用于在事务性中间件机器环境中防止单点瓶颈的系统和方法
【专利摘要】事务性中间件系统可通过使用远程直接存储器访问（RDMA）协议在本地机器与远程机器之间交换消息以通过类似于本地消息传送的方式实现较短的延时。事务性中间件机器环境可防止单点瓶颈。事务性中间件机器环境包含与第一事务性机器中的服务器相关的第一消息队列，其中，服务器进行操作以通过使用第一消息队列中的队列地址被访问。事务性中间件机器环境还包括与第二事务性机器中的客户机相关的第二消息队列。客户机进行操作以通过使用第一消息队列直接向服务器发送服务请求消息，并且服务器进行操作以从第一消息队列接收服务请求消息并且通过使用第二消息队列直接向客户机发送服务响应消息。
【专利说明】用于在事务性中间件机器环境中防止单点瓶颈的系统和方法
[0001](版权声明)
[0002]本专利文件的公开的一部分包含受到版权保护的材料。当它出现于专利商标事务所专利文件或记录中时，版权所有人不反对任何人对专利文件或专利公开的传真再现，但另外保留所有版权。
【技术领域】
[0003]本发明一般涉及计算机系统和诸如中间件的软件，特别是涉及支持事务性中间件机器环境。
【背景技术】
[0004]事务性中间件系统或面向事务的中间件包含可处理组织内的各种事务的企业应用服务器。伴随诸如高性能网络和多处理器计算机的新技术的发展，需要进一步提高事务性中间件的性能。这些一般是本发明的实施例针对的领域。
【发明内容】
[0005]这里描述的是用于通过使用远程直接存储器访问(RDMA)协议在事务性中间件机器环境中支持本地机器与远程机器之间的消息交换的系统和方法。事务性中间件机器环境可防止单点瓶颈并以类似于本地消息传送的方式实现较短的延时。事务性中间件机器环境包含第一消息队列和第二消息队列。第一消息队列与第一事务性机器中的服务器相关，并且该服务器可通过使用第一消息队列中的队列地址被访问。第二消息队列与第二事务性机器中的客户机相关。客户机可通过使用第一消息队列直接向服务器发送服务请求消息，并且服务器可从第一消息队列接收服务请求消息并且通过使用第二消息队列直接向客户机发送服务响应消息。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1表示根据本发明的实施例的可提供直接消息传送的事务性中间件机器环境的示图。
[0007]图2示出根据本发明的实施例的用于在事务性中间件机器环境中提供直接消息传送的示例性流程图。
[0008]图3表示根据本发明的实施例的在事务性中间件机器环境中设置绕过桥接处理特征的示图。
[0009]图4表示根据本发明的实施例的事务性中间件机器环境中的功能配置。
[0010]图5是根据本发明的实施例的事务性服务器的功能框图。
[0011]图6是根据本发明的实施例的客户机服务器的功能框图。【具体实施方式】
[0012]这里描述的是用于支持可利用具有多个处理器的快速机器的诸如Tuxedo的事务性中间件系统和高性能网络连接的系统和方法。事务性中间件系统可通过使用远程直接存储器访问(RDMA)协议在本地机器与远程机器之间交换消息，以通过类似于本地消息传送的方式实现较短的延时。事务性中间件机器环境包含与第一事务性机器中的服务器相关的第一消息队列，其中，服务器进行操作以通过使用第一消息队列中的队列地址被访问。事务性中间件机器环境还包括与第二事务性机器中的客户机相关的第二消息队列。客户机进行操作以通过使用第一消息队列直接向服务器发送服务请求消息，并且服务器进行操作以从第一消息队列接收服务请求消息并且通过使用第二消息队列直接向客户机发送服务响应消肩、O
[0013]根据本发明的实施例，该系统包括高性能硬件的组合，例如，64位处理器技术、高性能大存储器和冗余InfiniBand和Ethernet联网，连同应用服务器或中间件环境,诸如WebLogic套件，以提供包括可被迅速提供并且可根据需要缩放的大规模并行存储器内网格的完整的Java EE应用服务器综合体。根据实施例，该系统可被部署为提供应用服务器网格、存储区域网络和InfiniBand (IB)网络的全、半或四分之一框架或其它的配置。中间件机器软件可提供应用服务器、中间件和其它的功能，诸如，例如，WebLogic服务器、JRockit或Hotspot JVM>OracIe Linux或Solaris和Oracle VM。根据实施例，该系统可包含经由IB网络相互通信的多个计算机节点、IB交换机网关和存储节点或单元。当实现为框架配置时，框架的未使用部分可被空置或者被过滤器占据。
