，借助消息隊(duì)列管理服務(wù)，可降低前后端系統(tǒng)之間的耦合性，提高消息傳遞的穩(wěn)定性和系統(tǒng)部署的靈活性(系統(tǒng)的可部署能力)。面向高性能計(jì)算的云消息格式定義和傳遞方法將對(duì)多種云服務(wù)平臺(tái)和分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施有參考價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，建立高性能計(jì)算云服務(wù)平臺(tái)中各子系統(tǒng)之間的信息傳遞機(jī)制，松綁前后端系統(tǒng)之間的高耦合限制，提高系統(tǒng)部署的靈活性和魯棒性，為面向高性能計(jì)算的云服務(wù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)提供參考實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明技術(shù)解決方案:一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于包括如下步驟:
[0007](I)消息模板設(shè)計(jì):
[0008]所述消息模板為3個(gè)部分:消息頭、消息體和消息尾；其中:
[0009]所述消息頭，儲(chǔ)存消息發(fā)收雙方的會(huì)話信息，所述消息頭包含的字段有:消息ID、發(fā)送方、接收方、消息類型、發(fā)送序列號(hào)、發(fā)送時(shí)間、版本號(hào)、優(yōu)先級(jí)、消息體長(zhǎng)度；所述消息類型字段中均包括會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、消息正文兩個(gè)基本字段；[0010]所述消息體，儲(chǔ)存消息承載的信息內(nèi)容，所述消息體包含的字段有:消息內(nèi)容和消息擴(kuò)展；
[0011]所述消息尾，儲(chǔ)存消息的正確性校驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述消息尾包含的字段有:消息摘要算法、摘要值、校驗(yàn)選項(xiàng)；
[0012]所述消息頭、消息體、消息尾為固定格式，即分別包含設(shè)定的各字段名稱，通過(guò)消息中字段不同的賦值而賦予不同的語(yǔ)義；
[0013](2)消息傳遞步驟:包括消息產(chǎn)生、消息入列、消息取回、消息解析和策略映射；
[0014]所述消息產(chǎn)生:根據(jù)消息模板，把消息內(nèi)容和相關(guān)資源打包或編號(hào)，生成消息實(shí)例，為消息中各字段賦值；所述相關(guān)資源是指程序運(yùn)行相關(guān)資源，包括動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、數(shù)據(jù)文件及作業(yè)啟動(dòng)文件；
[0015]所述消息入列:消息生產(chǎn)方將消息實(shí)例推送到消息服務(wù)系統(tǒng)中指定的消息隊(duì)列；
[0016]所述消息取回:消息消費(fèi)方從消息服務(wù)系統(tǒng)中指定的消息隊(duì)列取出消息實(shí)例，存于本地內(nèi)存；
[0017]所述消息解析:消息消費(fèi)方收到消息實(shí)例后，將消息實(shí)例中的字段數(shù)據(jù)解析出來(lái)，賦予本地變量，即將消息分解成變量；
[0018]所述策略映射:消息消費(fèi)方根據(jù)消息模板中的消息類型、消息類型中的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、和消息內(nèi)容中對(duì)應(yīng)的會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的策略，即根據(jù)消息類型選擇不同的業(yè)務(wù)處理服務(wù)；
[0019]所述的消息類型:包括作業(yè)提交消息、作業(yè)狀態(tài)查詢消息、作業(yè)狀態(tài)反饋消息、作業(yè)結(jié)果反饋消息、運(yùn)行信息反饋消息5種；
[0020]所述的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID:由前端系統(tǒng)ID、用戶ID、作業(yè)ID，以及提交時(shí)間構(gòu)成，用下劃線“_”將這四部分連接構(gòu)成會(huì)話標(biāo)識(shí)ID ；
[0021]所述會(huì)話作業(yè)狀態(tài):指當(dāng)前作業(yè)在后端系統(tǒng)的處理狀態(tài)，包括，預(yù)備(PREPARING)、等待執(zhí)行(WAITIJG)、執(zhí)行(RUNNING)、掛起(SUSPEND)、異常結(jié)束(EXCEPTION)、正常結(jié)束(FINISHED)這六種狀態(tài)；含義分別如下:預(yù)備(PREPARING)指作業(yè)提交消息到達(dá)后端系統(tǒng)，正在準(zhǔn)備該作業(yè)的運(yùn)行環(huán)境；等待執(zhí)行(WAITIJG)指運(yùn)行環(huán)境已齊備，等待被執(zhí)行；執(zhí)行(RUNNING)是指作業(yè)正在運(yùn)行中；掛起(SUSPEND)是指作業(yè)執(zhí)行過(guò)程被暫時(shí)中止，等待繼續(xù)；異常結(jié)束(EXCEPTION)是指作業(yè)的執(zhí)行遇到異常，結(jié)束退出；正常結(jié)束(FINISHED)是指作業(yè)的正常執(zhí)行結(jié)束，退出執(zhí)行環(huán)境。
