数据电文通讯设计与实施 MES1. 数据电文通讯规约
协议
一台计算机通过 TCP/IP 协议与网络中的其它计算机通信。网络协议遵守 OSI 模型的物 理和数据链路层的 IEEE802.标准。
接收和发送的电文使用两种逻辑连接。逻辑连接也被成为回线，每个逻辑连接运用
Server/Client 模式。
在 TCP/IP 的 socket 接口中，Server/Client 模式是十分流行的。
Server/Client 模式决定如何建立逻辑连接，但在建立连接后并不确定通信规约。在规约 中，发送数据的主动方和接收数据的被动方都是提前确定的。
主动方类似 Server/Client 模式中的 client 端，直到逻辑连接建立后，主动方总是发起通信 连接。
被动方类似 Server/Client 模式中的 Server 端，直到通信连接建立后，被动方等待来自主 动方的电文，并且发送确认（应答）电文。
XCOM
客户端
通信方
服务端 （Port Y） 服务端 （Port X） 客户端
图 1 服务端，客户端连接示意图
在该协议下，此处建立的两条回线必须都是静态 socket。即通信双方建立的 session 一 直保持连接的状态，直到通信程序被关闭或异常情况发生。
2.3
1）
电文格式 以下规约用于计算机
间传送的电文：
以下是 ASCII 文本域的右/左填补： 数字数据：则在不满位数时左补 0： 例如：421：
-421：
“00421”在 5 位数字值的情况下 “-0421”
字符串数据：则在不够长度时右补空格 例如：TSB：
“TSB”在 7 位字符串值的情况
1) 电文包括头部和实体部分。实体部分有数据内容和结束符。
电文头部 数据内容 结束符 第 1 页 / 共 17
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(40 bytes) (max 4055 bytes)
2) 电文基于电文号基础进行处理。 3) 如下是三种类型的电文：
普通电文：用于应用程序通信 确认电文：用于协议层的确认
心跳电文：用于网络的周期性检查
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每种类型的电文被分成头部和实体部分。所有的电文均有相同结构的头部，头部还用于 检
2.3.1 电文头部
查电文的有效性。电文头部大小是 40 字节。
表格 1 电文头部格式
No Field Description 整个电文的长度，包括电文头，电文内 容，结束符 Type C4 Example Note 1 电文长度 “1024”, “0066” “AA01”, ”0011”,”kknd” YYYYMMDD
2 电文号 用户定义的电文标识，用于区分同一种 用C4 途的电文，长度为 4 字符的字符串 ， 不能含有空格或串结束符。 3 日期 电文发送的日期，8 位的数字，依次为 年、月、日。 C8 4 时间 电文发送的时间，6 位的数字，依次为 小时、分钟、秒钟，小时数为 24 小时 制的。 C6 HHMMSS 5 发送端 DC 发送端主机的描述码，是个 2 字符的字 符串，不能含有空格或结束符。 C2 “L4” 6 接收端 DC 接收端主机的描述码，是个 2 字符的字 符串，不能含有空格或结束符。 C2 “L3” 7 序列号 该字段用来区分在相同时间内传输的 不同电文，应用可以通过该字段加 C4 “0001” 0000 -9999 上时 间，日期来唯一的确定某条电文。该字 段为 4 位的数字，从 0000 到 9999，可 以不连续 8 Block or 该字段不再使用，这里必须为”00” C2 “00” Function 留作将来备用，这里是 8 个空格
9 保留字段 C8 C 代表 char 型，C4 代表长度为 4 个字节的字符数组，下面皆同 注：
2.3.2 普通电文 普通电文用于应用程序间的通信。它的格
式如下：
电文头部 数据内容 结束符 (40 bytes) (max 4055 bytes) (1 bytes) 上海宝信软件股份有限公司
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普通电文由 40 字节的电文头，最大 4055 字节的数据内容以及结束符号 0x03 组成; 电文数据内容总长度不大于 4055，必须确保一个电文代号对应一种电文格式。
表格 2 普通电文格式
No Field Description 整个电文的长度，包括电文头，电文内 容，结束符 Type C4 Example Note 1 电文长度 “1024”, “0066” “AA01”, ”0011”,”kknd” YYYYMMDD
