Microsoft Message Queuing (MSMQ) – промежуточная среда обмена сообщениями
5.1. Служба обмена сообщениями MSMQ
В настоящий момент существует несколько основных разработок в области промежуточного программного обеспечения для работы с очередями сообщений. Наиболее известными разработками являются такие системы очередей сообщений, как MSMQ, Sun Java System Message Queue, IBM MQSeries, Oracle Advanced Queing. Промежуточная среда MSMQ – разработка Microsoft для асинхронной передачи сообщений внутри локальной сети, впервые появившаяся в составе операционной системы Windows NT. В настоящее время последней является версия MSMQ 3.0, включенная в Windows XP PE и 2003 Server, достаточно актуальна так же версия 2.0, включенная в состав операционной системы Windows 2000.
Служба MSMQ позволяет произвольному набору приложений добавлять сообщения в некоторую очередь, и произвольному же набору – читать сообщения из очереди. Приложению, использующему MSMQ, доступны следующие основные операции:
- добавить сообщение в очередь;
- извлечь первое сообщение из очереди;
- установить обработчик, вызываемый при появлении сообщения.
Структура сообщения определяется приложением, и может быть произвольной, с ограничением на размер одного сообщения (2Мб для MSMQ 2.0). Далее будет рассмотрено использование MSMQ 2.0/3.0 при разработке приложений с использованием .NET Framework.
При отправке сообщения с использованием MSMQ посылающему приложению необходимо указать имя компьютера и очереди, в которую его необходимо доставить. После вызова приложением функции отправки сообщение сохраняется в локальной исходящей очереди. Затем MSMQ определяет имя компьютера и очереди, куда необходимо передать сообщение. Возможны следующие случаи:
- сообщение доставляется сразу в указанную отправителем очередь (прямая доставка);
- сообщение посылается в некоторую промежуточную очередь, определяемую маршрутизатором службы сообщений;
- MSMQ определяет, что сообщение требуется разослать в несколько очередей (возможность поддерживается начиная с MSMQ 3.0).
После определения имени компьютера с очередью назначения, MSMQ проверяет доступность компьютера (пакетом UDP) и в случае ответа сразу пытается отправить ему сообщение, повторяя попытки с интервалом по умолчанию 5 секунд. Если сообщение не удается отправить, то обычно каждые 5 минут служба сообщений пытается найти новый пункт назначения сообщения, используя маршрутизацию MSMQ. Процесс пересылки сообщения между компьютерами повторяется, пока оно не достигнет очереди назначения. С момента поступления сообщения в указанную при отправке очередь любое использующее MSMQ приложение с необходимыми правами доступа может прочитать это сообщение (рис. 5.1).
Таким образом, MSMQ поддерживает асинхронную передачу сообщений, при которой участвующие в обмене компоненты распределенной системы не обязательно должны функционировать в один и тот же момент времени.
Благодаря службе маршрутизации сообщений возможно создание моста между MSMQ и аналогичной технологией IBM – IBM Websphere MQ (ранее MQSeries). Websphere MQ может использоваться и напрямую программами .NET Framework, однако обычно это менее удобно, чем использование MSMQ, и может быть связано с дополнительными затратами – служба MSMQ уже входит в большинство систем семейства Windows. Использование моста MSMQ-MQSeries позволяет создавать гетерогенные распределенные системы на основе обмена сообщениями, поскольку технология IBM MQ является изначально межплатформенной.
Приложение может вести поиск нужной ему очереди по ряду критериев. Это возможно при использовании механизма общих очередей в Microsoft Message Queuing, что требует развертывания Microsoft Active Directory.
5.2. Инфраструктура, необходимая для использования MSMQ
Служба MSMQ может работать как в составе домена Active Directory, так и при отсутствии такого домена, но во втором случае невозможно использовать ряд возможностей MSMQ, а именно:
- не поддерживается шифрование передаваемых сообщений;
- не поддерживаются общие очереди и механизмы их обнаружения;
- не поддерживается маршрутизация сообщений и групповая рассылка сообщений.
В MSMQ существуют два вида очередей – общие (public) и частные (private). Как частные, так и общие очереди могут либо использовать, либо не использовать транзакции, что задается при создании очереди и не может быть изменено в дальнейшем.
Информация об общих очередях публикуется в службе каталогов Active Directory. Путь к общей очереди имеет вид ComputerName\QueueName, возможна также запись пути в виде .\QueueName для очереди на локальном компьютере. Посылающее сообщение приложение может искать доступные в домене общие очереди по заданным критериям. Возможна также проверка приложением наличия общей очереди на удаленном компьютере и ее создание. Для использования общих очередей требуется развертывание MSMQ в рамках домена Active Directory.
Частные очереди доступны как при наличии домена, так и при его отсутствии. Путь к такой очереди имеет вид ComputerName\Private$\QueueName или .\Private$\QueueName для локального компьютера. Приложение, не имеет возможности ни создать, ни проверить наличие частной очереди на удаленном компьютере при использовании средств библиотеки FCL.
В MSMQ 3.0 появилась возможность посылать сообщения в общую или частную очередь по протоколу HTTP при наличии на удаленном компьютере службы Internet Information Services (IIS). В этом случае используется путь к очереди вида http://domain.name/msmq/private$/queuename. Посылающий сообщения компьютер так же должен поддерживать HTTP для MSMQ, иначе он не сможет получать какие-либо ответы. При чтении сообщений использовать HTTP-формат имени очереди невозможно.
MSMQ поддерживает два вида имени очереди – прямой вид ( direct name ) и путь к очереди ( path name ). При использовании частных очередей на удаленном компьютере обычно необходимо использовать прямой путь к очереди. При использовании MSMQ программами на .NET Framework прямой путь записывается следующим образом:
- Formatname:DIRECT=OS:server01\QueueName – прямое имя общей очереди на компьютере server01;
- Formatname:DIRECT=OS:ws02\Private$\QueueName – прямое имя частной очереди на компьютере ws02;
- Formatname:DIRECT=TCP:192.168.30.1\private$\QueueName – прямое имя частной очереди на компьютере с адресом 192.168.30.1.
Полноценная работа с очередями возможна только в пределах локальной или виртуально частной сети, поскольку при чтении сообщений используется Windows RPC (в частности, обращения на 135-й порт). Кроме этого, среда MSMQ не способна функционировать при использовании NAT, за исключением случая HTTP-имени очереди.