（计算机软件与理论专业论文）基于人民银行横向联网平台的网上报税业务的实现.pdf

中文摘要 在日新月异的发展进程中，商业银行在原有的负债业务、资产业务之外，开 始大力开拓中间业务市场，而中间业务也逐渐成为商业银行新的利润点、盈利点。 进入2 0 0 4 年以来，天津市人民银行开始建设统一的“财税关库行”横向联网平 台。本文研究了“财税关库行”横向联网系统在商业银行端的实现，并基于该平 台上实现了中间业务特色产品一一网上报税系统。 作者充分利用中行天津市分行的原有计算机系统环境，将整个业务需求细化 为网关处理、特色业务处理、帐务功能处理的三个层次，三个逻辑层分别依托网 关平台、网税平台、客服平台进行了实现。本文即重点研究了网关平台的实现， 并在中行原有的客服平台上增加了新的功能处理模块以支持报税业务的应用。 考虑i b mm q 中间件的卓越跨平台特性和保证通讯完整的高效性，在网关平 台的设计中尝试使用了i b mm q 中间件。m q 技术的使用不仅保证了信息的实时、 完整性传输，更屏蔽了复杂的底层通信控制，利用m q 中间件提供的m q i 2 】编程 接口进行了网关平台的程序实现。同时探讨利用u n i x 平台的信号机制以保证程 序的长期稳定运行；网税平台完成了网上报税业务特色需求的逻辑处理，使用 m q 的数据报( d a t a g r a m ) 2 】方式完成与网关平台的信息交互，为保证信息交互更 强的实效性仍然采用传统的s o c k e t 方式与客服平台进行通讯；在客服平台上重 点研究如何实现了银行帐务主机数据与本地数据的一致性，在银行帐务主机停业 期间，充分依靠客服平台保留的数据支持了2 4 小时报税业务，并设计了一个统 一的透明接口，不仅为网税业务的开展提供了支持，更为未来其他系统的发展预 留了空间。 关键词：“财税关库行”横向联网，网上报税，i b mm o 中间件，网关平台、网 税平台、数据报( d a m g m m ) 方式 a b s t r a c t w i l l lt h er a p i dg r o w t ho fb u s i n e s sd e v e l o p m e n t , c o m m e r c i a lb a n k sb e g a nt o d e v e l o pm i d d l e w a r em a r k e ti na d d i t i o nt ot h ee x i s t i n gd e b tm a n a g e m e n ta n da s s e t m a n a g e m e n tb u s i n e s s e s a sar e s u l t ，m i d d l e w a r em a r k e th a sg r a d u a l l ym e r g e da sa l l a r e aw h e r en e w - p r o f i ti sg e n e r a t e d p e o p l e sb a n ko fc h i n at i a n j i nb r a n c hh a ss t a r t e d b u i l d i n gas t a n d a r d “c a is h u ig u a n gk uh a n g ”s y s t e ms i n c e2 0 0 4 t h i sr e s e a r c h p a p e rd i s c u s s e sh o ws y s t e mi si m p l e m e n t e do nt e r m i n a l so fc o m m e r c i a lb a n k s a m i d d l eb u s i n e s sp r o d u c t t a xp a y m e n tb a s e dw e bs y s t e mi sd e s i g n e db a s e do nt h e s y s t e m n ep a p e rd i s c u s s e st h ed e s i g no fa3 - t i e r e di n f r a s t r u c t u r ec o m p o s e do fa g a t e w a yp l a t f o r m ，at a xp a y m e n tp l a t f o r ma n dac u s t o m e rs e r v i c ep l a t f o r m t h e t e c h n i c a lr e a l i z a t i o no fg a t e w a ya n dc u s t o m e rs e r v i c ep l a t f o r m si st h ef o c a lp o i n to f t h ep a p e r t h ei b mm qm i d d l e w a r et e c h n , o l o g yi sa d o p t e da si ti sw e l l - k n o w nf o rh i 曲 p e r f o r m a n