added documentation on zeerex_explain filter
[metaproxy-moved-to-github.git] / doc / book.xml
1 <?xml version="1.0" standalone="no"?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.1//EN"
3     "http://www.oasis-open.org/docbook/xml/4.1/docbookx.dtd" 
4 [
5      <!ENTITY local SYSTEM "local.ent">
6      <!ENTITY manref SYSTEM "manref.xml">
7      <!ENTITY progref SYSTEM "progref.xml">
8      <!ENTITY % common SYSTEM "common/common.ent">
9      %common;
10      <!-- Next line allows imagedata/@format="PDF" and is taken from 
11          http://lists.oasis-open.org/archives/docbook/200303/msg00163.html
12      -->
13      <!ENTITY % local.notation.class "| PDF">
14      <!-- Next line is necessary for some XML parsers, for reasons I
15           don't understand.  I got this from
16          http://lists.oasis-open.org/archives/docbook/200303/msg00180.html
17      -->
18      <!NOTATION PDF SYSTEM "PDF">
19 ]>
20 <!-- $Id: book.xml,v 1.46 2007-01-05 10:56:17 marc Exp $ -->
21 <book id="metaproxy">
22  <bookinfo>
23   <title>Metaproxy - User's Guide and Reference</title>
24   <author>
25    <firstname>Adam</firstname><surname>Dickmeiss</surname>
26   </author>
27   <author>
28    <firstname>Marc</firstname><surname>Cromme</surname>
29   </author>
30   <author>
31    <firstname>Mike</firstname><surname>Taylor</surname>
32   </author>
33   <copyright>
34    <year>2005-2007</year>
35    <holder>Index Data ApS</holder>
36   </copyright>
37   <abstract>
38    <simpara>
39     Metaproxy is a universal router, proxy and encapsulated
40     metasearcher for information retrieval protocols.  It accepts,
41     processes, interprets and redirects requests from IR clients using
42     standard protocols such as
43     <ulink url="&url.z39.50;">ANSI/NISO Z39.50</ulink>
44     (and in the future <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink>
45     and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>), as
46     well as functioning as a limited
47     <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server. 
48     Metaproxy is configured by an XML file which
49     specifies how the software should function in terms of routes that
50     the request packets can take through the proxy, each step on a
51     route being an instantiation of a filter.  Filters come in many
52     types, one for each operation: accepting Z39.50 packets, logging,
53     query transformation, multiplexing, etc.  Further filter-types can
54     be added as loadable modules to extend Metaproxy functionality,
55     using the filter API.
56    </simpara>
57    <simpara>
58     Metaproxy is <emphasis>not</emphasis> open-source software, but
59     may be freely downloaded, unpacked, inspected, built and run for
60     evaluation purposes.  Deployment requires a separate, commercial,
61     license.
62    </simpara>
63    <simpara>
64     <inlinemediaobject>
65      <imageobject>
66       <imagedata fileref="common/id.png" format="PNG"/>
67      </imageobject>
68      <imageobject>
69       <imagedata fileref="common/id.eps" format="EPS"/>
70      </imageobject>
71     </inlinemediaobject>
72    </simpara>
73   </abstract>
74  </bookinfo>
75
76  <chapter id="introduction">
77   <title>Introduction</title>
78   
79   
80   <para>
81    <ulink url="&url.metaproxy;">Metaproxy</ulink>
82    is a stand alone program that acts as a universal router, proxy and
83    encapsulated metasearcher for information retrieval protocols such
84    as <ulink url="&url.z39.50;">Z39.50</ulink>, and in the future
85    <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink> and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>.
86    To clients, it acts as a server of these protocols: it can be searched,
87    records can be retrieved from it, etc. 
88    To servers, it acts as a client: it searches in them,
89    retrieves records from them, etc.  it satisfies its clients'
90    requests by transforming them, multiplexing them, forwarding them
91    on to zero or more servers, merging the results, transforming
92    them, and delivering them back to the client.  In addition, it
93    acts as a simple <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server; support
94    for further protocols can be added in a modular fashion, through the
95    creation of new filters.
96   </para>
97   <screen>
98    Anything goes in!
99    Anything goes out!
100    Fish, bananas, cold pyjamas,
101    Mutton, beef and trout!
102         - attributed to Cole Porter.
103   </screen>
104   <para>
105    Metaproxy is a more capable alternative to
106    <ulink url="&url.yazproxy;">YAZ Proxy</ulink>,
107    being more powerful, flexible, configurable and extensible.  Among
108    its many advantages over the older, more pedestrian work are
109    support for multiplexing (encapsulated metasearching), routing by
110    database name, authentication and authorization and serving local
111    files via HTTP.  Equally significant, its modular architecture
112    facilitites the creation of pluggable modules implementing further
113    functionality.
