基于多层架构的数据处理系统及数据处理方法.pdf

一种基于多层架构的数据处理系统及数据处理方法，其中所述数据处理系统包括若干后台服务子系统及客户端且每个后台服务子系统包括应用服务器及与其连接的数据库服务器；数据转发子系统，用于连接后台服务子系统和客户端，根据数据属性，将客户端与其相应后台服务子系统的应用服务器相匹配，建立数据交互通道。所述数据处理方法包括以下步骤：客户端发送请求报文至与该客户端连接的首端应用路由器，所述请求报文包括数据属性和数据；根据数据属性和路由信息选择相应末端应用路由器，并根据确定转发方向，直至转发给与该末端应用路由器相连的后台服务子系统或者根据数据属性和路由信息直接选择相应的后台服务子系统，并根据连接拓朴信息确定转发方向。

1.  一种基于多层架构的数据处理系统，包括若干后台服务子系统及客户端，且每个后台服务子系统包括应用服务器及与其连接的数据库服务器，其特征在于：还包括：数据转发子系统，用于连接后台服务子系统和客户端，根据数据属性，将客户端与其相应后台服务子系统的应用服务器相匹配，建立数据交互通道。

2.  如权利要求1所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，数据转发子系统包括若干应用路由器，应用路由器之间通过计算机网络协议连接且每个后台服务子系统的应用服务器连接有一个末端应用路由器而每个客户端连接有一个首端应用路由器，并根据数据属性确定相应的末端应用路由器及根据路由信息选择首端应用路由器和该末端应用路由器间的转发路径。

3.  如权利要求2所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，所述数据为证券交易数据，所述证券交易数据属性包括表示交易操作的功能号、含有归属后台服务子系统信息且统一编码的客户号、股票代码及市场代码。

4.  如权利要求3所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，路由信息包括用于表示连接拓扑信息的转发对象标识及用于表示应用服务器业务处理能力的服务信息。

5.  如权利要求4所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，所述转发对象标识采用数据处理系统中相应连接对象唯一逻辑标识。

6.  如权利要求5所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，所述连接对象如果是应用路由器，则唯一逻辑标识包括应用路由器组名和组内顺序号；如果是应用服务器，则唯一逻辑标识包括应用服务器组名和组内顺序号或包括应用路由器组名、应用服务器组名和组内顺序号；如果是客户端，唯一逻辑标识包括应用路由器组名和客户端逻辑名或包括应用路由器组名和连接编号。

7.  如权利要求5所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，服务信息包括业务属性和功能号，其中业务属性指业务类别、客户号、银行号及其组合。

8.  如权利要求1至7任意一项所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，数据转发子系统组网方式为树状拓扑、网状拓扑或基于集群的树状拓扑。

9.  如权利要求2所述的基于多层架构的数据处理系统，其特征在于，所述转发路径从符合数据属性和路由信息多个路径选择负载最轻的路径。

10.  一种基于多层架构的数据处理系统的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
客户端发送请求报文至与该客户端连接的首端应用路由器，所述请求报文包括数据属性和数据；
根据数据属性和路由信息选择相应末端应用路由器，并根据确定转发方向，直至转发给与该末端应用路由器相连的后台服务子系统。