c ea n dh i g he f f i c i e n c yi ne n s u r i n gt h ei n t e g r i t yo f c o m m u n i c a t i o n n o to n l y d o e si te l l s u r er e a l - t i m ea n dc o m p l e t ed e l i v e r yo fi n f o r m a t i o n , m qt e c h n o l o g ya v o i d s c o m p l e x i t yr e s u l t i n gf r o mg r o u n dc o m m u n i c a t i o nc o n t r 0 1 p r o v i d e dw i t ham q p r o g r a m m a b l ei n t e r f a c e ，ag a t e w a yp l a t f o r ms o l u t i o ni sp r o g r a m m e d a l s o ，i t s d i s c u s s e dh o wt ou t i l i z et h es i g n a ls y s t e mo nu n i xp l a t f o r mt oe n s u r es y s t e m s t a b i l i t yi nl o n gt e r m t h ew e b b a s e dt a xp a y m e n tp l a t f o r ms m i s f i e sr e q u i r e dl o g i c p r o c e s s i n go fw e b b a s e dt a xp a y m e n tb u s i n e s s m qd a t a g r a mt e c h n o l o g yi sa d o p t e d t of a c i l i t a t ei n f o r m a t i o ne x c h a n g eb e t w e e ng a t e w a yp l a t f o r m s n l ec o m m u n i c a t i o n b e t w e e ng a t e w a yp l a t f o r ma n dc u s t o m e rs e r v i c ep l a t f o r mi si m p l e m e n t e dw i t ht h e t r a d i t i o n a ls o c k e tc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g yt oe n s u r es t r o n g e ra n dm o r ee f f e c t i v e i n f o r m a t i o ne x c h a n g e t h ep a p e rc e n t e r so ni m p l e m e n t a t i o no fd a t ac o n s i s t e n c y b e t w e e nab a n ka c c o u n t i n gs e r v e ra n dl o c a lt e r m i n a l s ，i e ，t h ec o n t i n u i t yo f2 4 - h o u r t a xp a y m e n ts e r v i c ew i l lb ef u l l ys u p p o a e db yl o c a ld a t ar e s i d i n go nc u s t o m e rs e r v i c e p l a t f o r mi nc a s et h eb a n ka c c o u n ts e r v i c ei sd o w n a s t a n d a r dt r a n s p a r e n ti n t e r f a c ei s d e s i g n e dt os e r v et h en e e d so ff u t u r es y s t e md e v e l o p m e n ta sw e l la sf u r t h e rb u s i n e s s d e v e l o p m e n to f w e b b a s e dt a xp a y m e n t k e yw o r d s ：“c a is h u ig u a n gk uh a n g s y s t e m ，t a xp a y m e n tb a s e dw e b 、i b mm q m i d d l e w a r e 、g a t e w a yp l a t f o r m 、t a xp a y m e n tp l a t f o r m 、d a t a g r a mm e t h o d 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： f 