[0014]根据这里称为“Sun Oracle Exalogic”或“Exalogic”的本发明的实施例，该系统是用于托管诸如Oracle Middleware SW套件或Weblogic的中间件或应用服务器软件的容易部署方案。如这里描述的那样，根据实施例，系统是包含一个或更多个服务器、存储单元、用于存储联网的IB结构和托管中间件应用需要的所有其它部件的“箱内网络”。可通过用例如Real Application Clusters和Exalogic Open存储而利用大规模并行网络结构,从而对所有类型的中间件应用递送显著的性能。该系统通过线性I/O可缩放性递送改进的性能，易于使用和管理，并且递送任务关键的可用性和可靠性。
[0015]根据本发明的实施例，Tuxedo是使得能够构建、执行和管理高性能分布式商业应用的一组软件模块，并且已被大量的多层应用开发工具用作事务性中间件。Tuxedo是可用于管理在分布式计算环境中的分布式事务处理的中间件平台。它是得到证明的用于解锁企业陈旧(legacy)应用并将它们扩展到面向服务的结构、同时递送不受限制的可缩放性和基于标准的互用性的平台。
[0016]根据本发明的实施例，诸如Oracle系统的事务性中间件系统可利用诸如Exalogic中间件机器的具有多个处理器的快速机器和诸如InfiniBand (IB)网络的高性能网络连接。
[0017]根据本发明的实施例，事务性中间件系统可通过使用远程直接存储器访问(RDMA)协议在本地机器与远程机器之间交换消息，以通过类似于本地消息传送的方式实现较短的延时。
[0018]提供直接消息传送
[0019]根据本发明的实施例，诸如Exalogic中间件机器环境的中间件机器环境可以是紧密耦合且在逻辑上均匀的用于诸如Tuxedo应用的事务应用的环境。当在事务性中间件机器环境中的机器之间传送消息时不存在单点瓶颈。
[0020]图1是根据本发明的实施例的可提供直接消息传送的事务性中间件机器环境的示图。如图1所示，事务性中间件机器环境包括多个事务性中间件机器:机器AlOl和机器B102。各事务性中间件机器包含广告表112或113，例如，Tuxedo中的公告板(BB)。广告表可被不同的机器共享。
[0021]如图1所示，机器B102上的客户机B可查找针对提供该客户机B需要的服务的服务器的广告表。该目标服务器可以是诸如机器B102上的服务器B的本地服务器或者诸如机器AlOl上的服务器A的远程服务器。
[0022]如果服务处于本地服务器上，那么，客户机B可通过诸如机器B102上的处理间通信(IPC)队列B108的一个或更多个系统V IPC队列向目标服务器发送服务请求消息并接收服务响应消息。
[0023]另一方面，如果服务处于诸如机器AlOl上的服务器A的远程服务器上，那么客户机B可使用RDMA消息收发队列直接交换消息，即使它们在物理上分布于多个机器上。RDMA队列是可发送和接收消息的库，其基于在诸如IB网络的高性能网络上运行的RDMA协议。
[0024]如图1所示，客户机服务器B106可将服务请求消息直接置于与事务性服务器A103相关的机器AlOl上的RDMA队列AllO中。事务性服务器A103可从RDMA队列AllO得到服务请求消息并处理服务请求。然后，事务性服务器A103可直接将服务响应消息置于与客户机B相关的机器B102上的RDMA队列Blll中，使得客户机B可得到服务响应。
[0025]作为替代方案，如图1所示，可存在机器AlOl上的桥接处理Al 14和机器B102上的桥接处理B115。通过使用这些桥接处理，当机器B102上的客户机B使消息瞄准远程机器AlOl时，客户机B可首先向与本地桥接处理即桥接处理BI 15相关的系统V IPC队列B108发送服务请求消息。然后，桥接处理B115可经由网络将该消息转送到远程目标机器AlOl上的另一桥接处理即桥接处理A114。最后，远程目标机器AlOl处的桥接处理A114可将消息发送到与目标事务性服务器A103相关的系统V IPC队列A107。但是，该过程可能是耗时的，并可引入相对较长的延时。并且，桥接处理中的每一个在重负载下可能太繁忙并且变为可影响系统的总体吞吐量的单点瓶颈。
