ZeroMQ API 传输模式

Posted 2020-11-01 渔舟唱晚

1、使用TCP的单播传输：zmq_tcp（7）

1.1 名称

　　zmq_tcp - 使用TCP的ZMQ单播传输

1.2 概要

　　TCP是一种无处不在，可靠的单播传输。当通过具有ZMQ的网络连接分布式应用程序时，使用TCP传输可能是您的首选。

1.3 解决

　　ZMQ端点是一个由transport：//后跟一个地址组成的字符串。 transport指定要使用的基础协议。该地址指定要连接的传输特定地址。

　　对于TCP传输，传输是tcp，地址部分的含义如下定义。

1.3.1 将本地地址分配给套接字

　　当使用带有tcp传输的zmq_bind（）将套接字本地地址分配给套接字时，端点将被解释为一个接口，后跟一个冒号和要使用的TCP端口号。

　　接口可以由以下任何一种指定：

　　　　通配符*表示所有可用的接口。

　　　　分配给接口的主要IPv4或IPv6地址，以其数字表示形式。

　　　　操作系统定义的非可移植接口名称。

　　TCP端口号可以通过以下方式指定：

　　　　一个数值，通常在POSIX系统上超过1024。

　　　　通配符*表示系统分配的临时端口。

　　使用临时端口时，调用者应使用ZMQ_LAST_ENDPOINT套接字选项检索实际分配的端口。有关详细信息，请参阅zmq_getsockopt（3）。

1.3.2 从套接字解除通配符地址

　　当在zmq_bind（）中使用通配符*端点时，调用者应使用从ZMQ_LAST_ENDPOINT套接字选项中获得的实际endpoind使用zmq_unbind（）从套接字解除绑定此端点。

1.3.3 连接一个socket

　　当使用带tcp传输的zmq_connect（）将套接字连接到对等地址时，端点应被解释为对等地址，后跟冒号和要使用的TCP端口号。您可以选择指定一个source_endpoint作为连接的源地址; tcp：// source_endpoint;‘endpoint‘，详见上面的接口说明。

　　对等地址可以由以下任一项指定：

　　　　对等体的DNS名称。

　　　　对等体的IPv4或IPv6地址，以其数字表示形式。

　　注意：有关TCP传输使用的ZeroMQ消息传输协议（ZMTP）的说明可以在http://rfc.zeromq.org/spec:15找到

2、使用PGM的可靠组播传输：zmq_pgm（7）

2.1 名称

　　zmq_pgm - 使用PGM的ZMQ可靠多播传输

2.2 概要

　　PGM（Pragmatic General Multicast）是IP网络上可靠的数据组播传输协议。

2.3 描述

　　ZMQ实现PGM的两种变体，PGM数据报直接在RFC 3208（pgm传输）和“封装PGM”或EPGM定义的IP数据报之上分层，其中PGM数据报封装在UDP数据报内（epgm传输）。

　　pgm和epgm传输只能与ZMQ_PUB和ZMQ_SUB套接字类型一起使用。

　　此外，PGM套接字默认是速率限制的。有关详细信息，请参阅zmq_setsockopt（3）中记录的ZMQ_RATE和ZMQ_RECOVERY_IVL选项。

　　pgm传输实现需要访问原始IP套接字。在此操作的某些操作系统上可能需要额外的权限。鼓励不要求与其他PGM实现直接互操作的应用程序使用epgm传输，而不需要任何特殊权限。

2.4 解决

　　ZMQ端点是一个由transport：//后跟一个地址组成的字符串。 transport指定要使用的基础协议。 该地址指定要连接的传输特定地址。

　　对于PGM运输，运输是pgm，而对于EPGM协议，运输是epgm。 地址部分的含义定义如下。

2.5 连接一个socket

　　当使用带pgm或epgm传输的zmq_connect（）将套接字连接到对等地址时，端点将被解释为一个接口，后跟一个分号，后跟一个多播地址，后跟一个冒号和一个端口号。