东缓 签字日期： p 厂年分月矽日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫洼盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 阿勿 签字日期：少j 年2 ，月p 日 ，、 导师签名： 签字日期：洲年二月日 第一章绪论 1 1 课题研究背景 第一章绪论 进入2 0 0 4 年以来，中国人民银行作为中央银行为实现政府预算收支业务的 实时联网处理，进一步健全和完善税收征管和财政资金拨付，有效加强财政国库 资金管理与监督，提高资金的管理水平和运用效率，开始尝试建设各个地方的“财 税关库行”横向联网系统，天津市是人民银行在全国范围内建设该系统的试点地 区之一。2 0 0 4 年底，天津市人民银行提出了天津地区横向联网系统的建设规划： 利用天津市金融城域网，依托中国现代化支付系统，接入国库核算系统，实现“横 向联网、票据截留、资源共享、实时清算”，实现天津市财政资金收缴、划拨、 退付、国债兑付等业务操作网络化、自动化和无纸化处理的总体建设目标。 天津市横向联网系统在网络建设、服务品种和信息平台功能上主要有以下四 个突出特点：一是该系统为全国首家依托中国现代化支付系统的横向联网系统， 通过与中国现代化支付系统对接，为天津市财政资金提供电子化的资金清算方 式。二是该系统实现与天津市国库会计核算系统、财政、税务、海关和商业银行 横向联网系统的一点接入。三是该系统利用天津市金融城域网，信息平台搭建在 天津市分库，达到财政、税务、海关、国库、银行等部门财政资金的数据信息集 中统一，使其成为天津市政府资金的“收支中心”、“核算中心”和“信息中心”。 四是该系统的业务覆盖全而广，既支持预算收入实时、批量、核销、手工录入处 理业务，又支持财政国库集中支付业务和政府收支分类业务。人民银行联网平台 建设的技术关键是建立统一的信息交换平台，地方财政、税务、海关、各商业银 行作为独立节点统一接入该平台，利用人行信息交换处理中心通路开展相关业 务。 行政事业性收费与网上报税是中国银行天津市分行在20 01 年先后投产 的两个业务品种，为支持这两个业务天津中行分别与天津市地方财政局、天津市 地方税务局进行联网并开发了相应的电子产品。为配合人民银行“财税关库行” 横向联网系统的实施，中行面临的工作就是整合原本分散的两个业务品种，并通 过新的路由实现原有业务。尤其在分析网上报税的业务时，由于新的交换平台的 使用，原先的实时业务由地税局、中国银行两点交更为地税局、人民银行、中国 银行三点。因此，原先的系统平台已无法满足新的需求，必须开发新的电子产品 第一章绪论 以支持该业务的继续开展。 1 2 课题研究内容 本文研究了人民银行横向联网平台在商业银行的实现，并基于该平台探讨了 网上报税业务的解决方案。系统的设计过程中充分利用银行原有的计算机系统环 境，将整个业务需求细化为网关处理、特色业务处理、帐务功能处理的三个层次， 三个逻辑层分别依托网关平台、网税平台、客服平台进行了实现。 网关平台是商业银行接入联网系统的前置，在该平台上实现了不同类型业务 的转发。银行网关与人民银行前置平台采用m q 中间件以保证通讯的完整性，使 用异步通讯模式保证了交易的及时性。考虑到网关平台要支持多种业务类型的处 理，而各个业务的响应时间、超时限制各不相同，因此必须简化该平台的业务处 理步骤，以为各自业务的后台处理赢取充分的处理时间。 网税平台是商业银行处理网上报税业务时特色功能的实现平台，该平台是网 税业务的核心平台，关键数据也都存储在网税平台的o r a c l e 数据库中。在该平 台的编码中，曾经尝试使用本地的w i n d o w s 数据库，但是在多支交易并发的时候， 出现了部分交易数据库操作超时的情况。但是在作者使用a i x 平台的o r a l c e 数 据库后，该问题得到了解决，所以本文中所指的网税平台即包括b l a d ec e n t e r d 平台的w i n d o w s 服务器，也包括r s 6 0 0 0 平台的数据库服务器。 客服平台是天津中行进行本地特色业务处理的核心平台，封装了银行内部帐 务的复杂接口，向各个外围系统提供了标准交易入口，为银行柜台业务外的其他 系统提供了与主机的连接途径，在客服平台的会计联机业务处理功能开发完成 后，下端的网税平台不必再关注真正会计主机( a c ) 的状态( 联机或脱机) ，客 服平台对下完全屏蔽了内部的处理。而客服平台和会计主机采用i b ms n a 网络体 系结构，利用c i c s 中间件技术，因此可以充分保障本地系统与异地帐务主机交 易的一致性。 在以上三个平台中，作者重点研究了网关平台与客服平台的实现。在网关平 台作者利用m q 通迅中间件，以数据报方式完成与人行联网平台和网税平台的通 讯，探讨使用u n i x 的信号机制来提高系统的运行稳定效率。在客服平台作者研 究了客服平台与帐务主机数据的同步问题，实现了对网上报税业务的2 4 小时不 问断处理。 