[0022]所述消息體中的消息擴(kuò)展固定包含擴(kuò)展內(nèi)容和預(yù)留項(xiàng)兩部分。
[0023]所述作業(yè)提交消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、資源描述、消息正文、文件名、文件類型、文件編號(hào)和文件總數(shù)7個(gè)字段；作業(yè)狀態(tài)查詢消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段；所述作業(yè)狀態(tài)反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段；所述的作業(yè)結(jié)果反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文、文件名、文件類型4個(gè)字段；所述運(yùn)行信息反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段。
[0024]所述策略映射中相應(yīng)策略是:根據(jù)消息類型選擇不同的業(yè)務(wù)處理服務(wù)具體過(guò)程如下:
[0025](I)如果是作業(yè)提交消息，則記錄該會(huì)話作業(yè)狀態(tài)為預(yù)備(PREPARING)，并解析消息內(nèi)容，創(chuàng)建本地目錄結(jié)構(gòu)，并在作業(yè)啟動(dòng)文件中標(biāo)記主文件；[0026](2)如果是作業(yè)狀態(tài)查詢消息，則解析消息內(nèi)容生成作業(yè)的查詢操作參數(shù)，啟動(dòng)查詢操作；
[0027](3)如果是作業(yè)狀態(tài)反饋消息，則提取作業(yè)的狀態(tài)信息作為消息內(nèi)容，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)返，發(fā)送消息實(shí)例；
[0028](4)如果是作業(yè)結(jié)果反饋消息，則提取作業(yè)運(yùn)行結(jié)果，作為消息體，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，以用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)方，發(fā)送消息實(shí)例；
[0029](5)如果是作業(yè)運(yùn)行信息反饋消息，將作業(yè)運(yùn)行過(guò)程中的提示信息以及錯(cuò)誤信息作為消息體，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)方，發(fā)送消息實(shí)例。
[0030]所述后端系統(tǒng)為每一個(gè)會(huì)話維護(hù)一個(gè)狀態(tài)棧，當(dāng)新消息到達(dá)時(shí)，根據(jù)取回的消息實(shí)例中的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID的值，以及該會(huì)話標(biāo)識(shí)ID對(duì)應(yīng)的本地會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，選擇針對(duì)該消息實(shí)例的處理方法；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID為新值，則記錄該會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，按照策略解析消息內(nèi)容，創(chuàng)建本地目錄結(jié)構(gòu)，在作業(yè)啟動(dòng)文件中標(biāo)注主文件；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID已存在，且消息類型為作業(yè)狀態(tài)查詢，則提取消息內(nèi)容生成作業(yè)的查詢操作參數(shù)，啟動(dòng)查詢操作；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID已存在，且消息類型為作業(yè)反饋消息，則提取消息內(nèi)容，以既定方式展示，并更新會(huì)話作業(yè)狀態(tài)。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于:通過(guò)本發(fā)明所述的消息模板和消息傳遞方法，能夠建立從消息生產(chǎn)方到消息消費(fèi)方的高性能計(jì)算作業(yè)內(nèi)容和運(yùn)行狀態(tài)的信息傳遞。通過(guò)策略映射機(jī)制，可靠地建立高性能計(jì)算云服務(wù)平臺(tái)中各子系統(tǒng)之間的信息傳遞機(jī)制，松綁前后端系統(tǒng)之間的高耦合限制，提高系統(tǒng)部署的靈活性和魯棒性，為面向高性能計(jì)算的云服務(wù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)提供參考實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1本發(fā)明所述的云平服務(wù)臺(tái)基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2本發(fā)明所述的消息模板設(shè)計(jì)；