基于多层架构的数据处理系统及数据处理方法
技术领域
本发明涉及基于多层架构的数据处理系统，尤其是指兼容分布式和集中式数据处理的基于多层架构的数据处理系统及数据处理方法。
背景技术
现在行业应用软件，大部分是基于关系式数据库的信息处理系统，即MIS系统；软件的系统架构上从二层的C/S结构(客户端/服务器结构)，发展到B/S结构(浏览器/服务器)；进一步发展到三层结构(客户端/应用服务器/数据库服务器)，在三层结构中由SUN公司发展的J2EE架构和由微软公司发展的MS.NET架构是二种应用最广的系统架构。
请参照图1所示，所谓三层结构是指一套软件系统由直接与用户交互的“界面层”、负责业务处理的“业务处理层”、由数据库服务器组成的“数据存储层”组成，每层由一台或多台计算机组成，三层之间通过计算机网络连接。
所谓多层架构是指至少4层以上的架构。
另外，一般把不由最终用户直接操作的软件系统，统称为后台服务系统，比如三层结构中的业务处理层与数据存储层。而后台服务系统的部署方式，尤其是指数据存储层，即该系统中数据是集中存放在一个数据库服务器中，还是按一定规则分割存放在多个数据库服务器。如果集中存放则为集中式数据处理；如果分割存放则为分布式数据处理。
在此以证券交易系统为例，我国有上海、深圳二个证券交易所，有二百家左右的证券公司的通过遍布全国各大城市的计算机网络为全国几千万股民提供证券交易服务；按规定一家证券公司要求拥有5个以上证券营业部，这些营业部往往分布在一个地区，甚至全国各地。所以，证券公司通过部署一套或多套证券交易系统，接受股民的交易指令，通过与数据库服务器中的电子记录进行相应的资金与股票校验后，统一发往交易所进行买卖撮合；撮合成功后，将相应的电子记录存入数据库服务器，供股民查询；证券公司为股民提供多种下单手段，比如使用营业部现场的计算机设备、使用电话委托、通过Internet网上交易。
由于通信手段的限制，证券公司一般在一个营业部部署一套独立的证券交易系统，随着通信条件的改善，逐步发展到在一个城市或地区(或一个省内)部署一套系统，供多个营业部使用。由于业务处理系统的逐步集中(具体请参考申请号为02124781.1的中国专利申请)，对后台服务系统(尤其是数据库服务器)的计算机硬件平台的要求也越来越高，从普通的PC服务器，发展到使用高端小型机；中国的证券市场是一个新兴的市场，股民数量仍在逐年大幅增长；另一方面，国家出于风险控制与发展的需求，鼓励证券公司进行重组合并。由此，导致证券交易系统建设需要根据业务发展进行相应的调整：一般趋势是由分布各地，走向大集中，另一方面大集中后带来的性能瓶颈等技术风险，又要求对后台服务处理系统能根据需求进行适当分割调整与线性扩展。
目前在各证券公司使用的证券交易系统采用的实现方案有：
(1)将公司的客户按地理区域分割，只做小范围集中(50万客户以下)，超前投资硬件平台，确保当前所使用的计算机硬件平台能胜任业务系统处理要求；这种方案对于一些全国性的证券公司而言，仍然需要建设多套独立系统，不利与集约化管理；对于一些发展中的证券公司而言，业务的扩展也会受制与业务系统的处理能力，或者升级硬件平台时，难以保护已有的硬件投资；
(2)由公司统一建设独立的集中式的接入系统，比如网上交易、呼叫中心，由各营业部的股民在下单时明确自己的归属营业部，然后通过公司广域网将订单分发到相应的营业部进行处理；这种方案实现一定程度的资源共享，属于一种分布式的处理，每一个异地的业务处理点(营业部)，对证券公司来言都是一个风险高发区。
现有技术都是走向集中过程中的过渡性方案，只考虑到由分布式处理向集中式处理过渡，没有考虑到集中处理之后发生业务量突增时，系统处理能力是否可以在当前的计算机硬件水平上实现线程扩展。
在计算机硬件投资上，一方面要求具有一定的超前性，以适应可能的业务量发展的需要；另一方面当已有计算机硬件设备无法支撑业务处理时，进行整体更换后，难以保护原有的硬件投资。
发明内容
本发明解决的问题是提出一种基于多层架构的数据处理系统及数据处理方法解决分布式数据处理和集中式数据处理兼容问题。
为解决上述问题，本发明基于多层架构的数据处理系统，包括若干后台服务子系统及客户端，且每个后台服务子系统包括应用服务器及与其连接的数据库服务器；数据转发子系统，用于连接后台服务子系统和客户端，根据数据属性，将客户端与其相应后台服务子系统的应用服务器相匹配，建立数据交互通道。