114   </para>
115   <para>
116    This manual will describe how to install Metaproxy
117    before giving an overview of its architecture, then discussing the
118    key concept of a filter in some depth and giving an overview of
119    the various filter types, then discussing the configuration file
120    format.  After this come several optional chapters which may be
121    freely skipped: a detailed discussion of virtual databases and
122    multi-database searching, some notes on writing extensions
123    (additional filter types) and a high-level description of the
124    source code.  Finally comes the reference guide, which contains
125    instructions for invoking the <command>metaproxy</command>
126    program, and detailed information on each type of filter,
127    including examples.
128   </para>
129  </chapter>
130
131  <chapter id="license">
132   <title>The Metaproxy License</title>
133   <orderedlist numeration="arabic">
134    <listitem>
135     <para>
136      You are allowed to download this software for evaluation purposes.
137      You can unpack it, build it, run it, see how it works and how it fits
138      your needs, all at zero cost.
139     </para>
140    </listitem>
141    <listitem>
142     <para>
143      You may NOT deploy the software.  For the purposes of this license,
144      deployment means running it for any purpose other than evaluation,
145      whether or not you or anyone else makes a profit from doing so.  If
146      you wish to deploy the software, you must first contact Index Data and
147      arrange to purchase a DEPLOYMENT LICENCE.  If you are unsure
148      whether or not your proposed use of the software constitutes
149      deployment, email us at <literal>info@indexdata.com</literal>
150      for clarification.
151     </para>
152    </listitem>
153    <listitem>
154     <para>
155      You may modify your copy of the software (fix bugs, add features)
156      if you need to.  We encourage you to send your changes back to us for
157      integration into the master copy, but you are not obliged to do so.  You
158      may NOT pass your changes on to any other party.
159     </para>
160    </listitem>
161    <listitem>
162     <para>
163      There is NO WARRANTY for this software, to the extent permitted by
164      applicable law.  We provide the software ``as is'' without warranty of
165      any kind, either expressed or implied, including, but not limited to, the
166      implied warranties of MERCHANTABILITY and FITNESS FOR A
167      PARTICULAR PURPOSE.  The entire risk as to the quality and
168      performance of the software is with you.  Should the software prove
169      defective, you assume the cost of all necessary servicing, repair or
170      correction.  In no event unless required by applicable law will we be
171      liable to you for damages, arising out of the use of the software,
172      including but not limited to loss of data or data being rendered
173      inaccurate.
174     </para>
175    </listitem>
176    <listitem>
177     <para>
178      All rights to the software are reserved by Index Data except where
179      this license explicitly says otherwise.
180     </para>
181    </listitem>
182   </orderedlist>
183  </chapter>
184  
185  <chapter id="installation">
186   <title>Installation</title>
187   <para>
188    Metaproxy depends on the following tools/libraries:
189    <variablelist>
190     <varlistentry><term><ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink></term>
191      <listitem>
192       <para>
193        This is a C++ library based on <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink>.
194       </para>
195      </listitem>
196     </varlistentry>
197     <varlistentry><term><ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink></term>
198      <listitem>
199       <para>This is an XSLT processor - based on 
200        <ulink url="&url.libxml2;">Libxml2</ulink>. Both Libxml2 and
201        Libxslt must be installed with the development components
202        (header files, etc.) as well as the run-time libraries.
203       </para>
204      </listitem>
205     </varlistentry>
206     <varlistentry><term><ulink url="&url.boost;">Boost</ulink></term>
207      <listitem>
208       <para>
209        The popular C++ library. Initial versions of Metaproxy
210        was built with 1.33.0. Version 1.33.1 works too.
211       </para>
212      </listitem>
213     </varlistentry>
214    </variablelist>
215   </para>
216   <para>
217    In order to compile Metaproxy a modern C++ compiler is
218    required. Boost, in particular, requires the C++ compiler
219    to facilitate the newest features. Refer to Boost
220    <ulink url="&url.boost.compilers.status;">Compiler Status</ulink>
221    for more information.
222   </para>
223   <para>
224    We have successfully built Metaproxy using the compilers
225    <ulink url="&url.gcc;">GCC</ulink> version 4.0 and
226    <ulink url="&url.vstudio;">Microsoft Visual Studio</ulink> 2003/2005.
227   </para>
228
229   <section id="installation.unix">
230    <title>Installation on Unix (from Source)</title>
231    <para>
232     Here is a quick step-by-step guide on how to compile all the
233     tools that Metaproxy uses. Only few systems have none of the required
234     tools binary packages. If, for example, Libxml2/libxslt are already
235     installed as development packages use those (and omit compilation).