[0034]圖3本發(fā)明所述的消息類型說(shuō)明及編碼；
[0035]圖4本發(fā)明所述的會(huì)話作業(yè)狀態(tài)定義；
[0036]圖5本發(fā)明所述的消息傳遞接口集；
[0037]圖6為本發(fā)明中策略映射具體實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了準(zhǔn)確說(shuō)明本發(fā)明，本文采用如下術(shù)語(yǔ)及含義。
[0039]高性能計(jì)算:High Performance Computing,簡(jiǎn)稱HPC。指使用多個(gè)處理器或者集群中組織的多臺(tái)計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，既可以基于標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)集群，也可以借助專用硬件設(shè)備。目的是提高問(wèn)題計(jì)算的規(guī)模，縮短計(jì)算任務(wù)執(zhí)行時(shí)間。
[0040]云服務(wù)平臺(tái):將系統(tǒng)資源以虛擬化(Virtualization)、效用計(jì)算(UtilityComputing)的方式提供給用戶的模式。按照提供的資源層次，通常將云服務(wù)平臺(tái)分為三大類:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的IaaS(Infrastructure as a Service)、系統(tǒng)平臺(tái)即服務(wù)的PaaS(Platform as a Service)和軟件即服務(wù)的 SaaS(Software as a Service)等。本發(fā)明中的云服務(wù)平臺(tái)屬Paas類型與SaaS的綜合模式，其基本結(jié)構(gòu)由前端系統(tǒng)、后端系統(tǒng)和消息系統(tǒng)3部分構(gòu)成，圖1所示的消息傳遞系統(tǒng)，主要由三部分組成:前端系統(tǒng)，后端系統(tǒng)，消息系統(tǒng)。
[0041]前端系統(tǒng):在高性能云服務(wù)平臺(tái)中，其安裝位置靠近用戶，主要功能是程序編輯器、用戶管理、作業(yè)管理等。
[0042]后端系統(tǒng):在高性能云服務(wù)平臺(tái)中，其安裝位置靠近高性能計(jì)算集群，主要功能是為高性能計(jì)算程序提供預(yù)處理服務(wù)。
[0043]消息系統(tǒng):在高性能云服務(wù)平臺(tái)中，其安裝位置介于前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)之間，主要功能是前/后系統(tǒng)之間傳遞以規(guī)定消息模板封裝的業(yè)務(wù)交換消息。
[0044]消息模板:為前/后端系統(tǒng)之間傳遞的信息規(guī)定固定格式，便于消息生產(chǎn)方/消費(fèi)方(消息的發(fā)/收)雙方準(zhǔn)確會(huì)話。一般由字段序列表示，在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中表示為類定義。
[0045]消息類型:消息模板中所說(shuō)的固定格式主要有5種，如圖3。作業(yè)提交消息，消息類型碼為J0B_SUB，用于提交計(jì)算作業(yè)，其消息正文為高性能計(jì)算程序及相關(guān)聯(lián)的資源，如動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件、數(shù)據(jù)文件、配置文件等。作業(yè)查詢消息，消息類型碼為J0B_QRY，用于查詢已提交的作業(yè)的當(dāng)前執(zhí)行狀態(tài)，要求后端系統(tǒng)返回該作業(yè)的當(dāng)前狀態(tài)。；作業(yè)結(jié)果反饋消息，消息類型碼為FDBK_JRST，后端系統(tǒng)用于向前端系統(tǒng)反饋?zhàn)鳂I(yè)計(jì)算結(jié)果，消息正文為文件內(nèi)容，或文件地址。作業(yè)狀態(tài)反饋消息，消息類型碼為FDBK_JSTA，后端系統(tǒng)用于向前端系統(tǒng)反饋指定作業(yè)的執(zhí)行狀態(tài)，可以應(yīng)答前端系統(tǒng)的查詢，也可以主動(dòng)反饋；運(yùn)行信息反饋消息，消息類型碼為FDBK_RINF，作業(yè)執(zhí)行完畢后，該作業(yè)依賴的運(yùn)行環(huán)境針對(duì)該作業(yè)結(jié)束的運(yùn)行報(bào)告消息。