第二章相关技术综述 第二章相关技术综述 2 1 i b m 公司的s n a 3 网络技术 s n a ( s y s t e m sn e t w o r ka r c h i t e c t u r e ) 系统网络结构，是i b m 公司开发的网 络体系结构，是一组大型网络标准和协议，包含着i b m 大型机网络环境中配置和 管理系统资源的服务，s n a 定义了大型机主机控制终端的集中体系结构，是i b m 大型机和中型机的主要联网协议，在i b m 主机环境中得到广泛的应用。s n a 这个 体系结构中，包括大型计算机系统( e s 9 0 0 0 、s 3 9 0 等) 、中型机计算机系统 ( a s 4 0 0 ) 、3 2 7 0 终端和台式计算机，并有一个使这些系统与主机系统通信或系 统间相互对等通信的策略。 s n a 定义了数据通信网络的逻辑架构，网络资源之间进行同步通信的协议， 网络上传输的信息格式；描述了网络上控制网络资源，进行网络配置，传输信息 等操作次序。s n a 网络由物理部分( p h y s i c a lc o m p o n e n t s ) 和软件部分( s o f t w a r e c o m p o n e n t s ) 组成，其中软件部分有访问方式( a c f v t a m ) ，应用子系统( c i c s ， i m s ) ，用户应用程序和网络控制程序( a c f n c p ) 。 s n a 的硬件部件和运行在其上的软件称为“节点( n o d e ) ”，它们之间用数据 链路( d a t a l i n k s ) 互连。网络上的节点是端点或网络上的连结点。 s n a 设计的主要且的是端到端的通信，以及让用户应用程序远离复杂的数据 通信系统，使用户感觉到数据通信系统的透明性。端用户通常是一台终端或者是 主机上的应用程序。s n a 网络就是为端用户提供相互之间通信的服务。 s n a 中被数据链路连接起来的物理部分( s n ap h y s i c a lc o m p o n e n t s ) 称之为 s n a 节点( s n an o d e ) 。 s n a 提供一种以主机为中心的通信架构，定义了一些逻辑部件以实现这些功 能。l u ( 1 0 9 i c a lu n i t ) 用来处理端到端的通信；p u ( p h y s i c a lu n i t ) 是在s n a 节点上用来管理物理资源的；s s c p ( s y s t e ms e r v i c e sc o n t r o lp o i n t ) 作为网 络中访问控制的中心；d l c ( d a t al i n kc o n t r 0 1 ) 用来管理数据传输的链路；p c ( p a t hc o n t r 0 1 ) 用来处理数据在s n a 网络中传输的路由。 在本文以后介绍的中行系统结构中，中行客服平台( c s p ) 与帐务主机( n a c s 、 r b s ) 的网络连接即采用了s n a 的体系架构。 第二章相关技术综述 2 2 中间件技术 随着计算机技术的飞速发展，各种各样的应用软件需要在各种平台之间进行 移植，或者一个平台需要支持多种应用软件和管理多种应用系统，软、硬件平台 和应用系统之间需要可靠和高效的数据传递或转换，使系统的协同性得以保证。 这些，都需要一种构筑于软、硬件平台之上，同时对更上层的应用软件提供支持 的软件系统，而中间件正是在这个环境下应孕而生。由于中间件技术正处于发展 过程之中，因此目前尚不能对它进行精确的定义。比较流行的定义是：中间件是 一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之 间共享资源。中间件位于客户机朋最务器的操作系统之上，管理计算资源和网络 通讯。中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应 用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件。 通常意义下，中间件应具有以下的一些特点： l ，满足大量应用的需要； 2 运行于多种硬件和o s 平台； 3 支持分布式计算，提供跨网络、硬件和o s 平台的透明性的应用或服务 的交互功能； 4 支持标准的协议； 5 支持标准的接口； 程序员通过调用中间件提供的大量a p i ，实现异构环境的通讯，从而屏蔽异构 系统中复杂的操作系统和网络协议。中间件提供客户机与服务器之间的连接服 务，这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它 们可以有符合接口和协议规范的多种实现。由于标准接口对于可移植性和标准协 议对于互操作性的重要性，中间件已成为许多标准化工作的主要部分。对于应用 软件开发，中间件远比操作系统和网络服务更为重要，中间件提供的程序接口定 义了一个相对稳定的高层应用环境，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新 换代，只要将中间件升级更新，并保持中间件对外的接口定义不变。应用软件几 乎不需任何修改，从而保护了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。