236    </para>
237    
238    <para>
239     Libxml2/libxslt:
240    </para>
241    <screen>
242     gunzip -c libxml2-version.tar.gz|tar xf -
243     cd libxml2-version
244     ./configure
245     make
246     su
247     make install
248    </screen>
249    <screen>
250     gunzip -c libxslt-version.tar.gz|tar xf -
251     cd libxslt-version
252     ./configure
253     make
254     su
255     make install
256    </screen>
257    <para>
258     YAZ/YAZ++:
259    </para>
260    <screen>
261     gunzip -c yaz-version.tar.gz|tar xf -
262     cd yaz-version
263     ./configure
264     make
265     su
266     make install
267    </screen>
268    <screen>
269     gunzip -c yazpp-version.tar.gz|tar xf -
270     cd yazpp-version
271     ./configure
272     make
273     su
274     make install
275    </screen>
276    <para>
277     Boost:
278    </para>
279    <screen>
280     gunzip -c boost-version.tar.gz|tar xf -
281     cd boost-version
282     ./configure
283     make
284     su
285     make install
286    </screen>
287    <para>
288     Metaproxy:
289    </para>
290    <screen>
291     gunzip -c metaproxy-version.tar.gz|tar xf -
292     cd metaproxy-version
293     ./configure
294     make
295     su
296     make install
297    </screen>
298   </section>
299
300   <section id="installation.debian">
301    <title>Installation on Debian GNU/Linux</title>
302    <para>
303     All dependencies for Metaproxy are available as 
304     <ulink url="&url.debian;">Debian</ulink>
305     packages for the sarge (stable in 2005) and etch (testing in 2005)
306     distributions.
307    </para>
308    <para>
309     The procedures for Debian based systems, such as
310     <ulink url="&url.ubuntu;">Ubuntu</ulink> is probably similar
311    </para>
312    <para>
313     There is currently no official Debian package for YAZ++.
314     And the Debian package for YAZ is probably too old.
315     Update the <filename>/etc/apt/sources.list</filename>
316     to include the Index Data repository.
317     See YAZ' <ulink url="&url.yaz.download.debian;">Download Debian</ulink>
318     for more information.
319    </para>
320    <screen>
321     apt-get install libxslt1-dev
322     apt-get install libyazpp-dev
323     apt-get install libboost-dev
324     apt-get install libboost-thread-dev
325     apt-get install libboost-date-time-dev
326     apt-get install libboost-program-options-dev
327     apt-get install libboost-test-dev
328    </screen>
329    <para>
330     With these packages installed, the usual configure + make
331     procedure can be used for Metaproxy as outlined in
332     <xref linkend="installation.unix"/>.
333    </para>
334   </section>
335
336   <section id="installation.windows">
337    <title>Installation on Windows</title>
338    <para>
339     Metaproxy can be compiled with Microsoft
340     <ulink url="&url.vstudio;">Visual Studio</ulink>.
341     Version 2003 (C 7.1) and 2005 (C 8.0) is known to work.
342    </para>
343    <section id="installation.windows.boost">
344     <title>Boost</title>
345     <para>
346      Get Boost from its <ulink url="&url.boost;">home page</ulink>.
347      You also need Boost Jam (an alternative to make).
348      That's also available from the Boost home page.
349      The files to be downloaded are called something like:
350      <filename>boost_1_33-1.exe</filename>
351      and
352      <filename>boost-jam-3.1.12-1-ntx86.zip</filename>.
353      Unpack Boost Jam first. Put <filename>bjam.exe</filename>
354      in your system path. Make a command prompt and ensure
355      it can be found automatically. If not check the PATH.
356      The Boost .exe is a self-extracting exe with
357      complete source for Boost. Compile that source with
358      Boost Jam (An alternative to Make).
359      The compilation takes a while.
360      For Visual Studio 2003, use
361      <screen>
362       bjam "-sTOOLS=vc-7_1"
363      </screen>
364      Here <literal>vc-7_1</literal> refers to a "Toolset" (compiler system).
365      For Visual Studio 2005, use
366      <screen>
367       bjam "-sTOOLS=vc-8_0"
368      </screen>
369      To install the libraries in a common place, use
370      <screen>
371       bjam "-sTOOLS=vc-7_1" install
372      </screen>
373      (or vc-8_0 for VS 2005).
374     </para>
375     <para>
376      By default, the Boost build process installs the resulting
377      libraries + header files in
378      <literal>\boost\lib</literal>, <literal>\boost\include</literal>.
379     </para>
380     <para>
381      For more information about installing Boost refer to the
382      <ulink url="&url.boost.getting.started;">getting started</ulink>
383      pages.
