基于IATAHost—To—Host协议的GDS互联适配器设计

赵耀帅+吴建波

摘要：为保证中国航信内部系统通信报文格式OSF与GDS系统的通信报文格式HTH的正确转换与传输，降低系统资源，便于中国航信内部系统与GDS系统维护。通过分析OSF和GDS报文格式，以及分析互联适配器的工作环境。建立基于IATA Host-To-Host 协议的互联适配器的体系结构，完成系统间的报文收发、报文间的格式转换、系统的自动管理、链路的自动配置更新以及链路异常状态时的报警通知等。最后将适配器成功部署至生产系统每年节约IATA成本及主机升级费用达4亿元，为其他系统间报文格式的正确转换提供设计思路。

关键词：报文格式转换；IATA host-to-host 协议；互联适配器

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

中国航信是专业从事航空运输旅游信息服务的大型国有独资高科技企业，是隶属于国务院国资委管理的中央企业。作为市场领先的航空运输旅游业信息技术和商务服务提供商，中国航信被行业和媒体誉为“民航健康运行的神经”，所运营的信息系统列入国务院监管的八大重点系统之一。

中国航信运营旅客服务系统（Passenger Service System ，PSS）是中国主要航空公司的主要库存、销售系统，每年处理旅客量在4亿左右，与世界主要GDS连接，将机票销往世界的每一个角落。

近年来随着旅客量的不断增加和互联网形态的出现，航班实时查询量呈现几何级的增长，运营在大型主机系统的PSS系统不断在接口性能上受到挑战。为了能够降低主机逻辑与资源消耗，专门开发了基于开放技术的TLH外航适配器，将主机逻辑和通讯及与国外GDS的连接的管理完全开放化，为中航信每年节约IATA成本及主机升级费用达4亿元，其独立设计的报文格式将IATA标准与航信自主设计的标准统一化，为航信建立中国行业数据通信接口标准化做出了重要的技术储备，下一步将会将该适配器的数据标准向民航局申请标准化认证。

2 问题描述：

2.1 格式描述

2.1.1 OSF报文格式

2.1.2 Host-To-Host 协议报文格式：

第6层 组成结构

本层是用来表示事务的，将第7层格式化转换，进入或离开主机系统。

[格式标识GFI/TYPE 数据表示说明DPD 格式类型CFT 数据结构说明SDI 结束END ]

因此，用过对比可以看出两种报文格式存在很大不同并且不兼容，必须进行格式转化才能在不同系统间使用。

2.2 环境描述

HTH互联适配器对外连接外航系统，对内连接 Router，实现航信内部报文到外航系统间的报文转换与传输。其工作环境如下图所示。

3 系统原理

3.1 系统组成

HTH互联适配器由HTH通讯模块、报文转换模块及管理模块三部分组成。

其中，HTH通讯模块根据通讯角色分为以下三类： LISTEN、PROC、CLIENT。

LISTEN：作为Listener 启动侦听，接受客户端的连接请求，为每一个通过验证的连接请求启动一个PROC专属进程进行处理。

PROC：处理HTH报文，若30秒内未收到SO，进程退出；在收到SO后，对SO进行验证，若验证失败，发送带错误信息的OC，若验证通过，维护该HTH链路，进行HTH报文的解析与组装、发送与接收

CLIENT：作为客户端，建立与外航服务器间的链路，处理报文，进行报文的解析与组装、发送与接收。

报文转换模块，负责航信内部OSF报文与HTH报文间的转换，根据业务处理方向，分为inprocess模块与outprocess模块。

其中，inprocess负责将收到的外航报文转换为航信内部OSF报文并放入 Router；outprocess负责从 Router收取报文，转换为合适的外航报文传递给通讯模块。

外航适配器管理模块ALShm负责实现系统资源创建、配置管理、进程管理及链路管理。

3.2 体系结构

上图从进程视角描述了外航适配器的软件体系结构。从图中可以看出，整个HTH互联适配器由以下几个部分组成：

通用程序部分：系统管理进程ALShm，Log处理进程；

专用程序部分：inprocess进程，outprocess进程；

系统资源：内存队列，共享内存，MQ队列。

3.2.1 通用程序部分

ALShm负责创建系统资源，根据配置创建运行中需要的内存Q，根据配置文件启动工作进程，并在这些工作进程异常退出时进行工作进程的重启。此外，系统管理进程还负责处理session超时等其他维护任务。其具体的程序功能实现描述如下：

1） 创建内存Q，用于系统内部进程间消息传递；

2） 定义、管理使用的共享内存结构，并在启动时创建，运行时维护；

3） 监控工作进程状态，并结合共享内存状态确定在工作进程退出时是否需要重启工作进程；

4） 监控工作进程的配置文件，确定工作进程是否需要加载新配置文件，如需要则修改相应工作进程对应的共享内存字段；

5） 监控存储与共享内存中的session及分片报文信息，在到达超时时间后启动相应处理。

ALShm处理流程如下图所示：

Log处理进程，负责对生产过程中产生的log进行分析，并上传至统一展现平台，对外航适配器的运行状态进行展现。

3.2.2 专用程序部分

通讯进程负责建立并维护与外航的链路和 session，根据通讯角色分为三类。

LISTEN处理流程如图4所示：

PROC处理流程如图5所示：

CLIENT处理流程如图6所示：

Inprocess进程处理流程如图7所示

Outprocess处理流程如图8所示：

4 结束语

为了能够降低主机逻辑与资源消耗，本文通过分析OSF以及HTH报文格式的不同，结合OSI七层模型。并且分析HTH互联适配器的工作环境。设计基于IATA Host-To-Host 协议的GDS互联适配器的体系结构的TLH外航适配器，完成航信内部系统与外行系统间的报文收发、报文间的格式转换、系统的自动管理、链路的自动配置更新以及链路异常状态时的报警通知等。最后将适配器成功部署至生产系统，为中航信每年节约IATA成本及主机升级费用达4亿元。其独立设计的报文格式将IATA标准与航信自主设计的标准统一化，为航信建立中国行业数据通信接口标准化做出了重要的技术储备，下一步将会将该适配器的数据标准向民航局申请标准化认证。

参考文献：

[1] 伍劲峰. OSI七层参考模型解析[J]. 软件导刊， 2006（17）： 46-47.

[2] 马丽珠， 颜亮， 刘静艳. 我国GDS系统的发展现状及其对策分析[J]. 旅游科学， 2003（3）： 33-36.

[3] 孟林， 闵军. ISO/OSI七层体系结构理解方式的探讨[J]. 西南民族学院学报：自然科学版， 2001（1）： 35-39.

[4] 彭赟， 刘志雄， 刘晓莉， 等. TCP/IP网络体系结构分层研究[J]. 中国电力教育， 2014（15）： 38-39，64.

[5] 赵桂红， 王永亮. 民航全球分销系统（GDS）市场对外开放分析[J]. 商业研究， 2007（1）： 104-107.

[6] 杨秀荣. 基于OSI七层断开方式的网络安全技术[J]. 运城学院学报， 2007（5）： 47-48.