基于IATAHost—To—Host協(xié)議的GDS互聯(lián)適配器設計

趙耀帥+吳建波

摘要：為保證中國航信內部系統(tǒng)通信報文格式OSF與GDS系統(tǒng)的通信報文格式HTH的正確轉換與傳輸，降低系統(tǒng)資源，便于中國航信內部系統(tǒng)與GDS系統(tǒng)維護。通過分析OSF和GDS報文格式，以及分析互聯(lián)適配器的工作環(huán)境。建立基于IATA Host-To-Host 協(xié)議的互聯(lián)適配器的體系結構，完成系統(tǒng)間的報文收發(fā)、報文間的格式轉換、系統(tǒng)的自動管理、鏈路的自動配置更新以及鏈路異常狀態(tài)時的報警通知等。最后將適配器成功部署至生產(chǎn)系統(tǒng)每年節(jié)約IATA成本及主機升級費用達4億元，為其他系統(tǒng)間報文格式的正確轉換提供設計思路。

關鍵詞：報文格式轉換；IATA host-to-host 協(xié)議；互聯(lián)適配器

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）22-0244-04

Abstract： In order to ensure the TravelSky internal communication system message format OSF with GDS system format of communication message HTH correct conversion and transmission， reduce system resources and TravelSky internal systems and GDS system maintenance. By analyzing the OSF and GDS packet format， and analyzing the working environment of the Internet adapter. The architecture of the Host-To-Host based IATA protocol. Complete system to send and receive packets between the format conversion， the system of automatic management， the link of the automatic configuration update and link abnormal state alarm notification. Finally， the adapter is successfully deployed to the production system to save IATA cost per year and host upgrade costs up to 400 million yuan， which provides the design idea for the correct conversion of the packet format.

Keywords： packet format conversion； host-to-host IATA protocol； Internet adapter

1 背景

中國航信是專業(yè)從事航空運輸旅游信息服務的大型國有獨資高科技企業(yè)，是隸屬于國務院國資委管理的中央企業(yè)。作為市場領先的航空運輸旅游業(yè)信息技術和商務服務提供商，中國航信被行業(yè)和媒體譽為“民航健康運行的神經(jīng)”，所運營的信息系統(tǒng)列入國務院監(jiān)管的八大重點系統(tǒng)之一。

中國航信運營旅客服務系統(tǒng)（Passenger Service System ，PSS）是中國主要航空公司的主要庫存、銷售系統(tǒng)，每年處理旅客量在4億左右，與世界主要GDS連接，將機票銷往世界的每一個角落。

近年來隨著旅客量的不斷增加和互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)的出現(xiàn)，航班實時查詢量呈現(xiàn)幾何級的增長，運營在大型主機系統(tǒng)的PSS系統(tǒng)不斷在接口性能上受到挑戰(zhàn)。為了能夠降低主機邏輯與資源消耗，專門開發(fā)了基于開放技術的TLH外航適配器，將主機邏輯和通訊及與國外GDS的連接的管理完全開放化，為中航信每年節(jié)約IATA成本及主機升級費用達4億元，其獨立設計的報文格式將IATA標準與航信自主設計的標準統(tǒng)一化，為航信建立中國行業(yè)數(shù)據(jù)通信接口標準化做出了重要的技術儲備，下一步將會將該適配器的數(shù)據(jù)標準向民航局申請標準化認證。

2 問題描述：

2.1 格式描述

2.1.1 OSF報文格式

2.1.2 Host-To-Host 協(xié)議報文格式：

第6層 組成結構

本層是用來表示事務的，將第7層格式化轉換，進入或離開主機系統(tǒng)。

[格式標識GFI/TYPE 數(shù)據(jù)表示說明DPD 格式類型CFT 數(shù)據(jù)結構說明SDI 結束END ]

因此，用過對比可以看出兩種報文格式存在很大不同并且不兼容，必須進行格式轉化才能在不同系統(tǒng)間使用。

2.2 環(huán)境描述

HTH互聯(lián)適配器對外連接外航系統(tǒng)，對內連接 Router，實現(xiàn)航信內部報文到外航系統(tǒng)間的報文轉換與傳輸。其工作環(huán)境如下圖所示。