2 电文号 用户定义的电文标识，用于区分同一种 用C4 途的电文，长度为 4 字符的字符串 ， 不能含有空格或串结束符。 3 日期 电文发送的日期，8 位的数字，依次为 年、月、日。 C8 4 时间 电文发送的时间，6 位的数字，依次为 小时、分钟、秒钟，小时数为 24 小时 制的。 C6 HHMMSS 5 发送端 DC 发送端主机的描述码，是个 2 字符的字 符串，不能含有空格或结束符。 C2 “L4” 6 接收端 DC 接收端主机的描述码，是个 2 字符的字 符串，不能含有空格或结束符。 C2 “L3” 7 序列号 该字段用来区分在相同时间内传输的 不同电文，应用可以通过该字段加 C4 “0001” 0000 -9999 上时 间，日期来唯一的确定某条电文。该字 段为 4 位数字，从 0000 到 9999，可以 不连续 8 Block or 该字段不再使用，这里必须为”00” C2 “00” Function 留作将来备用，这里是 8 个空格 9 保留字段 10 数据内容 应用数据内容，最大 4055 字节 标记电 文结 束 ，在 ASCII 码表中是 C8 C4055 C1 \\03 11 结束符 Ctrl+C，十六进制值是 0x03，是不可显 2.3.3 确认电文
该电文用于协议层的确认。当一个接收进程收到另一个进程的普通电文，它必须从相
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同的回线 session 中返回确认电文给发送方。
注意：此处确认电文长度指定为”0042”，电文号确定为”9998”。
图 2 返回确认电文
No Field 表格 3 确认电文格
式 n Descriptio确认电文的长度，指定为”0041” Type C4 C4 Example “0042” “9998” Note
1 电文长度 2 电文号 区别确认电文与其它电文的标志，指定 为 “9998” 3 日期 电文发送的日期，8 位数字，依次为年 月、日。 C8 YYYYMMDD
、 4 时间 电文发送的时间，6 位数字，依次为小时 分钟、秒钟，采用 24 小时制。 C6 HHMMSS 、 5 发送端 DC 发送端主机的描述码，是个 2 字符的字 C2 符串，不能含有空格或结束符。 “L4” 6 接收端 DC 接收端主机的描述码，是个 2 字符的字 C2 符串，不能含有空格或结束符。 “L3” 7 序列号 8 Block 此处指定为“0000” C4 C2 “0000” “00” 0000 or 该字段不再使用，这里必须为”00” Function 上海宝信软件股份有限公司
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9 保留字段 留作将来备用，这里是 8 个空格 10 确认电文内容 “1”表示正应答电文； C8 C1 “1” “2”表示负应答电文 11 结束符 标记电文结 束，在 ASCII 码表中是 C1 \\03 Ctrl+C，十六进制值是 0x03，是不可显
2.3.4 （A
心跳电文
心跳电文用于计算机间的心跳确认。心跳电文的接收方不会给发送方回送确认电文
。在静态链路模式中，一定的时间间隔内，如果一直没有数据电文发送，则需要向 对方发送
是否发送心跳电文和心跳电文的时间间隔在 XCOM 中是可配置的。 注心跳电文以检测通信链路是否畅通，如果发送心跳电文失败，则说明静态链路存在 问题。
意：此处心跳电文长度指定为”0041”，电文号确定为”9999”。
图 3 发送心跳电文
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No
表格 4 心跳电文格式
Field
Description 心跳电文的长度，指定为”0041” Type C4 C4 Example “0041” “9999” Note 1 电文长度 2 电文号 区别心跳电文与其它电文的标志，指定 为 “9999” 3 日期 电文发送的日期，8 位数字，依次为年、 C8 月、日。 YYYYMMDD
4 时间 电文发送的时间，6 位数字，依次为小时 、 C6 分钟、秒钟，采用 24 小时制。 HHMMSS 5 发送端 DC 发送端主机的描述码，是个 2 字符的字 C2 符串，不能含有空格或结束符。 “L4” 6 接收端 DC 接收端主机的描述码，是个 2 字符的字 C2 符串，不能含有空格或结束符。 “L3” 7 序列号 8 Block 此处指定为“0000” C4 C2 “0000” “00” or 该字段不再使用，这里必须为”00” Function 留作将来备用，这里是 8 个空格 9 保留字段 10 结束符 标记电文结 束，在 ASCII 码表中是 C8 C1 \\03 Ctrl+C，十六进制值是 0x03，是不可显 上海宝信软件股份有限公司
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3 处 理
回线（session）有以下特点： 通信握手规约 监视数据发送超时 心跳确认
这部分解释了通信的处理过程
3.1
立
连接建
一个程
发）送
系被统
（给发送进程发送确认电文。当计算机的 数定接收进程将通过接收普通电文的同一个套接字，进
据传输进程开始时，发送进程将试图与所有要传送数据的计算机建立连接，并且接收进程 会义程
）