384     </para>
385    </section>
386
387    <section id="installation.windows.libxslt">
388     <title>Libxslt</title>
389     <para>
390      <ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink> can be downloaded
391      for Windows from
392      <ulink url="&url.libxml2.download.win32;">here</ulink>.
393     </para>
394     <para>
395      Libxslt has other dependencies, but these can all be downloaded
396      from the same site. Get the following:
397      iconv, zlib, libxml2, libxslt.
398     </para>
399    </section>
400
401    <section id="installation.windows.yaz">
402     <title>YAZ</title>
403     <para>
404      <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink> can be downloaded
405      for Windows from
406      <ulink url="&url.yaz.download.win32;">here</ulink>.
407     </para>
408    </section>
409
410    <section id="installation.windows.yazplusplus">
411     <title>YAZ++</title>
412     <para>
413      Get <ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink> as well.
414      Version 1.0 or later is required. For now get it from
415      Index Data's
416      <ulink url="&url.snapshot.download;">Snapshot area</ulink>.
417     </para>
418     <para>
419      YAZ++ includes NMAKE makefiles, similar to those found in the
420      YAZ package.
421     </para>
422    </section>
423
424    <section id="installation.windows.metaproxy">
425     <title>Metaproxy</title>
426     <para>
427      Metaproxy is shipped with NMAKE makefiles as well - similar
428      to those found in the YAZ++/YAZ packages. Adjust this Makefile
429      to point to the proper locations of Boost, Libxslt, Libxml2,
430      zlib, iconv, yaz and yazpp.
431     </para>
432
433     <variablelist>
434      <varlistentry><term><literal>DEBUG</literal></term>
435       <listitem><para>
436         If set to 1, the software is
437         compiled with debugging libraries (code generation is
438         multi-threaded debug DLL).
439         If set to 0, the software is compiled with release libraries
440         (code generation is multi-threaded DLL).
441        </para></listitem>
442      </varlistentry>
443
444      <varlistentry>
445       <term><literal>BOOST</literal></term>
446       <listitem>
447        <para>
448         Boost install location
449        </para>
450       </listitem>
451      </varlistentry>
452
453      <varlistentry>
454       <term><literal>BOOST_VERSION</literal></term>
455       <listitem>
456        <para>
457         Boost version (replace . with _).
458        </para>
459       </listitem>
460      </varlistentry>
461
462      <varlistentry>
463       <term><literal>BOOST_TOOLSET</literal></term>
464       <listitem>
465        <para>
466         Boost toolset.
467        </para>
468       </listitem>
469      </varlistentry>
470
471      <varlistentry>
472       <term><literal>LIBXSLT_DIR</literal>,
473        <literal>LIBXML2_DIR</literal> ..</term>
474       <listitem>
475        <para>
476         Specify the locations of Libxslt, libiconv, libxml2 and
477         libxslt.
478        </para>
479       </listitem>
480      </varlistentry>
481       
482     </variablelist>
483     
484     <para>
485      After successful compilation you'll find
486      <literal>metaproxy.exe</literal> in the
487      <literal>bin</literal> directory.
488     </para>
489    </section>
490
491
492   </section>
493  </chapter>
494  
495  <chapter id="architecture">
496   <title>The Metaproxy Architecture</title>
497   <para>
498    The Metaproxy architecture is based on three concepts:
499    the <emphasis>package</emphasis>,
500    the <emphasis>route</emphasis>
501    and the <emphasis>filter</emphasis>.
502   </para>
503   <variablelist>
504    <varlistentry>
505     <term>Packages</term>
506     <listitem>
507      <para>
508       A package is request or response, encoded in some protocol,
509       issued by a client, making its way through Metaproxy, send to or
510       received from a server, or sent back to the client.
511      </para>
512      <para>
513       The core of a package is the protocol unit - for example, a
514       Z39.50 Init Request or Search Response, or an SRU searchRetrieve
515       URL or Explain Response.  In addition to this core, a package
516       also carries some extra information added and used by Metaproxy
517       itself.
518      </para>
519      <para>
520       In general, packages are doctored as they pass through
521       Metaproxy.  For example, when the proxy performs authentication
522       and authorization on a Z39.50 Init request, it removes the
523       authentication credentials from the package so that they are not
524       passed onto the back-end server; and when search-response
525       packages are obtained from multiple servers, they are merged
526       into a single unified package that makes its way back to the
527       client.
528      </para>
529     </listitem>
530    </varlistentry>
531    <varlistentry>
532     <term>Routes</term>
533     <listitem>
534      <para>
535       Packages make their way through routes, which can be thought of
536       as programs that operate on the package data-type.  Each
537       incoming package initially makes its way through a default
538       route, but may be switched to a different route based on various
539       considerations.  Routes are made up of sequences of filters (see
540       below).
