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1、基于CNAPS 的流水号管理方法摘 要：中国国家现代化支付交易清算系统（China National Automation Pament Sstem），简称 CNAPS，是中国人民银行在世界银行贷款支持下正在建设中的中央银行支付系统，该系统的主要功能是对各商业银行的资金进行最终的清算。文章分析了目前CNAPS 系统可靠性，响应时间等方面的一些不完善之处，介绍了改善系统可靠性，缩短系统响应时间的方法，即流水号管理。关键词：CNAPS SB分行系统 资金清算 流水号 套接口商业银行（Speial Bank）之间的资金收、付交易，必须经过政府授权的中央银行进行资金清算，以发挥中央银行的宏观调控功能，
2、从而稳定货币、稳定市场。CNAPS 系统即是由各级中央银行组成, 因此SB分行系统必须和 CNAPS系统通信，通过 CNAPS系统完成资金的最终清算。CNAPS 系统的可靠、有效运行，将关系到企业、个人的资金是否实现有效、及时、可靠的转移，对维护和健全银行体系，完善金融市场是至关重要的。CNAPS 系统中数据的传送是全双工的。一方面是 CNAPS向 SB 发送信息或文件；另一方面 SB 也向 CNAPS发送信息或文件。以下着重分析CNAPS 向SB发送信息或文件时的情况，SB向 CNAPS发送信息或文件时的情况与此类似。1 目前CNAPS 系统的一些不完善之处目前在CNAPS 向SB发送信息或
3、文件的路径上存在以下不足之处： 接收端不能得到独立的信息或文件；文件请求响应时间过长；传输层能提供的可靠性有限。1） 不能得到独立的信息和文件两个应用程序通过TCP 连接交换 8bit 字节构成的字节流。TCP 不在字节流中插入记录标识符。我们将这称为字节流服务（bte stream servie）。如果一方的应用程序先传 10 字节，又传20字节，再传 50 字节，连接的另一方将无法了解发方每次发送了多少字节。收方可以分4 次接收这 80 个字节，每次接收 20 个字节。一端将字节流放到 TCP连接上，同样的字节流将出现在TCP 连接的另一端。TCP 对字节流的内容不作任何解释。对字节流的解
4、释由 TCP连接双方的应用层解释。当CNAPS 向SB发送信息或文件时，SB得到的只是无记录标识的字节流，而无法还原出独立的信息或文件。2）文件请求响应时间过长在CNAPS 系统中，SB 作为客户机，CNAPS作为服务器运行，客户是指主动发起通信请求的应用程序，而服务器是被动等待接收通信请求的应用程序。所以在CNAPS 向SB发送信息或文件的路径上，CNAPS 不会主动向SB发送信息或文件，它必须首先收到 SB 的请求。在CNAPS 向SB发送信息或文件的路径上，SB向 CNAPS发出信息或文件请求的同时启动一个定时器，当定时器超时（仍未接收到正确的信息或文件）SB 则认为这个请求丢失或损伤因
5、而进行重传。当 CNAPS与 SB 传送的数据单元是文件时，由于文件数据量很大，正常情况下都要经过很长的时延才能从CNAPS 端全部传送到 SB 端， 因此定时器的时间应设置为比较大的值，SB往往要等待很长的时间才能判断是否重发请求，SB 的响应时间很长。特别是当 CNAPS发送的文件有一小部分出错，SB 端TCP 检查到效验和出错时就会抛弃整个文件，接着SB 定时器超时，SB 重发请求，CNAPS 再次重发整个文件，SB从发出第一次请求开始，需要经历很长的时间才能接收到完全正确的文件。3）传输层能提供的可靠性是有限的 CNAPS系统的传输层采用的是TCP 传输控制协议，理论上 TCP协议是可