等待来自其它计算机发送进程的连接请求。其它的计算机必须处于合适的状态去等待接收 连为被
定接请求或者发送数据。 接义
或者收一旦连接建立，在正常的操作过程中，它将保持连接状态。然而，当异常情况发生时，为
生
发送，或者接收，或者所有的进程可能通过发送关闭信号从而执行断开连接过程。 每条回线均可普成
独立地执行发送进程，接收进程，模式控制，状态检查和超时监控进程。对于 这些概念的细节描述，通普
通详见下页。 或或 测 测试
试电
3.2 文断开和重连 在以下情况下，连电的
接将被释放： 系文
统
对于发送进程 的（
。一个接收系统（进 发送进程监测到超时信号系
发送进程调用发送系统时失败
统
对于接收进程 （ 接收到来自发送进程的断开请求（或者接收到 0 字节数据域长度的数据时） 。通常，发送系统负责维持它的 检测到心跳超时 out-going 连接。一个连接被定义为一个 TCP/IP 套接字， 如果遇到上述任何一种情况，通信进程就会主动断开与其它计算机的连接，并且立即执那并且该连接能够被视为一条回线。因而，如 果一个系统给邻居系统发送并接收普通电文，行重新连接对方的操作。 么会建立两个端口，一个端口发送数据，一 个端口接收数据。
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通信握手概要
3.3
当通信的应用程序发送一条电文后，它不能从网络中得到任何结果。因而，我们有必要 对每个通信程序做相关约定： (a) 发送进程 发送进程发
送普通电文
1. 给其它计算机发送一条普通电文
2. 等待一条确认电文（ACK）
(b) 接收进程 接收进程接
收普通电文
1. 接收一条普通电文 2. 检查电文的有效性
3. 返回确认电文（ACK）给发送进程
(c) 检查电文的有效性 当接收进程收到一条电文时，将
检查它的有效性。
1. 电文号和实体数据大小是一致的
2. 数据限制检查（max, min, well-code） 所有以上检查是正常结束，那接收进程就是正确的。
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超时监测
3.4
发送电文成功与否是根据能否收到对方的应答电文来做出判断的。因此，如果对等端计 算机中的接收进程因为异常情况无法对发送进程做出回复的话，那发送进程将永远等待确认 电文。
为避免这种情况，发送进程使用一个定时器，用于生成超时事件。 当发送进程发送一条普通电文时，它会生成超时监控功能。如果发送进程没有在超时阶
段内收到确认电文，它会通告传输错误管理进程。
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3.5
重传
当发送进程发送一条普通电文时，它将等待一条确认电文。 若发送进程在超时时间段内收不到确认电文，它将再次重传一条普通电文。 若接收进程对重传电文不作出应答，则发送进程会通告传输错误管理进程。 一般情况下，重传的次数是可以事先指定的。
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心跳确认
3.6
为了通知对方本地计算机是处于激活状态的，一台计算机会周期地（T1 分钟）给另一 台计算机发送一条心跳电文。心跳电文由发送进程通过 outgoing session 负责发送出去。
算
另一方面，若对端计算机在 T2（T2=T1*2）分钟内收不到心跳电文，它会判断发送端 计
机
是不激活的，随即主动断开与对方的连接
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负责
发送电文缓冲器
3.7
有两种类型的数据发送进程。一种是非缓冲器类型，另一种是缓冲器类型。 3.7.1 非缓冲器类型 非缓冲器类型完成以下功能：
i.
发送电文
在发送进程收不到对等端计算机的确认电文后，会立刻丢弃电文。
ii.
3.7.2 缓冲器类型 缓冲器类
型完成如下功能：
当应用程序请求给对方发送普通电文时，XCOM 会将电文放入该条回线的 OTQ
（Output Text Queue，每条回线都有一个独立的 OTQ）中，接着生成一个发送进程。该发送 进程从 OTQ 取出最先放入该队列的电文，发送给对端计算机。当数据传输失败或数据链路 不激活时，被发送的普通电文将保存在 OTQ 中。
当发送进程从对等端收到一条应答确认电文（ACK）后，发送进程将从 OTQ 中删除该 电文。
当超时监控定时器到期时，XCOM 保留并且重新发送该条电文。 在某条电文没有被删除之前，队列里其它的电文是不会被发送出去的。
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当 OTQ 满时，新到的电文被丢弃，并且输出一条警告电文。在通信回线修复后，缓冲 器内的电文将被发送。操作员能够指定传输的时间和将被传输的电文。
2. 数据电文通讯记录
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