　　接口可以由以下任何一种指定：

　　　　操作系统定义的接口名称。

　　　　以数字表示形式分配给接口的主IPv4地址。

　　注：接口名称没有以任何方式标准化，应该被认为是任意的并且取决于平台。 在Win32平台上，不存在短接口名称，因此只有主IPv4地址可用于指定接口。 接口部分可以省略，在这种情况下，将会选择默认的接口部分。多播地址由其数字表示中的IPv4多播地址指定。

2.5 Wire格式

　　连续的PGM数据报被ZMQ解释为单个连续的数据流，其中ZMQ消息不一定与PGM数据报边界对齐，并且单个ZMQ消息可以跨越几个PGM数据报。 这个数据流由zmq_tcp（7）中描述的封装在帧中的ZMQ消息组成。

2.5.1 Pgm数据报有效载荷

　　以下ABNF语法表示由ZMQ使用的单个PGM数据报的有效负载：

　　datagram = (offset data)
　　offset = 2OCTET
　　data = *OCTET

　　为了延迟加入消费者能够识别消息边界，每个PGM数据报有效载荷以网络字节顺序中的16位无符号整数开始，指定数据报中第一个消息帧的偏移或者如果数据报包含值0xFFFF 仅包含较大消息的中间部分。

　　请注意，偏移指定了第一条消息的开始位置，而不是第一条消息部分。 因此，如果在数据包的开头有尾随消息部分，则偏移将忽略它们并指向数据包中的第一个初始消息部分。

　　下图说明了单个PGM数据报有效载荷的布局：

　　+------------------+----------------------+
　　| offset (16 bits) | data |
　　+------------------+----------------------+

　　下图进一步说明了三个示例ZMQ帧在连续的PGM数据报载荷中的布局：

　　第一个数据报有效载荷
　　+--------------+-------------+---------------------+
　　| Frame offset | Frame 1 | Frame 2, part 1 |
　　| 0x0000 | (Message 1) | (Message 2, part 1) |
　　+--------------+-------------+---------------------+

　　第二个数据报有效载荷
　　+--------------+---------------------+
　　| Frame offset | Frame 2, part 2 |
　　| 0xFFFF | (Message 2, part 2) |
　　+--------------+---------------------+

　　第三数据报有效载荷
　　+--------------+----------------------------+-------------+
　　| Frame offset | Frame 2, final 8 bytes | Frame 3 |
　　| 0x0008 | (Message 2, final 8 bytes) | (Message 3) |
　　+--------------+----------------------------+-------------+

3、本地进程间通信传输：zmq_ipc（7）

3.1 名称

　　zmq_ipc - ZMQ本地进程间通信传输

3.2 概要

　　进程间传输使用依赖于系统的IPC机制在本地进程之间传递消息。

　　注：进程间传输目前仅在提供UNIX域套接字的操作系统上实现。

3.3 解决

　　ZMQ端点是一个由transport：//后跟一个地址组成的字符串。 transport指定要使用的基础协议。

　　该地址指定要连接的传输特定地址。对于进程间传输，传输是ipc，地址部分的含义在下面定义。

3.3.1 绑定一个套接字

　　使用带有ipc传输的zmq_bind（）将套接字绑定到本地地址时，端点应被解释为识别要创建的路径名的任意字符串。 路径名在ipc实现使用的操作系统名称空间内必须是唯一的，并且必须满足操作系统对路径名格式和长度的任何限制。

　　当地址是*时，zmq_bind（）应该生成一个唯一的临时路径名。 调用者应该使用ZMQ_LAST_ENDPOINT套接字选项来检索此路径名。 有关详细信息，请参阅zmq_getsockopt（3）。

　　　　任何现有的绑定到同一端点都应被覆盖。 也就是说，如果第二个进程绑定到已经被进程绑定的端点，则这将成功，第一个进程将失去绑定。 在这种行为中，ipc传输与tcp或inproc传输不一致。