6、靠的，然而实际的传输服务并非毫无错误，但在不可靠的网络之上提供可靠的服务正是传输层要实现的目标。传输层是增强网络层提供的服务质量，它必须弥补应用层用户要求与网络层所提供的服务之间的差别。用户在建立连接时对各种服务参数（如残余误码率）指定希望的、可接受的最低限度的值，传输层根据网络服务的种类或它能够获得的服务来检查这些参数，决定能否提供所要求的服务。当传输层发现服务质量参数的某些值是无法到达的，传输层甚至不去与目的机器连接，便直接通知应用层连接请求失败。因此传输层能提供的可靠性是有限的。2 CNAPS系统性能改善方法-流水号管理改进了的 CNAPS系统在 CNAPS发送信息或文件的路径上都增加了
7、流水号管理的通信处理机制，进一步增强 CNAPS系统可靠性，并缩短了文件请求发送的响应时间。一、 对接收方信息或文件不能独立和文件请求响应时间过长的解决在 CNAPS发送信息或文件的路径上，发送数据在 CNAPS端，为保证 SB 端接收到独立的信息或文件，通信上采用 SB 请求一次，CNAPS 发送一次的办法。CNAPS给它生成的每个信息分配一个流水号，以标识该信息在CNAPS 数据流中的位置。通信上SB请求一个流水号，CNAPS 才发送流水号为对应值的信息。这样各个信息就能分开。在 CNAPS向 SB 发送信息路径上流水号的处理过程可分成三步： 1） 当系统开始，链路建立后SB向 CNAPS
8、发初始化流水号请求，随后CNAPS 向SB发送初始化流水号回答，把SB的流水号初始化为0。不是系统开始，如出现故障链路断开再次建立，链路建立后SB会向CNAPS发证实流水号请求，如 CNAPS判断SB的流水正确，CNAPS 会发出证实流水号回答。2）接着SB开始不断地向CNAPS 发送信息请求并从 CNAPS接收信息，直到接收到CNAPS 端无信息发送电文为止。当 SB 端接收到 CNAPS的无信息发送电文，隔一段时间，SB 又会向CNAPS 发送信息请求。3）当一天结束时，SB 端会向CNAPS 发送一个结束流水号请求，当SB接收到 CNAPS的结束流水号回答后，SB断开链路。证实流水号请求
9、和证实流水号回答（或初始化流水号请求和初始化流水号回答）这两个步骤称为流水号同步，通过流水号同步，SB 可以知道已经接收到CNAPS 发送数据流的什么位置。（这类似于 TCP的三步握手）。在TCP的三步握手协议中，因为数据传输是双向的，所以要完成客户和服务器的同步需要三个步骤。在 CNAPS系统中，CNAPS 发送信息路径上数据是由CNAPS 向SB端单向传输，因此在该路径上 CNAPS和 SB 的流水号同步只需两个步骤。下面是日初系统开始时， CNAPS 向SB发送信息路径上，CNAPS 端有 2个未发送信息时流水号的处理过程（文件接收路径上流水号的处理过程与此类似）：CNAPSSB在 CN
10、APS向 SB 发送文件的路径上流水号处理过程与CNAPS向 SB 发送信息路径上流水号处理类似。把 CNAPS生成的文件分成若干分块，给予每个分块一个流水号，以标志该文件分块在 CNAPS数据流中的位置（分块大小的指标是保证SB文件分块请求的响应时间可以接受）。通信上SB请求一个流水号，CNAPS 才发送流水号为对应值的文件分块。当文件传输过程中出现错误时，SB 能及时发现，只需要CNAPS 重传某个文件分块，而不用整个文件重新传送。由于文件分块的数据量不大而且SB能及时处理错误，因此SB正确接收到整个文件的响应时间比不采用流水号管理时的响应时间大大缩短了。当一个文件接收完毕，SB 才请求下
11、一个文件，这样每个文件也能独立开来。流水号处理过程与图2-1 类似。二、对传输层只能提供有限可靠性的解决流水号管理中采用了类似于传输层 TCP协议的一些机制，相当于在应用层进一步增强传输层可靠性。1) 超时重传机制TCP 协议中为了解决分组的丢失，采用的是超时重传机制。客户发出连接请求的同时启动一个定时器，不管请求或者响应丢失，定时器总会超时溢出。一旦定时器超时，客户再次发起连接请求，并重新启动定时器。直到成功建立连接，或当重传次数到达一定限度时，认为连接不可建立而放弃。在 CNAPS向 SB 发送信息或文件路径上的流水号管理采用了类似TCP 的超时重传机制，SB 发出信息或文件分块请求的同时