3 系統(tǒng)原理

3.1 系統(tǒng)組成

HTH互聯(lián)適配器由HTH通訊模塊、報文轉換模塊及管理模塊三部分組成。

其中，HTH通訊模塊根據(jù)通訊角色分為以下三類： LISTEN、PROC、CLIENT。

LISTEN：作為Listener 啟動偵聽，接受客戶端的連接請求，為每一個通過驗證的連接請求啟動一個PROC專屬進程進行處理。

PROC：處理HTH報文，若30秒內未收到SO，進程退出；在收到SO后，對SO進行驗證，若驗證失敗，發(fā)送帶錯誤信息的OC，若驗證通過，維護該HTH鏈路，進行HTH報文的解析與組裝、發(fā)送與接收

CLIENT：作為客戶端，建立與外航服務器間的鏈路，處理報文，進行報文的解析與組裝、發(fā)送與接收。

報文轉換模塊，負責航信內部OSF報文與HTH報文間的轉換，根據(jù)業(yè)務處理方向，分為inprocess模塊與outprocess模塊。

其中，inprocess負責將收到的外航報文轉換為航信內部OSF報文并放入 Router；outprocess負責從 Router收取報文，轉換為合適的外航報文傳遞給通訊模塊。

外航適配器管理模塊ALShm負責實現(xiàn)系統(tǒng)資源創(chuàng)建、配置管理、進程管理及鏈路管理。

3.2 體系結構

上圖從進程視角描述了外航適配器的軟件體系結構。從圖中可以看出，整個HTH互聯(lián)適配器由以下幾個部分組成：

通用程序部分：系統(tǒng)管理進程ALShm，Log處理進程；

專用程序部分：inprocess進程，outprocess進程；

系統(tǒng)資源：內存隊列，共享內存，MQ隊列。

3.2.1 通用程序部分

ALShm負責創(chuàng)建系統(tǒng)資源，根據(jù)配置創(chuàng)建運行中需要的內存Q，根據(jù)配置文件啟動工作進程，并在這些工作進程異常退出時進行工作進程的重啟。此外，系統(tǒng)管理進程還負責處理session超時等其他維護任務。其具體的程序功能實現(xiàn)描述如下：

1） 創(chuàng)建內存Q，用于系統(tǒng)內部進程間消息傳遞；

2） 定義、管理使用的共享內存結構，并在啟動時創(chuàng)建，運行時維護；

3） 監(jiān)控工作進程狀態(tài)，并結合共享內存狀態(tài)確定在工作進程退出時是否需要重啟工作進程；

4） 監(jiān)控工作進程的配置文件，確定工作進程是否需要加載新配置文件，如需要則修改相應工作進程對應的共享內存字段；

5） 監(jiān)控存儲與共享內存中的session及分片報文信息，在到達超時時間后啟動相應處理。

ALShm處理流程如下圖所示：

Log處理進程，負責對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的log進行分析，并上傳至統(tǒng)一展現(xiàn)平臺，對外航適配器的運行狀態(tài)進行展現(xiàn)。

3.2.2 專用程序部分

通訊進程負責建立并維護與外航的鏈路和 session，根據(jù)通訊角色分為三類。

LISTEN處理流程如圖4所示：

PROC處理流程如圖5所示：

CLIENT處理流程如圖6所示：

Inprocess進程處理流程如圖7所示

Outprocess處理流程如圖8所示：

4 結束語

為了能夠降低主機邏輯與資源消耗，本文通過分析OSF以及HTH報文格式的不同，結合OSI七層模型。并且分析HTH互聯(lián)適配器的工作環(huán)境。設計基于IATA Host-To-Host 協(xié)議的GDS互聯(lián)適配器的體系結構的TLH外航適配器，完成航信內部系統(tǒng)與外行系統(tǒng)間的報文收發(fā)、報文間的格式轉換、系統(tǒng)的自動管理、鏈路的自動配置更新以及鏈路異常狀態(tài)時的報警通知等。最后將適配器成功部署至生產(chǎn)系統(tǒng)，為中航信每年節(jié)約IATA成本及主機升級費用達4億元。其獨立設計的報文格式將IATA標準與航信自主設計的標準統(tǒng)一化，為航信建立中國行業(yè)數(shù)據(jù)通信接口標準化做出了重要的技術儲備，下一步將會將該適配器的數(shù)據(jù)標準向民航局申請標準化認證。

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