541      </para>
542     </listitem>
543    </varlistentry>
544    <varlistentry>
545     <term>Filters</term>
546     <listitem>
547      <para>
548       Filters provide the individual instructions within a route, and
549       effect the necessary transformations on packages.  A particular
550       configuration of Metaproxy is essentially a set of filters,
551       described by configuration details and arranged in order in one
552       or more routes.  There are many kinds of filter - about a dozen
553       at the time of writing with more appearing all the time - each
554       performing a specific function and configured by different
555       information.
556      </para>
557      <para>
558       The word ``filter'' is sometimes used rather loosely, in two
559       different ways: it may be used to mean a particular
560       <emphasis>type</emphasis> of filter, as when we speak of ``the
561       auth_simple filter'' or ``the multi filter''; or it may be used
562       to be a specific <emphasis>instance</emphasis> of a filter
563       within a Metaproxy configuration.  For example, a single
564       configuration will often contain multiple instances of the
565       <literal>z3950_client</literal> filter.  In
566       operational terms, of these is a separate filter.  In practice,
567       context always make it clear which sense of the word ``filter''
568       is being used.
569      </para>
570      <para>
571       Extensibility of Metaproxy is primarily through the creation of
572       plugins that provide new filters.  The filter API is small and
573       conceptually simple, but there are many details to master.  See
574       the section below on
575       <link linkend="extensions">extensions</link>.
576      </para>
577     </listitem>
578    </varlistentry>
579   </variablelist>
580   <para>
581    Since packages are created and handled by the system itself, and
582    routes are conceptually simple, most of the remainder of this
583    document concentrates on filters.  After a brief overview of the
584    filter types follows, along with some thoughts on possible future
585    directions.
586   </para>
587  </chapter>
588
589
590
591  <chapter id="filters">
592   <title>Filters</title>
593   
594   
595   <section>
596    <title>Introductory notes</title>
597    <para>
598     It's useful to think of Metaproxy as an interpreter providing a small
599     number of primitives and operations, but operating on a very
600     complex data type, namely the ``package''.
601    </para>
602    <para>
603     A package represents a Z39.50 or SRU/W request (whether for Init,
604     Search, Scan, etc.)  together with information about where it came
605     from.  Packages are created by front-end filters such as
606     <literal>frontend_net</literal> (see below), which reads them from
607     the network; other front-end filters are possible.  They then pass
608     along a route consisting of a sequence of filters, each of which
609     transforms the package and may also have side-effects such as
610     generating logging.  Eventually, the route will yield a response,
611     which is sent back to the origin.
612    </para>
613    <para>
614     There are many kinds of filter: some that are defined statically
615     as part of Metaproxy, and others may be provided by third parties
616     and dynamically loaded.  They all conform to the same simple API
617     of essentially two methods: <function>configure()</function> is
618     called at startup time, and is passed an XML DOM tree representing that
619     part of the configuration file that pertains to this filter
620     instance: it is expected to walk that tree extracting relevant
621     information; and <function>process()</function> is called every
622     time the filter has to processes a package.
623    </para>
624    <para>
625     While all filters provide the same API, there are different modes
626     of functionality.  Some filters are sources: they create
627     packages
628     (<literal>frontend_net</literal>);
629     others are sinks: they consume packages and return a result
630     (<literal>backend_test</literal>,
631     <literal>bounce</literal>,
632     <literal>http_file</literal>, 
633     <literal>z3950_client</literal>);
634     the others are true filters, that read, process and pass on the
635     packages they are fed
636     (<literal>auth_simple</literal>,
637     <literal>log</literal>,
638     <literal>multi</literal>,
639     <literal>query_rewrite</literal>,
640     <literal>record_transform</literal>,
641     <literal>session_shared</literal>,
642     <literal>sru_z3950</literal>,
643     <literal>template</literal>,
644     <literal>virt_db</literal>).
645    </para>
646  </section>
647   
648   
649   <section id="overview.filter.types">
650    <title>Overview of filter types</title>
651    <para>
652     We now briefly consider each of the types of filter supported by
653     the core Metaproxy binary.  This overview is intended to give a
654     flavor of the available functionality; more detailed information
655     about each type of filter is included below in
656     <link linkend="filterref"
657           >the reference guide to Metaproxy filters</link>.
658    </para>
659    <para>
660     The filters are here named by the string that is used as the
661     <literal>type</literal> attribute of a
662     <literal>&lt;filter&gt;</literal> element in the configuration
663     file to request them, with the name of the class that implements
664     them in parentheses.  (The classname is not needed for normal
665     configuration and use of Metaproxy; it is useful only to
666     developers.)