12、启动一个定时器。当CNAPS 返回的信息或文件分块因线路噪声损坏，SB 方就会检测到出错，从而丢弃它们。在SB定时器时间到达时仍未收到正确的信息或文件分块，SB 就会断开连接。2) 序号机制 TCP协议中通过给数据流中每个八位组赋予序号并要求接收方记住所收八位组的序号来检测重复现象。为了避免迟到的确认和重复确认带来的混乱，TCP的带重传的肯定确认协议在确认信息中携带一个序号，这样接收方就能正确地把分组与确认关联起来。在CNAPS向SB发送信息或文件路径上对信息或文件分块进行编号，这种编号称为流水号，每个待发送数据都对应一个流水号的机制使得接收端能够辨别接收数据是否重复。4 结论 CNAPS系统
13、在我国金融界举足轻重的地位决定了必须从多方面保证它的可靠性，否则一个失误可能会导致上百亿元的资金流失。在CNAPS 系统中运用流水号的管理方法是非常必要的，它可以进一步增强系统可靠性，缩短系统的响应时间。 周明天 汪文勇,TCPIP网络原理与技术，清华大学出版社，1993 年12月 中国人民银行支付与科技司，中国国家现代化支付系统，中国金融出版社，1995 年8 月摘要：就建瓯市电话网的现状，根据通信发展的趋势，对传输网、交换网、接入网技术 应用情况进行分析，提出建市电话网优化的思路。 关键词：接入网 交换网 传输网 网路优化 一、引言 本地电话网，主要由中继传输网、交换网和用户接入网三大部分
14、组成，目前在本地电话网上 传送的除少量的低速数据业务外，主要仍是传送话音信号。随着改革开放的深化，市场经济日益 活跃，人们不仅不满足于话音通信，而且对数据通信的速率也提出了更高的要求，随着计算机事 业的发展人们还要求通信线路上传递高速率的数据及图像。有线电视高速数字用户环路传输技术是一种基于现有普通铜线的传输技术，它采用先进的数字信号自 适应均衡技术和回波抵消技术，以此消除传输线路中近端串音、脉冲噪声、波形噪声和线路阻抗 不匹配而产生的回波对信号的干扰，从而能够在现有的普通电话双绞铜线 ODLC 系统一般由局端机和远端机组成，其基本原理如图一所示。从图中可以看出， ODLC系统首先要从交换局
15、Z接口取出模拟信号进行模拟变换成数字信号，复用后再经过光电转换 变成光信号进行传输，远端将收到的光信号经过光电变换成电信号后，再经反复用和数模转换后 和用户话机相连。 ODLC 系统是过去几年使用的光纤接入设备，它在建瓯的农村电话建设中发挥了一定的作用， 但随着技术的进步，其技术手段、经济性能显得落后，突出表现在：需要模数、数模变换设备； 在局端和远端都要配备用户电路板，不仅增加成本，而且也增加故障点；在局端还要占用交 换机的用户电路板、浪费号码资源等；难以向用户提供ISDN、数据等新业务，且不能向宽带用 户接入网升级；不能实现 112集中测试。基于上述原因，应停止发展这类ODLC 设备。当然
16、，ODLC 也在发展，如：新型采用 V5 接口的单端开放式 ODLC，市场前景看好。 远端模块 远端模块 是将交换机的用户级通过光纤数字传输设备延伸至远端，解决电话用户的远端接入问题。从严格 意义上讲不属于接入网的范畴，但由于它可推进光纤到用户的建设，尤其是在经济性和技术性方 面具有一定的优势，同时，模块局在减少局所数量，优化网络结构等方面也有着十分重要的作用， 因而得到广泛应用。但是，在应用远端模块时要求模块和母局是同一厂家的设备，接口使用的是 内部协议，在扩容时需要根据母局交换机型进行扩容，需要配置专用的接口电路板，在实现 ISDN 时，要求模块局的一个机框内全部是ISDN用户板，配置不够灵活，将来也不能提供宽带业务的接 入。 RASM3 是上海贝尔公司推出的 S1240 型机的新型远端用户模块，推出的还有IRSU和RASM1。设计比较全面，性能较好。 光纤接入网系统 光纤接入网是指在本地交换机或远端交换模块与用户之间，采用光纤通信的传输系统，用光 纤作为主要传输媒体来取代