中间件 是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术 之间共享资源。中间件软件管理着客户端程序和数据库或者早期应用软件之间的 通讯。中间件在分布式的客户和服务之间扮演着承上启下的角色，如事务管理、 负载均衡以及基于w e b 的计算等。利用这些技术有助于减轻应用软件开发者的 负担，使他们利用现有的硬件设备、操作系统、网络、数据库管理系统以及对象 模型创建分布式应用软件时更加得心应手。由于中间件能够保护企业的投资，保 4 第二章相关技术综述 证应用软件的相对稳定，实现应用软件的功能扩展；同时中间件产品在很大程度 上简化了一个由不同硬件构成的分布式处理环境的复杂性，所以它的出现正日益 引起用户的关注。 中间件的十大优越性( 引自t h es t a n d i s h g r o u p 咨询机构的研究报告) ： 1 应用开发：t h es t a n d i s hg r o u p 分析了1 0 0 个关键应用系统中的业务逻辑 程序、应用逻辑程序及基础程序所占的比例；业务逻辑程序和应用逻辑程 序仅占总程序量的3 0 ，而基础程序占了7 0 ，使用传统意义上的中间件 一项就可以节省2 5 - 6 0 的应用开发费用。如是以新一代的中间件系列 产品来组合应用，同时配合以可复用的商务对象构件，则应用开发费用可 节省至8 0 。 2 系统运行：没有使用中间件的应用系统，其初期的资金及运行费用的投入 要比同规模的使用中间件的应用系统多一倍。 3 开发周期：基础软件的开发是一件耗时的工作，若使用标准商业中间件则 可缩短开发周期5 0 一7 5 。 4 减少项目开发风险：研究表明，没有使用标准商业中间件的关键应用系统 开发项目的失败率高于9 0 。企业自己开发内置的基础( 中间件) 软件是 得不偿失的，项目总的开支至少要翻一倍，甚至会十几倍。 5 合理运用资金：借助标准的商业中间件，企业可以很容易地在现有或遗留 系统之上或之外增加新的功能模块，并将它们与原有统无缝集合。依靠标 准的中间件，可以将老的系统改头换面成新潮的i n t e m e t i n t r a n e t 应用系 统。 6 应用集合：依靠标准的中间件可以将现有的应用、新的应用和购买的商务 构件融合在一起进行应用集合。 7 系统维护：需要一提的是，基础( 中间件) 软件的自我开发是要付出很高 代价的，此外，每年维护自我开发的基础( 中间件) 软件的开支则需要当 初开发费用的1 5 - - 2 5 ，每年应用程序的维护开支也还需要当初项目总 费用的1 0 一2 0 左右。而在一般情况下，购买标准商业中间件每年只需 付出产品价格的1 5 - 2 0 的维护费，当然，中间件产品的具体价格要依 据产品购买数量及哪一家厂商而定。 8 质量：基于企业自我建造的基础( 中间件) 软件平台上的应用系统，每增 加一个新的模块，就要相应地在基础( 中间件) 软件之上进行改动。而标 准的中间件在接口方面都是清晰和规范的。标准中间件的规范化模块可以 有效地保证应用系统质量及减少新旧系统维护开支。 第二章相关技术综述 9 技术革新：企业对自我建造的基础( 中间件) 软件平台的频繁革新是极不 容易实现的( 不实际的) 。而购买标准的商业中间件，则对技术的发展与 变化可以放心，中间件厂商会责无旁贷地把握技术方向和进行技术革新。 1 0 增加产品吸引力：不同的商业中间件提供不同的功能模型，合理使用，可 以让你的应用更容易增添新的表现形式与新的服务项目。从另一个角度 看，可靠的商业中间件也使得企业的应用系统更完善，更出众。 随着计算机软件技术的发展，中间件技术也已日渐成熟，并且出现了不同层 次、不同类型的中间件产品。根据应用领域的划分，中间件可分为六类。分别是 数据访问中间件、远程过程调用中间件、消息中间件、交易中间件、对象中间件 等。 1 数据访问中间件：是为了建立数据应用资源互操作的模式，对异构环境下 的数据库实现联接或文件系统实现联接的中间件； 2 远程过程调用中间件：通过这种远程过程调用机制，程序员编写客户方的 应用，需要时可以调用位于远端服务器上的过程： 3 消息中间件：用来屏蔽掉各种平台及协议之间的特性，进行相互通信，实 现应用程序之间的协同； 4 交易中间件：是在分布、异构环境下提供保证交易完整性和数据完整性的 一种环境平台： 5 对象中间件：在分布、异构的网络计算环境中，可以将各种分布对象有机 地结合在一起，完成系统的快速集成，实现对象重用。 从宏观上看，中间件可以分为3 大类： 1 数据类：用于数据的存取、利用和增值，此类中间件用于构建以数据为中 心的应用。 2 处理类：把分布在网络结点上的各个应用或处理连接在一起，形成一个统 一的分布式应用。 3 分布式构件类：支持构件式应用，未来应用的发展方向，目前竞争激烈。 总之，中间件屏蔽了低层操作系统的复杂性，使程序开发人员面对一个简单 而统一的开发环境，减少程序设计的复杂性，将注意力集中在自己的业务上，不 必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作，从而大大减少了技术上的负 担。中间件带给应用系统的不只是开发的简单、开发周期的缩短，也减少了系统 的维护、运行和管理的工作量，还减少了计算机总体费用的投入。