[0026]如图1所示，事务性服务器A103可同时在不同的线程中收听系统V IPC队列A107和RDMA队列A110。诸如客户机B的消息发送方可选择较快的方式来向事务性服务器A103发送消息。一般地,RDMA队列可被用于远程消息传送,并且,系统V IPC队列可被用于本地消息传送，原因是对于本地消息传送RDMA队列可比系统V IPC队列慢。
[0027]图2示出根据本发明的实施例的用于在事务性中间件机器环境中提供直接消息传送的示例性流程图。如图2所示，在步骤201中，第一消息队列被提供为与第一事务性机器中的事务性服务器相关。然后，在步骤202中，事务性服务器可在事务性中间件机器环境中的广告表中公布第一消息队列。最后，在步骤203中，第二事务性机器中的客户机服务器可寻找广告表中的第一消息队列，并通过使用第一消息队列建立与第一事务性机器中的事务性服务器的连接。
[0028]通过使用RDMA协议绕过Tuxedo中的桥接处理
[0029]根据本发明的实施例，事务性中间件系统可通过诸如Tuxedo中的MSGQ队列库的RDMA协议通过使用RDMA队列在本地机器与远程机器之间交换消息。RDMA协议可被用于跨着在高性能IB网络上运行的机器传送数据。通过使用RDMA协议，消息发送方和接收方即使当在物理上分布于多个机器上时也可直接交换消息。
[0030]Tuxedo是具有类分布式客户机服务器结构的事务性中间件。各Tuxedo服务器可贯穿整个域在广告表中公布其MSGQ队列名。客户机服务器可在广告表中寻找目标服务器的队列名，并且如果它是第一次用于连接则建立与目标服务器的连接。然后，客户机服务器和目标服务器可根据该队列名建立连接并经由建立的连接发送消息。
[0031]另外，Tuxedo可在域内的各机器中使用桥接处理，以跨着机器交换消息。通过使用桥接处理，瞄准远程机器的每条消息可被首先发送到与本地桥接处理相关的系统V IPC队列。然后，本地桥接处理可经由网络将该消息转送到远程目标机器上的远程桥接处理。最后，远程目标机器处的远程桥接处理可将消息发送到目标系统V IPC队列。
[0032]根据本发明的实施例，可通过使用一系列的消息传送API以最小的代码变化实现RDMA队列库，该一系列的消息传送API是通过使用系统V样式实现的。这些消息传送API可提供与系统V IPC队列提供的功能类似的功能，例如，以优先级从队列接收消息的功能。
[0033]图3表示根据本发明的实施例的在事务性中间件机器环境中设置绕过桥接处理特征的示图。如图3所示，在步骤301中，用户311可首先启动DAEMON处理。DAEMON处理313可以是与诸如Tuxedo应用的事务应用分开的应用。并且,在Tuxedo的例子中，对于各Tuxedo机器启动至少一个DAEMON处理。然后，在步骤302和303中，用户可分别配置应用服务器和事务应用(Tuxedo)。最后，在步骤304中，为了使用绕过桥接特征，用户可启动Tuxedo应用，并且，在步骤305中，用户允许用于在处理之间交换消息的通信。
[0034]下表1表不用于在Tuxedo中执行DAEMON程序的不同选项。
[0035]表1
[0036]
【权利要求】
1.一种用于在事务性中间件机器环境中提供直接消息传送的系统，包括: 与第一事务性机器中的事务性服务器相关的第一消息队列； 所述事务性中间件机器环境中的广告表，其中，所述事务性服务器进行操作以在所述广告表中公布所述第一消息队列；并且 其中，第二事务性机器中的客户机服务器进行操作以在所述广告表中寻找所述第一消息队列并通过使用所述第一消息队列建立与所述第一事务性机器中的事务性服务器的连接。
2.根据权利要求1的系统，其中，所述客户机服务器与所述第二事务性机器中的第二消息队列相关，其中，所述客户机服务器进行操作以通过使用所述第二消息队列接收消息。