　　　　该进程必须能够写入端点路径名。 当端点以/，例如，ipc：///路径名开始时，这将是绝对路径名。 如果端点指定了一个不存在的目录，绑定将失败。

　　　　仅在Linux上，当端点路径名以@开头时，应使用抽象名称空间。 抽象名称空间独立于文件系统，如果一个进程试图绑定已经被进程绑定的端点，它将会失败。 有关详细信息，请参阅unix（7）。

　　　　IPC路径名的最大大小取决于操作系统。 在Linux上，最多113个字符，包括“ipc：//”前缀（真实路径名称为107个字符）。

3.3.2 从套接字解除通配符地址

　　当在zmq_bind（）中使用通配符*端点时，调用者应使用从ZMQ_LAST_ENDPOINT套接字选项中获得的实际endpoind使用zmq_unbind（）从套接字解除绑定此端点。

3.3.3 连接一个套接字

　　当使用带有ipc传输的zmq_connect（）将套接字连接到对等地址时，端点应被解释为识别要连接的路径名的任意字符串。 路径名必须先在操作系统名称空间内创建，方法是将其分配给带有zmq_bind（）的套接字。

4、本地进程内（线程间）通信传输：zmq_inproc（7）

4.1 名称

　　zmq_inproc - ZMQ本地进程内（线程间）通信传输

4.2 概要

　　进程内传输直接在共享单个ZMQ上下文的线程之间通过内存传递消息。

　　注：使用inproc传输传递消息时不涉及I / O线程。 因此，如果您正在使用ZMQ上下文进行进程内消息传递，则只需使用零I / O线程即可初始化上下文。 有关详细信息，请参阅zmq_init（3）。

4.3 解决

　　ZMQ端点是一个由transport：//后跟一个地址组成的字符串。 transport指定要使用的基础协议。 该地址指定要连接的传输特定地址。

　　对于进行中的运输，运输是不合理的，地址部分的含义在下面定义。

4.3.1 将本地地址分配给套接字

　　当使用带inproc传输的zmq_bind（）将本地地址分配给套接字时，端点应被解释为识别要创建的名称的任意字符串。 该名称在与套接字关联的ZMQ上下文中必须是唯一的，长度最多可达256个字符。 名称的格式没有其他限制。

4.3.2 连接一个套接字

　　当使用带inproc传输的zmq_connect（）将套接字连接到对等地址时，端点将被解释为识别要连接的名称的任意字符串。 该名称必须先通过将其分配给与所连接的套接字相同的ZMQ上下文中的至少一个套接字来创建。

5、集群IPC协议：zmq_tipc

5.1 名称

　　zmq_tipc - 使用TIPC的ZMQ单播传输

5.2 概要

　　TIPC是一种采用位置透明寻址方案的集群IPC协议。

5.3 解决

　　ZMQ端点是一个由transport：//后跟一个地址组成的字符串。 transport指定要使用的基础协议。 该地址指定要连接的传输特定地址。

　　对于TIPC运输，运输是tipc，地址部分的含义如下定义。

5.3.1 将端口名称分配给套接字

　　使用_zmq_bind（）_与‘tipc‘分配端口名称给套接字时

　　运输，‘端点‘的定义形式如下：
　　　　{type，lower，upper}

　　　　*类型是您的服务的数字（u32）ID。
　　　　* Lower和Upper为您的服务指定一个范围。

　　　　发布具有重叠的较低/较高ID的相同服务的意愿
　　　　导致连接请求以循环方式分配到这些请求上方式。

5.3.2 连接一个套接字

　　当使用带tipc传输的zmq_connect（）将套接字连接到对等地址时，端点将被解释为服务ID，后跟逗号和实例ID。

　　实例ID必须位于发布的端口名称的较低/较高范围内，以使端点有效。