667    </para>
668    <para>
669     The filters are here listed in alphabetical order:
670    </para>
671    
672 <!--
673
674 ### New filters:
675
676 New virt_db-alike that does inteligent peer choice, explain merging,
677 adds FD&N to explain.  Keeps init responses (like "virt_db Classic"),
678 makes routing choices based on local explain knowledge.  Ref IDDI
679 paper.
680
681 Filter to convert Explain Classic to ZeeRex.
682
683 CQL2PQF (which needs augmented ZeeRex) - MARC for Talis.
684
685 SRU2Z39.50 (ditto).
686
687 Figure out what additional information we need in:
688         ZeeRex (check against D3.1)
689         Init request (e.g. loop detection)
690         Query package (e.g. number of hops)
691         Query response (e.g. record source)
692
693 -->
694
695    <section>
696     <title><literal>auth_simple</literal>
697      (mp::filter::AuthSimple)</title>
698     <para>
699      Simple authentication and authorization.  The configuration
700      specifies the name of a file that is the user register, which
701      lists <varname>username</varname>:<varname>password</varname>
702      pairs, one per line, colon separated. When a session begins, it
703      is rejected unless username and passsword are supplied, and match
704      a pair in the register.  The configuration file may also specific
705      the name of another file that is the target register: this lists
706      lists <varname>username</varname>:<varname>dbname</varname>,<varname>dbname</varname>...
707      sets, one per line, with multiple database names separated by
708      commas.  When a search is processed, it is rejected unless the
709      database to be searched is one of those listed as available to
710      the user.
711     </para>
712    </section>
713    
714    <section>
715     <title><literal>backend_test</literal>
716     (mp::filter::Backend_test)</title>
717     <para>
718      A partial sink that provides dummy responses in the manner of the
719      <literal>yaz-ztest</literal> Z39.50 server.  This is useful only
720      for testing.  Seriously, you don't need this.  Pretend you didn't
721      even read this section.
722     </para>
723    </section>
724    
725    <section>
726     <title><literal>bounce</literal>
727     (mp::filter::Bounce)</title>
728     <para>
729      A sink that swallows <emphasis>all packages</emphasis>, 
730      and returns them almost unprocessed.
731      It never sends any package of any type further down the row, but
732      sets Z39.50 packages to Z_Close, and HTTP_Request packages to
733      HTTP_Response err code 400 packages, and adds a suitable bounce
734      message. 
735      The bounce filter is usually added at end of each filter chain
736      config.xml to prevent infinite hanging of for example HTTP
737      requests packages when only the Z39.50 client partial sink 
738      filter is found in the
739      route.  
740     </para>
741    </section>
742    
743    <section>
744     <title><literal>frontend_net</literal>
745      (mp::filter::FrontendNet)</title>
746     <para>
747      A source that accepts Z39.50 connections from a port
748      specified in the configuration, reads protocol units, and
749      feeds them into the next filter in the route.  When the result is
750      received, it is returned to the original origin.
751     </para>
752    </section>
753
754    <section>
755     <title><literal>http_file</literal>
756      (mp::filter::HttpFile)</title>
757     <para>
758      A partial sink which swallows only HTTP_Request packages, and 
759      returns the contents of files from the local
760      filesystem in response to HTTP requests.  
761      It lets Z39.50 packages and all other forthcoming package types
762      pass untouched. 
763      (Yes, Virginia, this
764      does mean that Metaproxy is also a Web-server in its spare time.  So
765      far it does not contain either an email-reader or a Lisp
766      interpreter, but that day is surely coming.)
767     </para>
768    </section>
769    
770    <section>
771     <title><literal>load_balance</literal>
772      (mp::filter::LoadBalance)</title>
773     <para>
774      Performs load balancing for incoming Z39.50 init requests.
775      It is used together with the <literal>virt_db</literal> filter,
776      but unlike the <literal>multi</literal> filter it does send an
777      entire session to only one of the virtual backends. The 
778      <literal>load_balance</literal> filter is assuming that
779      all backend targets have equal content, and chooses the backend
780      with least load cost for a new session.
781    </para>
782    </section>
783       
784    <section>
785     <title><literal>log</literal>
786      (mp::filter::Log)</title>
787     <para>
788      Writes logging information to standard output, and passes on
789      the package unchanged. A log file name can be specified, as well
790      as multiple different logging formats.
791    </para>
792    </section>
793
794    <section>
795    <title><literal>multi</literal>
796      (mp::filter::Multi)</title>
797     <para>
798      Performs multi-database searching.
799      See
800      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
801      of virtual databases and multi-database searching below.