[0046]消息實(shí)例:為消息模板中的字段序列賦值后生成的具體消息。在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中表示為類創(chuàng)建的類對(duì)象。
[0047]傳遞方法:消息實(shí)例從消息生產(chǎn)方傳送到消息消費(fèi)方過(guò)程中執(zhí)行的步驟和用到的設(shè)備。
[0048]消息隊(duì)列:消息服務(wù)系統(tǒng)上由消息實(shí)例組成的隊(duì)列，按照先進(jìn)先出的方式管理。
[0049]消息產(chǎn)生(封裝):也稱消息封裝(即創(chuàng)建)，指根據(jù)消息模板，將需要發(fā)送的消息內(nèi)容和相關(guān)資源打包或編號(hào)，生成消息對(duì)象實(shí)例(指將需要發(fā)送的信息內(nèi)容按照規(guī)定的消息模板創(chuàng)建消息實(shí)例，形成一個(gè)整體數(shù)據(jù)，供消息傳遞過(guò)程使用)。
[0050]消息入列:消息生產(chǎn)方把消息對(duì)象實(shí)例裝入指定消息服務(wù)系統(tǒng)中的指定消息隊(duì)列的操作。
[0051]消息取回:消息消費(fèi)方按照策略從指定的消息服務(wù)系統(tǒng)中的指定消息隊(duì)列中取回消息。
[0052]ActiveMQ =Apache開(kāi)發(fā)的開(kāi)源的消息隊(duì)列服務(wù)程序，用于消息隊(duì)列管理。
[0053]消息解析:按照統(tǒng)一遵循的消息模板，從消息實(shí)例中把包含的字段值提取，并為消息消費(fèi)方工作流程中使用的變量賦值，交付進(jìn)一步流程使用(即消息消費(fèi)方收到消息后，將消息實(shí)例中的字段數(shù)據(jù)解析出來(lái)，賦予本地變量)。
[0054]策略映射:消息消費(fèi)方根據(jù)會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、消息類型和會(huì)話對(duì)應(yīng)的作業(yè)狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的策略，選擇在消息消費(fèi)方應(yīng)該啟動(dòng)的業(yè)務(wù)流程。本操作需要會(huì)話標(biāo)識(shí)ID的命名規(guī)則支持。
[0055]會(huì)話標(biāo)識(shí)={前端系統(tǒng)ID，用戶ID，作業(yè)ID，提交時(shí)間}
[0056]以上各段用字符串表示:Sfs為前端系統(tǒng)ID，Suid為用戶ID，Sjid作業(yè)ID，Stime為提交時(shí)間，則構(gòu)造“會(huì)話標(biāo)識(shí)”字符串Ssid的規(guī)則如下:
[0057]Ssid = Sfs+ “_”+Suid+ “_”+Sjid+ +Stime
[0058]其中，+ +表示各字段以下劃線字符連接。
[0059]UML:Unified Modeling Language的簡(jiǎn)寫,稱統(tǒng)一建模語(yǔ)言,是一種支持模型化軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的圖形化語(yǔ)言，為軟件開(kāi)發(fā)的各階段提供模型化和可視化支持，在面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)揮作用。
[0060]本發(fā)明所述方法包括兩部分:(I)針對(duì)高性能計(jì)算云服務(wù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)消息格式，構(gòu)造消息模板，用于通信系統(tǒng)的統(tǒng)一處理；(2)通信內(nèi)容被執(zhí)行消息封裝、消息入列、消息取回、消息解析、策略映射等操作，從消息生產(chǎn)方到達(dá)消息消費(fèi)方。本發(fā)明所涉及的消息模板和消息傳遞方法，能普遍應(yīng)用于面向高性能計(jì)算的云服務(wù)平臺(tái)。
[0061]本發(fā)明的原理如下:
[0062]本發(fā)明面向高性能計(jì)算云服務(wù)平臺(tái)。消息的目標(biāo)是設(shè)計(jì)能滿足高性能計(jì)算的過(guò)程管理需要，消息的傳遞過(guò)程可靠，實(shí)現(xiàn)前后端系統(tǒng)解耦合。消息的傳遞控制規(guī)則根據(jù)消息類型、會(huì)話作業(yè)狀態(tài)決定。
[0063]本發(fā)明中預(yù)定義的消息類型有:作業(yè)提交消息、作業(yè)狀態(tài)查詢消息、作業(yè)狀態(tài)反饋消息、作業(yè)結(jié)果反饋消息、運(yùn)行信息反饋消息等。便于程序?qū)崿F(xiàn)，本發(fā)明為不同消息類型設(shè)計(jì)唯一標(biāo)識(shí)碼。