尤其是在商业 银行的金融应用中大量的中间件产品已经被广泛的使用，而且随着越来越多的复 杂中间业务产品需求的产生的产生，中间件技术也在商业银行的中间业务电子产 6 第二章相关技术综述 品开发过程中起到举足轻重的作用。在本文所介绍的应用中就分别使用了交易处 理中间件c i c s 和消息通信中间件m q 。 2 3 c i c s 中间件 c i c s ( c u s t o m e ri n f o r m a t i o nc o n t r o ls y s t e m ) ，是i b m 公司的中间件产品， 是为重要商业应用在线交易处理提供服务和管理。c i c s 最初来源于主机环境， 现在运行于很多i b m 和非i b m 平台和各种不同的网络环境( 从几台微机到几千个 终端) 。在任何一个应用c i c s 的硬件或软件平台上，程序员可以通过c i c s 应用 程序接口( a p i ) 进行程序设计调用c i c s 应用，而且可以在不同的系统平台上进 行移植。c i c s 家族的每一个产品都有良好的继承性，兼容家族中其他产品，并 且能够通过网络进行彼此远程调用。在本系统的设计过程中，客服平台与银行帐 务主机之间即采用了c i c s 技术。 2 4 分布式应用与m o z 中间件 随着计算机网络和分布式应用的不断发展，远程消息传递越来越成为应用系 统中不可缺少的组成部分。商业消息中间件的出现保证了消息传输的可靠性，高 效率和安全性，同时也减少了系统的开发周期。在本文所研究的“财税关库行” 联网系统中，就采用了m q 中间件实现了远程信息的可靠传递。 在分布式计算环境中，为了集成分布式应用，需要对异构网络环境下的分布 式应用提供有效的通信手段。为了管理需要共享的信息，对应用提供公共的信息 交换机制是重要的。设计分布式应用的方法主要有：远程过程调用( r p c ) 分布 式计算环境( d c e ) i 拘基础标准成分之一；对象事务监控( o t i v l ) 基于c o r b a 的 面向对象工业标准与事务处理( t p ) 监控技术的组合；消息队列( m e s s a g e q u e u e ) 一 构造分布式应用的松耦合方法。 1 分布计算环境远程过程调用( d c e r p c ) r p c 是d c e 的成分，是一个由开放软件基金会( o s f ) 发布的应用集成的 软件标准。r p c 模仿一个程序用函数引用来引用另一程序的传统程序设计方 法，此引用是过程调用的形式，一旦被调用，程序的控制则转向被调用程序。 在r p c 实现时，被调用过程可在本地或远地的另一系统中驻留并在执行。 当被调用程序完成处理输入数据，结果放在过程调用的返回变量中返回到调 用程序。r p c 完成后程序控制则立即返回到调用程序。因此r p c 模仿子程 序的调用返回结构，它仅提供了c l i e n t ( 调用程序) 和s e r v e r ( 被调用过程) 间的 第二章相关技术综述 同步数据交换。 2 对象事务监控( o t m ) 基于c o r b a 的面向对象工业标准与事务处理( t p ) 监控技术的组合，在 c o r b a 规范中定义了：使用面向对象技术和方法的体系结构；公共的 c l i e n t s e r v e r 程序设计接口：多平台问传输和翻译数据的指导方针；开发分 布式应用接口的语言( i d l ) 等，并为构造分布的c l i c n t s e r v e r 应用提供了广泛 及一致的模式。 3 消息队列o v l e s s a g eq u e u e ) 消息队列为构造以同步或异步方式实现的分布式应用提供了松耦合方 法。消息队列的a _ p i 调用被嵌入到新的或现存的应用中，通过消息发送到内 存或基于磁盘的队列或从它读出而提供信息交换。消息队列可用在应用中以 执行多种功能，比如要求服务、交换信息或异步处理等。 通过以上设计分布式应用方法的比较，可见消息队列技术是分布式应用问交 换信息的一种技术。消息队列可驻留在内存或磁盘上，队列存储消息直到它们被 应用程序读走。通过消息队列，应用程序可独立地执行它们不需要知道彼此的 位置、或在继续执行前不需要等待接收程序接收此消息。 m q 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软 件在不同的技术之间共享资源，管理计算资源和网络通讯。它在计算机系统中是 一个关键软件，它能实现应用的互连和互操作性，能保证系统的安全、可靠、高 效的运行。中间件位于用户应用和操作系统及网络软件之间，它为应用提供了公 用的通信手段，并且独立于网络和操作系统。中间件为开发者提供了公用于所有 环境的应用程序接口，当应用程序中嵌入其函数调用，它便可利用其运行的特定 操作系统和网络环境的功能，为应用执行通信功能。 如果没有消息中间件完成信息交换，应用开发者为了传输数据，必须要学会 如何用网络和操作系统软件的功能，编写相应的应用程序来发送和接收信息，且 交换信息没有标准方法，每个应用必须进行特定的编程从而和多平台、不同环境 下的一个或多个应用通信。