全面掌握ISO8583报文协议

最开始时，金融系统只有IBM 这些大的公司来提供设备，象各类主机与终端等。在各个计算机设备之间，须要交换数据。咱们知道数据是经过网络来传送的，而在网络上传送的数据都是基于0或 1这样的二进制数据，若是没有对数据进行编码，则这些数据没有人可以理解，属于没有用的数据。起初的X.2五、SDLC以及如今流行的TCP/IP网络协 议都提供底层的通信编码协议，它们解决了最底层的通信问题，可以将一串字符从一个地方传送到另外一个地方。可是，仅仅传送字符串是没有太大意义的，怎样来解 析字符串表明什么内容是很是重要的，不然传送一些“0123abcd”的字符串也是无用的乱码。     让咱们随着时光回到几十年前的某 个时刻，假设咱们被推到历史的舞台上，由咱们来设计一个通用报文协议，来解决金融系统之间的报文交换，暂且称该协议叫作ISO8583协议。此时，技术是 在不断的前行，当初IBM一支独秀的局面好像已经不妙了，各类大小不一的公司都进入金融行业以求能有所斩获，呈一片百花齐放的局面。咱们怎样来设计一个报 文协议，可以将这些如雨后春笋般出现的全部公司都归入进来，其实也不是一件很简单的事。     咱们仍是先一步步的来考虑吧。金融行业其 实涉及到的数据内容并非成千上万，没法统计，偏偏相反，是比较少的。咱们均可以在心底数得过来，象交易类型、账号、账户类型、密码、交易金额、交易手续 费、日期时间、商户代码、2磁3磁数据、交易序列号等，把全部可以总结出来的都总结起来不过100个左右的数据。那咱们能够首先简单的设计 ISO8583，定义128个字段，将全部可以考虑到的相似上面提到的“账号”等金融数据类型，按照一个顺序排起来，分别对应128个字段中的一个字段。 每一个数据类型占固定的长度，这个顺序和长度咱们都事先定义好。这样就简单了，要发送一个报文时，就将128个字段按照顺序接起来，而后将接起来的整串数据 包发送出去。     任何金融软件收到ISO8583包后，直接按照咱们定义的规范解包便可，由于整个报文的128个字段从哪一位到哪一 位表明什么，你们都知道，只要知道你的数据包是ISO8583包便可，咱们都已经定义好了。好比第1个字段是“交易类型”，长度为4位，第2个字段位是 “账号”，为19位等等。接收方就能够先取4位，再取接着的19位，依次类推，直到整个数据包128个字段都解完为止。     其实这种作法真是简单直接，基本上就能够知足须要了。不过咱们有几个问题要思考下： 一、 我怎么知道每一个字段的数据类型呢，是数字仍是字符？ 二、 每一个传送的报文都把128个字段都传过去，那网络带宽可以承受得了，有时候我可能只须要其中5个字段，结果多收到了123个无用的字段。 三、 若是我某些字段的长度不固定，属于变长怎么办，由于你如今解包是看成数据包每一个字段都是固定的，用C语言解包时直接依靠指针取固定长度的一串字符作为一个字段。     咱们来一一解决这些问题。     第 一个问题简单，我在定义ISO8583时除了定义每一个字段表示什么，还规定其内容是数字或是字符等便可。考虑可能出现的类型不过有如下几种：字母、数字、 特殊字符、年月日等时间、二进制数据。好比我对128个字段中的“商户类型”字段定义其长度是15，同时定义其类型为字母。再精细点，若是“商户类型”里 面的数据同时包括数字和字母呢？那咱们就定义其类型为字母也可，为数字也可，即一个字段能够同时属于多个类型。     第二个问题稍微复 杂点。其本质就是若是我只传128个字段的5个字段，接收方怎么知道我传了哪几个字段给它了。要是咱们把剩下的123所有填成0或其余特殊标识，标明该字 段不须要使用？这种处理方法没有半点用处，没有解决网络带宽的本质问题，仍是要传128个字段。     换个思路，我在报文前面加上个包 头，包头里面包含的信息可以让别人知道只传了5个字段。怎样设计这个包头，能够这样，咱们用16个字节，即128个bit（一个字节等于8bit）来表示 128个字段中的某个字段是否存在。每一个bit在计算机的二进制里面不是1就是0，若是是1就表示对应的字段在本次报文中存在，若是是0就是不存在。这样 好了，若是别人接收到了ISO8583报文，能够先根据最前面的报文头，就知道紧接着报文头后面的报文有哪些字段，没有哪些字段了。好比，我要发送5个字 段，分别属于128个字段中的第二、三、六、八、9字段，我就能够将128bit的报文头填成011001011000000000………..