[0064]本發(fā)明中預(yù)定義的會(huì)話作業(yè)狀態(tài)有:預(yù)備、可執(zhí)行、執(zhí)行、掛起、中止、結(jié)束等。預(yù)定義的作業(yè)狀態(tài)用于指導(dǎo)相對(duì)應(yīng)的消息處理的流程選擇。會(huì)話作業(yè)狀態(tài)預(yù)定義碼見(jiàn)圖4。
[0065]本發(fā)明的主要內(nèi)容包括:
[0066]A.面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息模板
[0067]為描述的準(zhǔn)確性和程序?qū)崿F(xiàn)的方便性，面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息形式化表示如下。設(shè)M為消息，則:
[0068]M = sequence of {MH, Mb, Mt}
[0069]其中，Mh為消息頭(Message Head) ;MB為消息體(Message Body) ;MT為消息尾(Message Tail)。
[0070]進(jìn)一步，
[0071]Mh = sequence of{MID, Sender, Receiver, MType, SNo, STime, Version, Priority,LBody}
[0072]Mb = sequence of {MC, MExt}
[0073]Mt = sequence of {MDA, D, Opt}
[0074]其中，MID為消息標(biāo)識(shí)；Sender為發(fā)送方標(biāo)識(shí)，Receiver為接收方標(biāo)識(shí)，MType為消息類型，SNo為發(fā)送序列號(hào)，STime為發(fā)送時(shí)間，Version消息格式版本號(hào),Priority為消息優(yōu)先級(jí)，LBody為消息體長(zhǎng)度。MC為消息內(nèi)容，MExt為消息擴(kuò)展。MDA為消息摘要算法，D為摘要值，Opt為校驗(yàn)選項(xiàng)。
[0075]根據(jù)消息類型MType，本發(fā)明設(shè)計(jì)了不同的消息內(nèi)容MCx。根據(jù)上文設(shè)計(jì)，[0076]MType = J0B_SUB|J0B_QRY|FDBK_JRST|FDBK_JSTA|FDBK_RINF
[0077]則，
[0078]MCJ0B_SUB = sequence of{SessionID, RDisc, MessageText, FileName, FileType,FileNo, TotalFiIeNumber}
[0079]MCjob qey = sequence of {SessionID, MessageText}
[0080]MCfdbk jest = sequence of {SessionID, MessageText}
[0081]MCfdbkjsta = sequence of {SessionID, MessageText, FileName, FileType}
[0082]MCfdbk einf = sequence of {SessionID, MessageText}
[0083]其中，SessionID為會(huì)話標(biāo)識(shí)，RDisc為資源描述，MessageText為消息正文，F(xiàn)ileName為文件名，F(xiàn)ileType為文件類型，F(xiàn)ileNo為文件編號(hào)，TotalFileNumber為文件總數(shù)。
[0084]B.消息傳遞步驟
[0085]本發(fā)明說(shuō)明的消息傳遞方法歸結(jié)為5個(gè)基本操作。各操作以消息為參數(shù)。如圖5，CloudMSG是消息模板的定義，包括消息頭，消息體，消息尾；其余其定義如下，
[0086]CreateMessage (ΜΗ, MB, MT):消息創(chuàng)建操作；
[0087]PutMessage (M):消息入列操作；
[0088]FetchMessage ():消息取回操作；
[0089]DeMessage (M):消息解析操作；
[0090]SessionMappingO:會(huì)話與策略的映射；
[0091]消息傳遞方法包括一下步驟:
[0092](I)準(zhǔn)備好Mh、Mb> Mt數(shù)據(jù),調(diào)用CreateMessage操作,得到消息實(shí)例M ；
[0093](2)消息生產(chǎn)方調(diào)用PutMessage操作，將消息實(shí)例M添加到消息服務(wù)器中的消息隊(duì)列；
[0094](3)消息消費(fèi)方調(diào)用FetchMessage操作，從消息服務(wù)器隊(duì)列中將消息實(shí)例M取到本地；
[0095](4)消息使用者調(diào)用DeMessage操作,從消息實(shí)例中獲取到相應(yīng)的字段值；
[0096](5)消息使用者調(diào)用SessionMapping操作,根據(jù)回話ID、會(huì)話狀態(tài)和消息類型,選擇進(jìn)一步操作。如圖6消息策略映射具體流程，獲取一個(gè)消息后，通過(guò)類型判定器判定其屬于5種消息中的哪一種，然后選擇不同的處理流程。
[0097]實(shí)施例1:
[0098]下面以Java語(yǔ)言為例，說(shuō)明通信雙方之間的消息傳遞過(guò)程。假設(shè)消息隊(duì)列服務(wù)軟件采用Apache的開(kāi)源系統(tǒng)Active MQ，但本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)不依賴于此系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案描述中使用UML概念。
[0099]對(duì)應(yīng)于
【發(fā)明內(nèi)容】
，整個(gè)過(guò)程分為兩大部分:消息模板定義和消息傳遞過(guò)程。
[0100]A.消息格式定義
[0101]1.消息模板定義
[0102]如圖2所示，根據(jù)Java語(yǔ)言支持的數(shù)據(jù)類型，設(shè)計(jì)消息頭、消息體、消息尾中各字段的數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度規(guī)定等。
[0103](I)消息頭[0104]表1消息頭字段的數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度規(guī)格定義
【權(quán)利要求】
1.一種面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于包括如下步驟: (1)消息模板設(shè)計(jì): 所述消息模板為3個(gè)部分:消息頭、消息體和消息尾；其中: 所述消息頭，儲(chǔ)存消息發(fā)收雙方的會(huì)話信息，所述消息頭包含的字段有:消息ID、發(fā)送方、接收方、消息類型、發(fā)送序列號(hào)、發(fā)送時(shí)間、版本號(hào)、優(yōu)先級(jí)、消息體長(zhǎng)度；所述消息類型字段中均包括會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、消息正文兩個(gè)基本字段； 所述消息體，儲(chǔ)存消息承載的信息內(nèi)容，所述消息體包含的字段有:消息內(nèi)容和消息擴(kuò)展； 所述消息尾，儲(chǔ)存消息的正確性校驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述消息尾包含的字段有:消息摘要算法、摘要值、校驗(yàn)選項(xiàng)； 所述消息頭、消息體、消息尾為固定格式，即分別包含設(shè)定的各字段名稱，通過(guò)消息中字段不同的賦值而賦予不同的語(yǔ)義； (2)消息傳遞步驟:包括消息產(chǎn)生、消息入列、消息取回、消息解析和策略映射； 所述消息產(chǎn)生:根據(jù)消息模板，把消息內(nèi)容和相關(guān)資源打包或編號(hào)，生成消息實(shí)例，為消息中各字段賦值；所述相關(guān)資源是指程序運(yùn)行相關(guān)資源，包括動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、數(shù)據(jù)文件及作業(yè)啟動(dòng)文件； 所述消息入列:消息生產(chǎn)方將消息實(shí)例推送到消息服務(wù)系統(tǒng)中指定的消息隊(duì)列；所述消息取回:消息消費(fèi)方從消息服務(wù)系統(tǒng)中指定的消息隊(duì)列取出消息實(shí)例，存于本地內(nèi)存； 所述消息解析:消息消費(fèi)方收到消息實(shí)例后，將消息實(shí)例中的字段數(shù)據(jù)解析出來(lái)，賦予本地變量，即將消息分解成變量； 所述策略映射:消息消費(fèi)方根據(jù)消息模板中的消息類型、消息類型中的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、和消息內(nèi)容中對(duì)應(yīng)的會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的策略，即根據(jù)消息類型選擇不同的業(yè)務(wù)處理服務(wù)； 所述的消息類型:包括作業(yè)提交消息、作業(yè)狀態(tài)查詢消息、作業(yè)狀態(tài)反饋消息、作業(yè)結(jié)果反饋消息、運(yùn)行信息反饋消息5種； 所述的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID:由前端系統(tǒng)ID、用戶ID、作業(yè)ID，以及提交時(shí)間構(gòu)成，用下劃線 ”將這四部分連接構(gòu)成會(huì)話標(biāo)識(shí)ID ； 