802     </para>
803    </section>
804    
805    <section>
806    <title><literal>query_rewrite</literal>
807      (mp::filter::QueryRewrite)</title>
808     <para>
809      Rewrites Z39.50 Type-1 and Type-101 (``RPN'') queries by a
810      three-step process: the query is transliterated from Z39.50
811      packet structures into an XML representation; that XML
812      representation is transformed by an XSLT stylesheet; and the
813      resulting XML is transliterated back into the Z39.50 packet
814      structure.
815     </para>
816    </section>
817    
818    
819    <section>
820     <title><literal>record_transform</literal>
821     (mp::filter::RecordTransform)</title>
822     <para>
823      This filter acts only on Z3950 present requests, and let all
824      other types of packages and requests pass untouched. It's use is
825      twofold: blocking Z3950  present requests, which the backend
826      server does not understand and can not honor, and transforming
827      the present syntax and elementset name according to the rules
828      specified, to fetch only existing record formats, and transform
829      them on the fly to requested record syntaxes.
830     </para>
831    </section>
832
833    <section>
834     <title><literal>session_shared</literal>
835      (mp::filter::SessionShared)</title>
836     <para>
837      When this is finished, it will implement global sharing of
838      result sets (i.e. between threads and therefore between
839      clients), yielding performance improvements especially when
840      incoming requests are from a stateless environment such as a
841      web-server, in which the client process representing a session
842      might be any one of many.  However:
843     </para>
844     <warning>
845      <para>
846       This filter is not yet completed.
847      </para>
848     </warning>
849    </section>
850
851    <section>
852     <title><literal>sru_z3950</literal>
853     (mp::filter::SRUtoZ3950)</title>
854     <para>
855      This filter transforms valid
856      SRU GET/POST/SOAP searchRetrieve requests to Z3950 init, search,
857      and present requests, and wraps the
858      received hit counts and XML records into suitable SRU response
859      messages.
860      The <literal>sru_z3950</literal> filter does only process SRU
861      GET/POST/SOAP explain requests in a very crude fashion, returning
862      the absolute minimum required by the standard. Full ZeeReX
863      explain support is added by including the  
864      <literal>zeerex_explain</literal> filter before the 
865      <literal>sru_z3950</literal> filter.
866     </para>
867    </section>
868    
869    <section>
870     <title><literal>template</literal>
871      (mp::filter::Template)</title>
872     <para>
873      Does nothing at all, merely passing the packet on.  (Maybe it
874      should be called <literal>nop</literal> or
875      <literal>passthrough</literal>?)  This exists not to be used, but
876      to be copied - to become the skeleton of new filters as they are
877      written.  As with <literal>backend_test</literal>, this is not
878      intended for civilians.
879     </para>
880    </section>
881    
882    <section>
883     <title><literal>virt_db</literal>
884      (mp::filter::VirtualDB)</title>
885     <para>
886      Performs virtual database selection: based on the name of the
887      database in the search request, a server is selected, and its
888      address added to the request in a <literal>VAL_PROXY</literal>
889      otherInfo packet.  It will subsequently be used by a
890      <literal>z3950_client</literal> filter.
891      See
892      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
893      of virtual databases and multi-database searching below.
894     </para>
895    </section>
896    
897    <section>
898     <title><literal>z3950_client</literal>
899      (mp::filter::Z3950Client)</title>
900     <para>
901      A partial sink which swallows only Z39.50 packages.
902      It performs Z39.50 searching and retrieval by proxying the
903      packages that are passed to it.  Init requests are sent to the
904      address specified in the <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo
905      attached to the request: this may have been specified by client,
906      or generated by a <literal>virt_db</literal> filter earlier in
907      the route.  Subsequent requests are sent to the same address,
908      which is remembered at Init time in a Session object.
909      HTTP_Request packages and all other forthcoming package types
910      are passed untouched. 
911     </para>
912   </section>
913
914
915    <section>
916     <title><literal>zeerex_explain</literal>
917      (mp::filter::ZeerexExplain)</title>
918     <para>
919      This filter acts as a sink for
920      SRU GET/POST/SOAP explain requests, returning a static ZeeReX
921      Explain XML record from the config section. All other packages
922      are passed through, including SRU GET/POST/SOAP searchRetrieve
923      requests, which are handled by a following
924      <literal>sru_z3950</literal> filter.
925      See the 
926      <ulink url="&url.zeerex.explain;">ZeeReX Explain</ulink>
927      standard pages and the 
928      <ulink url="&url.sru.explain;">SRU Explain</ulink> pages
929      for more information on the correct explain syntax.
930     </para>
931    </section>
932    
933
934   </section>
935   
936   
937   <section id="future.directions">
938    <title>Future directions</title>
939   <para>
940     Some other filters that do not yet exist, but which would be
941     useful, are briefly described.  These may be added in future
942     releases (or may be created by third parties, as loadable
943     modules).