i b m 消息中间件m q 以其独特的安全机制、简便快 速的编程风格、卓越不凡的稳定性、可扩展性和跨平台性，以及强大的事务处理 能力和消息通讯能力，成为业界市场占有率最高的消息中间件产品。m q 具有强 大的跨平台性，它支持的平台数多达3 5 种。在本文所研究的系统中就分别在a i x 及w i n d o w s 平台分别使用了m q 中间件。 m q 作为本系统设计的关键技术环节之一，因此在此加以详细的介绍。 l - 队列管理器 队列管理器是m q 系统中最上层的一个概念，由它为我们提供基于队列 8 第二章相关技术综述 的消息服务。 2 消息 在m q 中。我们把应用程序交由m q 传输的数据定义为消息，我们可以 定义消息的内容并对消息进行广义的理解，比如：用户的各种类型的数据文 件，某个应用向其它应用发出的处理请求等都可以作为消息。消息有两部分 组成：消息描述符( m e s s a g ed i s c r i p t i o n 或m e s s a g eh e a d e r ) ，描述消息的特征， 如：消息的优先级、生命周期、消息i d 等；消息体( m e s s a g eb o d y ) ，即用户 数据部分。在m q 中，消息分为两种类型，非永久性( n o n - p e r s i s t e n t ) 消息和 永久性( p e r s i s t e n t ) 消息，非永久性消息是存储在内存中的，它是为了提高性 能而设计的，当系统掉电或m q 队列管理器重新启动时，将不可恢复。永久 性消息是存储在硬盘上，并且纪录数据日志的，它具有高可靠性，在网络和 系统发生故障等情况下都能确保消息不丢、不重。因此在后文所介绍的队列 定义中根据实际业务需要，定义消息为永久性( p e r s i s t e n t ) 消息。 此外，在m q 中，还有逻辑消息和物理消息的概念。利用逻辑消息和物 理消息，我们可以将大消息进行分段处理，也可以将若干个本身完整的消息 在应用逻辑上归为一组进行处理。 3 队列 队列是消息的安全存放地，队列存储消息直到它被应用程序处理。消息 队列以下述方式工作： 程序a 形成对消息队列系统的调用，此调用告知消息队列系统，消 息准备好了投向程序b ； 消息队列系统发送此消息到程序b 驻留处的系统，并将它放到程序 b 的队列中； 适当时间后，程序b 从它的队列中读此消息，并处理此信息。 由于采用了先进的程序设计思想以及内部工作机制，m q 能够在各种网 络条件下保证消息的可靠传递，可以克服网络线路质量差或不稳定的现状， 在传输过程中，如果通信线路出现故障或远端的主机发生故障，本地的应用 程序都不会受到影响，可以继续发送数据，而无需等待网络故障恢复或远端 主机正常后再重新运行。 在m q 中，队列分为很多种类型，其中包括：本地队列、远程队列、模 板队列、动态队列、别名队列等。 本地队列又分为普通本地队列和传输队列，普通本地队列是应用程 序通过a p i 对其进行读写操作的队列；传输队列可以理解为存储转 发队列，比如：我们将某个消息交给m q 系统发送到远程主机，而 9 第二章相关技术综述 此时网络发生故障，m q 将把消息放在传输队列中暂存，当网络恢复 时，再发往远端目的地。 远程队列是目的队列在本地的定义，它类似一个地址指针。指向远 程主机上的某个目的队列，它仅仅是个定义，不真正占用磁盘存储 空间。 模板队列和动态队列是m q 的一个特色，它的一个典型用途是用作 系统的可扩展性考虑。我们可以创建一个模板队列，当今后需要薪 增队列时，每打开一个模板队列，m q 便会自动生成一个动态队列， 我们还可以指定该动态队列为临时队列或者是永久队列，若为临时 队列我们可以在关闭它的同时将它删除，相反，若为永久队列，我 们可以将它永久保留，为我所用。 4 ，通道 通道是m q 系统中队列管理器之间传递消息的管道，它是建立在物理的 网络连接之上的一个逻辑概念，也是m q 产品的精华。在m q 中，主要有三 大类通道类型，即消息通道，m q i 通道和c l u s t e r 通道。消息通道是用于在 m q 的服务器和服务器之间传输消息的，该通道是单向的，它又有发送 ( s e n d e r ) ，接收( r e c e i v e ) ，请求者( r e q u e s t o r ) ，服务者( s e r v e r ) 等不同类型，供用 户在不同情况下使用。m q i 通道是m qc l i e n t 和m qs e r v e r 之间通讯和传输 消息用的，与消息通道不同，它的传输是双向的。群集( c l u s t e r ) 通道是位于 同一个m q 群集内部的队列管理器之间通讯使用的。在本文讨论的系统实现 中使用的即是消息通道。 m q 的工作原理 图2 一lm q 的工作原理示意图( 引自娄丽军，消息中间件及w e b s p h e r em q 入门) 第二章相关技术综述 首先来看本地通讯的情况，应用程序a 和应用程序b 运行于同一系统a ，它 们之间可以借助消息队列技术进行彼此的通讯：应用程序a 向队列l 发送一条 信息，而当应用程序b 需要时就可以得到该信息。 其次是远程通讯的情况，如果信息传输的目标改为在系统b 上的应用程序c ， 这种变化不会对应用程序a 产生影响，应用程序a 向队列2 发送一条信息，系 统a 的m q 发现q 2 所指向的目的队列实际上位于系统b ，它将信息放到本地的 一个特殊队列一传输队列( t r a n s m i s s i o nq u e u e ) 。