数据转发子系统包括若干应用路由器，应用路由器之间通过计算机网络协议连接且每个后台服务子系统的应用服务器连接有一个末端应用路由器而每个客户端连接有一个首端应用路由器，并根据数据属性确定相应的末端应用路由器及根据路由信息选择首端应用路由器和该末端应用路由器间的转发路径。
所述数据为证券交易数据，所述证券交易数据属性包括表示交易操作的功能号、含有归属后台服务子系统信息且统一编码的客户号、股票代码及市场代码。
路由信息包括用于表示连接拓扑信息的转发对象标识及用于表示应用服务器业务处理能力的服务信息。
所述转发对象标识采用数据处理系统中相应连接对象唯一逻辑标识。
所述连接对象如果是应用路由器，则唯一逻辑标识包括应用路由器组名和组内顺序号；如果是应用服务器，则唯一逻辑标识包括应用服务器组名和组内顺序号或包括应用路由器组名、应用服务器组名和组内顺序号；如果是客户端，唯一逻辑标识包括应用路由器组名和客户端逻辑名或包括应用路由器组名和连接编号。
相应地，本发明基于多层架构的数据处理系统的数据处理方法包括以下步骤：客户端发送请求报文至与该客户端连接的首端应用路由器，所述请求报文包括数据属性和数据；根据数据属性和路由信息选择相应末端应用路由器，并根据确定转发方向，直至转发给与该末端应用路由器相连的后台服务子系统(或者根据数据属性和路由信息直接选择并发送相应的后台服务子系统)。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过在传统三层结构数据处理系统中，增加一个实现数据多层转发的数据转发子系统，解决了我国证券公司使用地证券交易系统中后台服务子系统在多套分布式部署与单套集中式部署两种部署方式的双向平滑迁移的技术问题，屏蔽了不同部署方式对与系统使用者的影响。
本发明技术方案使后台服务子系统可以适应于不同档次的硬件平台，使用高端硬件平台时可以集中部署；使用低端硬件平台时，可以多套分布式部署。
本发明技术方案降低了业务量激增对后台服务子系统带来的服务质质量下降的技术风险，即业务量增加时可以通过增加部署多套后台服务子系统来分担业务处理负荷。
附图说明
图1是现有技术数据处理系统框图。
图2是本发明基于多层架构的数据处理系统框图。
图3是图2实施例框图。
具体实施方式
本发明基于多层架构的数据处理系统，既支持从分布式处理模式平滑迁移到集中处理模式，也支持在集中处理后，根据需要能对“后台处理服务”进行性能的线性扩展，能充分利用已有的计算机资源，保护前期投资，降低集中处理后的技术风险。
请参照图2所示，在三层结构的界面层与应用服务器层之间，增加一个负责按一定规则进行多次数据转发的应用路由层，由此构成的计算机软件系统结构称为多层架构，即至少4层以上：界面层、数据转发层、应用服务层、数据存储层。这样本发明基于多层架构的数据处理系统，包括：
若干客户端1，位于界面层，为客户提供界面输入输出；
若干后台服务子系统2，所述每个后台服务子系统2包括应用服务器(位于应用服务器层)及与其连接的数据库服务器(位于数据存储层)；
数据转发子系统3，用于连接后台服务子系统2和客户端1，根据数据属性，将客户端1与其相应后台服务子系统2的应用服务器相匹配，建立数据交互通道。
对客户端1而言，后台服务子系统2的位置是透明的(即客户端1不关心后台服务子系统2的具体物理位置)；对客户端1而言，后台服务子系统2是类型是透明的(即客户端1以统一的方式获得服务，后台服务子系统2可以采用不同种类的系统，比如可以是J2EE的应用服务器、MS.NET服务、专用的应用服务器，客户端1发送的不同的请求报文数据，可以由不同的应用服务器处理)。
请结合参照图3所示，数据转发子系统3包括若干应用路由器(例如用路由器31、32、33、34、35、36)，应用路由器之间通过计算机网络协议连接且每个后台服务子系统2的应用服务器(例如应用服务器21、22、23、24)连接有一个末端应用路由器(应用服务器35、36)而每个客户端(例如客户端11、12)连接有一个首端应用路由器(例如应用路由器31、32、33、34)，并根据数据属性确定相应的末端应用路由器及根据路由信息选择首端应用路由器和该末端应用路由器间的转发路径。实际应用中，应用路由器之间通过多种计算机网络协议(如：TCP/IP协议，SPX/IPX协议)相互连接，组成数据转发子系统；应用路由器也通过多种计算机网络协议与客户端及应用服务器相连。
数据转发子系统组网方式为树状拓扑、网状拓扑或基于集群的树状拓扑，具体内容如表1所表示：
                              表1：组网方式表