所述會(huì)話作業(yè)狀態(tài):指當(dāng)前作業(yè)在后端系統(tǒng)的處理狀態(tài)，包括，預(yù)備(PREPARING)、等待執(zhí)行(WAITIJG)、執(zhí)行(RUNNING)、掛起(SUSPEND)、異常結(jié)束(EXCEPTION)、正常結(jié)束(FINISHED)這六種狀態(tài)；含義分別如下:預(yù)備(PREPARING)指作業(yè)提交消息到達(dá)后端系統(tǒng)，正在準(zhǔn)備該作業(yè)的運(yùn)行環(huán)境；等待執(zhí)行(WAITIJG)指運(yùn)行環(huán)境已齊備，等待被執(zhí)行；執(zhí)行(RUNNING)是指作業(yè)正在運(yùn)行中；掛起(SUSPEND)是指作業(yè)執(zhí)行過(guò)程被暫時(shí)中止，等待繼續(xù)；異常結(jié)束(EXCEPTION)是指作業(yè)的執(zhí)行遇到異常，結(jié)束退出；正常結(jié)束(FINISHED)是指作業(yè)的正常執(zhí)行結(jié)束，退出執(zhí)行環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于:所述消息體中的消息擴(kuò)展固定包含擴(kuò)展內(nèi)容和預(yù)留項(xiàng)兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于:所述作業(yè)提交消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)ID、資源描述、消息正文、文件名、文件類型、文件編號(hào)和文件總數(shù)7個(gè)字段；作業(yè)狀態(tài)查詢消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段；所述作業(yè)狀態(tài)反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段；所述的作業(yè)結(jié)果反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文、文件名、文件類型4個(gè)字段；所述運(yùn)行信息反饋消息包含的字段序列為:會(huì)話標(biāo)識(shí)、消息正文2個(gè)字段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于:所述策略映射中相應(yīng)策略是:根據(jù)消息類型選擇不同的業(yè)務(wù)處理服務(wù)具體過(guò)程如下: (1)如果是作業(yè)提交消息，則記錄該會(huì)話作業(yè)狀態(tài)為預(yù)備(PREPARING)，并解析消息內(nèi)容，創(chuàng)建本地目錄結(jié)構(gòu)，并在作業(yè)啟動(dòng)文件中標(biāo)記主文件； (2)如果是作業(yè)狀態(tài)查詢消息，則解析消息內(nèi)容生成作業(yè)的查詢操作參數(shù)，啟動(dòng)查詢操作； (3)如果是作業(yè)狀態(tài)反饋消息，則提取作業(yè)的狀態(tài)信息作為消息內(nèi)容，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)返，發(fā)送消息實(shí)例； (4)如果是作業(yè)結(jié)果反饋消息，則提取作業(yè)運(yùn)行結(jié)果，作為消息體，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，以用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)方，發(fā)送消息實(shí)例； (5)如果是作業(yè)運(yùn)行信息反饋消息，將作業(yè)運(yùn)行過(guò)程中的提示信息以及錯(cuò)誤信息作為消息體，以后端系統(tǒng)作為消息生產(chǎn)方，用戶所在的前端系統(tǒng)作為消息消費(fèi)方，發(fā)送消息實(shí)例。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向高性能計(jì)算的云服務(wù)消息傳遞方法，其特征在于:所述后端系統(tǒng)為每一個(gè)會(huì)話維護(hù)一個(gè)狀態(tài)棧，當(dāng)新消息到達(dá)時(shí)，根據(jù)取回的消息實(shí)例中的會(huì)話標(biāo)識(shí)ID的值，以及該會(huì)話標(biāo)識(shí)ID對(duì)應(yīng)的本地會(huì)話作業(yè)狀態(tài)，選擇針對(duì)該消息實(shí)例的處理方法；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID為新值,則記錄該會(huì)話作業(yè)狀態(tài),按照策略解析消息內(nèi)容,創(chuàng)建本地目錄結(jié)構(gòu)，在作業(yè)啟動(dòng)文件中標(biāo)注主文件；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID已存在，且消息類型為作業(yè)狀態(tài)查詢，則提取消息內(nèi)容生成作業(yè)的查詢操作參數(shù)，啟動(dòng)查詢操作；若會(huì)話標(biāo)識(shí)ID已存在，且消息類型為作業(yè)反饋消息，則提取消息內(nèi)容，以既定方式展示，并更新會(huì)話作業(yè)狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103984734SQ201410213904
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】張常有, 劉仁芬, 段淑鳳, 張先軼, 王婷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院軟件研究所