我们建立一条从系统a 到系统b 的消息通道，消息通道代理将从传输队列中读取消息，并传递这条信息到系统b ， 然后等待确认。只有m q 接到系统b 成功收到信息的确认之后，它才从传输队 列中真正将该信息删除。如果通讯线路不通，或系统b 不在运行，信息会留在 传输队列中，直到被成功地传送到目的地。这是m q 最基本而最重要的技术一确 保信息传输，并且是一次且仅一次( o n c e - a n d o n l y o n c e ) 的传递。 m q 提供了用于应用集成的松耦合的连接方法，因为共享信息的应用不需要知 道彼此物理位置( 网络地址) ；不需要知道彼此间怎样建立通信；不需要同时处 于运行状态；不需要在同样的操作系统或网络环境下运行。 第三章需求分析与系统总体设计 第三章需求分析与系统总体设计 3 1 相关系统环境介绍 在本节中，将介绍天津中行与人民银行“联网改造”相关的主要系统环境情 况，包括帐务系统、客服平台、行政事业收费系统、网上报税系统。 天津中行目前存在零售系统、会计系统、信用卡系统三个核心帐务系统，顾 名思义，零售系统以面向交易为设计思路主要支持天津中行的所有个人金融业 务，包括储蓄业务、个人代理业务、国债、基金等等；会计系统以面向帐务为设 计思路为中行的企业客户提供系统支持，并管理自身内部帐务；信用卡系统是天 津中行为支持信用卡用户所采用的独立帐务系统。此外，要特别加以说明的是各 商业银行的个人金融服务是不间断的，即具备支持夜间交易处理的能力( 7 2 4 服务) ，如个人a t m 取现、夜间p o s 消费等就是靠这种2 4 小时服务系统进行 支撑。但是大多数商业银行的会计系统一般是无法支持夜间业务处理的，即只提 供5x8 服务。 客服平台是天津中行开展本地特色服务的中间业务平台，由中国银行软件开 发中心自行开发的一个相对独立的系统，运行于i b mp s e d e s 系列服务器上，该 平台为客户提供了较完备的二次开发功能。在本系统投产之前，客服平台暂时只 与中行后台的零售系统建立了联机接口。 天津中行的行政事业收费系统暂未与银行其他内部系统相连，属于相对独立 的外围系统，在联网系统中对该业务冲击不大，只要满足人民银行每日交款数据 批量上传的需求。 网上报税系统外连天津市地税局，内连会计主机( 见图3 - 1 改造前天津中行 网上报税系统架构图) ，由于早期投产时功能需求简单，因此暂时只支持了扣款、 冲正两支联机交易。在联网平台投产后，原有的网税系统无论从结构上还是功能 上都无法满足人民银行联网的接入要求，因此必须重新设计网上报税系统，以满 足业务的运行需求。 1 2 第三章需求分析与系统总体设计 _ f 理终一 | ；曦虱 - 纠霹i r 一 地税局系统 图3 1 改造前天津中行网上报税系统架构图 3 2 联机业务处理流程设计 根据人民银行联网需求，中行必须改变目前分别与财政局、地税局相连，业 务分散、系统分散的情况，实现业务和系统的整合，统一通过人民银行信息交换 平台实现与财政局和地税局的互连，从而满足人民银行加强财政国库资金管理与 监督的主要目的。 设计并开发金融电子产品的目的应该是为业务服务，因此一个成功产品的设 计和开发必须符合业务的需要。在网上报税电子产品推出之前，企业报税业务基 本采用企业支票缴纳，银行委托收款的模式进行。其主要流程如下： 1 企业客户在地税报税大厅申请报税； 2 根据地税局的缴款指令，开具支票，交给银行柜台，银行进行委托收款； 3 对于本行的企业客户，银行会计柜员在银行会计系统中手工录入传票， 借记客户结算账户，贷记本机构临时转账账户； 4 银行清算柜员在银行的清算系统中，发出贷报业务，即从本机构的临时 转账账户付款至分行统一归集的地税局专用账户中。 5 分行业务人员根据地税局提供的支付指令，把专用账户中归集的资金通 过人民银行同城清算划至国库各支库。 在联网平台的统一规范中要求，提出了客户身份电子确认、申报扣款、冲正 调帐、电子对帐、自动调帐等功能都通过联网系统自动完成。经过对可行性的多 次探讨后，提出了业务的联机处理交易流程。 第三章需求分析与系统总体设计 3 2 1兰方协议登记、取消业务流程 三方协议即指银行、地税、企业共同签订的协议，该协议授权银行接收 地税方发出的扣款指令，而从企业账户资金中扣缴税款。 三方协议登记流程： 天津地税核 心业务系统 忑司竺翟陌函司竺鼍同磊 器川种心恻 一( 1 2 0 1 类) 一( 1 2 0 1 类) 一 图3 - 2 联网系统三方协议登记流程图 1 地税向中心发起4 0 6 报文( 业务类型为1 1 0 1 ：对纳税入帐号验证申请) 2 中心收到4 0 6 报文( 业务类型为1 1 0 1 ：对纳税人帐号验证申请) 后，立 即转发指定的接收商业银行； 3 接收商业银行收到4 0 6 报文( 业务类型为1 1 0 1 ：对纳税人帐号验证申请) 后，进行帐号验证，然后发起4 0 6 报文( 业务类型为1 2 0 1 ：对纳税人帐 号验证回应) ，接受方为地税 4 中心收到4 0 6 报文( 业务类型为1 2 0 1 ：对纳税人帐号验