，一共 128个bit，后面就全是0了。注意其中第二、三、六、八、9位为1，其余都为0。     有了这个128bit的报文头，咱们就能够 只发送须要的5个字段了。怎样组织报文？先放上这128bit，即16个字节的头，而后在头后面放二、三、六、八、9字段，这些字段紧挨在一块儿，3和6之 间也不须要填上四、5这两个字段了。接收方收到这个报文，它会根据128bit的报文头来解包，它天然知道把第3个字段取出后，就直接在第3字段的后面取 第6个字段，每一个字段的长度在ISO8583里面都定义好了，很轻松就把数据包解出来了。     这下好了，为了解决上面的第二问题，我 们只是在报文中增长了16个字节的数据，就轻松搞定了，咱们把这16个字节称为bit map，即位图，用来表示某个位是否存在。不过咱们再稍微优化一下，考虑到不少时候报文不须要128个字段这么多，其一半64个字段都不必定可以用完。那 我能够将报文头由128bit减到64bit，只有在须要的时候才把剩下的64bit放到报文里面，这样报文长度不又少了8个字节吗？     是 个好主意。咱们把ISO8583的128个字段中最多见的都放到前64个字段中，那咱们能够将处理缩小一倍。这样我通常发送报文时只需发送64bit，即 一个字节的报文头，再加上须要的几个字段就能够了。若是有些报文用到64到128之间的字段呢？这个也好办，我把64bit报文头的第一位bit用来表明 特殊含义，若是该bit为1，则表示64bit后面跟了剩下的64bit报文头；若是第一位bit为0，则表示64bit后面没有跟剩下的64bit报文 头，直接是128个字段中的报文了。那们，接收方会判断一下报头的第一个bit是1仍是0，从而知道报文头是64bit仍是128bit了，就能够作相应 处理。由于报文头第二个64bit属于有时候有，因此咱们叫它Extended bit map扩展位图，相应的报文头最开始的64bit咱们叫它Primary bit map主位图。咱们直接把扩展位图固定放到128个字段的第一个字段，而主位图每一个数据包都有，就强制性放在全部128个字段的前面，并不纳入128个字 段中去。     第三个问题能够考虑这样解决。好比第2个字段是“账号”，是不定长的，可能有的银行账号是19位，有的是17位等。咱们 定ISO8583规范时能够规定第2个字段是25位，这下足够将19和17的状况都包含进来，可是若是之后出现了30位的怎么办？那咱们如今将字段定为 100位。之后超过100位怎么办，何况若是你只有19位的账号，咱们定义了100位，那81位的数据不是浪费了网络的带宽。看来预先定义一个咱们认为比 较大的位数是不太好的。        咱们这样，对于第2个字段“账号”，在字段的开头加上“账号”的长度。好比账号是 0123456789，一共10位，咱们变成100123456789，注意前面多了个10，表示后面的10位为账号。若是你接触过COM里面的 BSTR，应该对这种处理比较熟悉了。接收方收到该字段后，它知道ISO8583规定第2个字段“账号”是变长的，因此会先取前面的2位出来，获取其值， 此时为长度，而后根据该长度值知道应该拷贝该字段后面哪几位数据，才是真正的账号。若是你以为长度若是只有两位最多只能表示99位长，不太够，咱们也定义 能够容许前面3位都为长度的变长字段，这样就有999位长，应该够了吧。在规范里面若是我定义某个字段的属性是“LLVAR”，你注意了，其中的LL表示 长度，VAR表示后面的数据，两个LL表示两位长，最大是99，若是是三位就是“LLLVAR”，最大是999。这样看咱们定义的ISO8583规范文档 时直接根据这几个字母就理解某个变长字段的意思了。     该解决的几个问题到这里都解决了，咱们来回顾下本身设计的ISO8583规 范。其实没有什么，无非是把金融行业可能出现的数据分门别类，排好顺序，接着把它们链接起来，组成一个报文发送出去而已。其中针对该报文的设计进行了一些 优化，引入了bit map位图的概念，也算是一个不错的想法。     剩下的工做就简单了，咱们就直接收集金融行业可能出现的数据字段类型，分红128个字段类型，若是没有到128个这么多就先保留一些下来，另外考虑到有些人有特殊的要求，咱们规定能够将128个字段中的几个字段你本身来定义其内容，也算是一种扩展了。     这样，最后咱们就获得了ISO8583规范的那张字段描述表了。想要详细的知道每一个字段的含义直接对着表看就能够，比较简单。