3.根据权利要求1或2的系统，其中，所述客户机服务器进行操作以通过使用所述第一消息队列直接向所述事务性服务器发送服务器请求消息。
4.根据权利要求3的系统，其中，所述事务性服务器进行操作以从所述第一消息队列接收所述服务请求消息，并且通过使用与所述第二事务性机器中的客户机服务器相关的第二消息队列直接向所述客户机服务器发送服务响应消息。
5.根据权利要求1~4中的任一项的系统，其中，在所述事务性中间件机器环境中的机器之间传送消息时，不存在单点瓶颈。
6.根据权利要求1~5中的任一项的系统，其中，所述第一消息队列使用网络协议以用于跨着在高性能网络上运行的机器传送数据。
7.根据权利要求6的 系统，其中，所述网络协议是用于Infiniband(IB)网络的远程直接存储器访问(RDMA)协议。
8.根据权利要求1~7中的任一项的系统，还包括与所述第一事务性机器中的事务性服务器相关的第二消息队列，其中，所述事务性服务器使用所述第二消息队列以用于与所述第一事务性机器中的本地客户机通信。
9.根据权利要求8的系统，其中，所述第二消息队列是与本地桥接处理相关的处理间通信(IPC)队列。
10.根据权利要求8或9的系统，其中，所述事务性服务器同时在不同的线程中收听第一消息队列和第二消息队列二者，并选择较快的路由来发送消息。
11.一种用于在事务性中间件机器环境中提供直接消息传送的方法，包括: 提供与第一事务性机器中的事务性服务器相关的第一消息队列； 经由所述事务性服务器在事务性中间件机器环境中的广告表中公布第一消息队列；和 允许第二事务性机器中的客户机服务器进行以下操作: 在广告表中寻找所述第一消息队列；和 通过使用所述第一消息队列建立与所述第一事务性机器中的事务性服务器的连接。
12.根据权利要求11的方法，还包括使所述客户机服务器与第二事务性机器中的第二消息队列关联，其中，所述客户机服务器进行操作以通过使用所述第二消息队列接收消息。
13.根据权利要求11或12的方法，还包括允许所述客户机服务器通过使用所述第一消息队列直接向所述事务性服务器发送服务请求消息。
14.根据权利要求13的方法，还包括经由所述事务性服务器从所述第一消息队列接收服务请求消息并经由所述事务性服务器通过使用与所述第二事务性机器中的客户机服务器相关的第二消息队列直接向所述客户机服务器发送服务响应消息。
15.根据权利要求11~14中的任一项的方法，还包括防止在所述事务性中间件机器环境中的机器之间传送消息时的单点瓶颈。
16.根据权利要求11~15中的任一项的方法，还包括允许第一消息队列使用网络协议以用于跨着在高性能网络上运行的机器传送数据。
17.根据权利要求11~16中的任一项的方法，其中，所述网络协议是用于Infiniband(IB)网络的远程直接存储器访问(RDMA)协议。
18.根据权利要求11~17中的任一项的方法，还包括提供与所述第一事务性机器中的事务性服务器相关的第二消息队列，其中，所述事务性服务器使用所述第二消息队列以用于与所述第一事务性机器中的本地客户机通信。
19.根据权利要求18的方法，其中，所述第二消息队列是与本地桥接处理相关的处理间通信(IPC)队列。
20.根据权利要求18或19的方法，还包括经由所述事务性服务器同时在不同的线程中收听所述第一消息队列和第二消息队列二者，并选择较快的路由来发送消息。
21.一种计算机程序，包括供一个或更多个计算机系统执行以执行权利要求11~20中的任一项的方法的程序指令。
22.—种计算 机程序产品，包括设置在计算机可读存储介质上的权利要求21所述的计算机程序。
23.一种计算机程序，用于使得一个或更多个处理器实现在前述任一项权利要求中所述的方法。
24.根据权利要求8的方法，还包括经由所述事务性服务器同时在不同的线程中收听所述第一消息队列和第二消息队列二者，并选择较快的路由来发送消息。
【文档编号】G06F9/54GK103827830SQ201280047483
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】T·里托, 金永顺, E·尼尤 申请人:甲骨文国际公司