944    </para>
945
946    <variablelist>
947     <varlistentry>
948      <term><literal>frontend_cli</literal> (source)</term>
949     <listitem>
950       <para>
951        Command-line interface for generating requests.
952       </para>
953      </listitem>
954     </varlistentry>
955     <varlistentry>
956      <term><literal>sru_client</literal> (sink)</term>
957      <listitem>
958       <para>
959        SRU/GET and SRU/SOAP searching and retrieval.
960       </para>
961      </listitem>
962     </varlistentry>
963     <varlistentry>
964      <term><literal>opensearch_client</literal> (sink)</term>
965      <listitem>
966       <para>
967        A9 OpenSearch searching and retrieval.
968       </para>
969      </listitem>
970     </varlistentry>
971    </variablelist>
972   </section>
973  </chapter>
974  
975  
976  
977  <chapter id="configuration">
978   <title>Configuration: the Metaproxy configuration file format</title>
979   
980   
981   <section>
982    <title>Introductory notes</title>
983    <para>
984     If Metaproxy is an interpreter providing operations on packages, then
985     its configuration file can be thought of as a program for that
986     interpreter.  Configuration is by means of a single file, the name
987     of which is supplied as the sole command-line argument to the
988     <command>metaproxy</command> program.  (See
989     <link linkend="progref">the reference guide</link>
990     below for more information on invoking Metaproxy.)
991    </para>
992    <para>
993     The configuration files are written in XML.  (But that's just an
994     implementation detail - they could just as well have been written
995     in YAML or Lisp-like S-expressions, or in a custom syntax.)
996    </para>
997   </section>
998   
999   <section id="overview.xml.structure">
1000    <title>Overview of the config file XML structure</title>
1001    <para>
1002     All elements and attributes are in the namespace
1003     <ulink url="http://indexdata.com/metaproxy"/>.
1004      This is most easily achieved by setting the default namespace on
1005      the top-level element, as here:
1006    </para>
1007    <screen>
1008     &lt;metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0"&gt;
1009    </screen>
1010    <para>
1011     The top-level element is &lt;metaproxy&gt;.  This contains a
1012     &lt;start&gt; element, a &lt;filters&gt; element and a
1013     &lt;routes&gt; element, in that order.  &lt;filters&gt; is
1014     optional; the other two are mandatory.  All three are
1015     non-repeatable.
1016    </para>
1017   <para>
1018     The &lt;start&gt; element is empty, but carries a
1019     <literal>route</literal> attribute, whose value is the name of
1020     route at which to start running - analogous to the name of the
1021     start production in a formal grammar.
1022    </para>
1023   <para>
1024     If present, &lt;filters&gt; contains zero or more &lt;filter&gt;
1025     elements.  Each filter carries a <literal>type</literal> attribute
1026     which specifies what kind of filter is being defined
1027     (<literal>frontend_net</literal>, <literal>log</literal>, etc.)
1028     and contain various elements that provide suitable configuration
1029     for a filter of its type.  The filter-specific elements are
1030     described in
1031     <link linkend="filterref">the reference guide below</link>.
1032     Filters defined in this part of the file must carry an
1033     <literal>id</literal> attribute so that they can be referenced
1034     from elsewhere.
1035    </para>
1036    <para>
1037     &lt;routes&gt; contains one or more &lt;route&gt; elements, each
1038     of which must carry an <literal>id</literal> element.  One of the
1039     routes must have the ID value that was specified as the start
1040     route in the &lt;start&gt; element's <literal>route</literal>
1041     attribute.  Each route contains zero or more &lt;filter&gt;
1042     elements.  These are of two types.  They may be empty, but carry a
1043     <literal>refid</literal> attribute whose value is the same as the
1044     <literal>id</literal> of a filter previously defined in the
1045     &lt;filters&gt; section.  Alternatively, a route within a filter
1046     may omit the <literal>refid</literal> attribute, but contain
1047     configuration elements similar to those used for filters defined
1048     in the &lt;filters&gt; section.  (In other words, each filter in a
1049     route may be included either by reference or by physical
1050     inclusion.)
1051    </para>
1052   </section>
1053
1054
1055   <section id="example.configuration">
1056    <title>An example configuration</title>
1057    <para>
1058     The following is a small, but complete, Metaproxy configuration
1059     file (included in the distribution as
1060     <literal>metaproxy/etc/config1.xml</literal>).
1061     This file defines a very simple configuration that simply proxies
1062     to whatever back-end server the client requests, but logs each
1063     request and response.  This can be useful for debugging complex
1064     client-server dialogues.
1065    </para>
1066    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1067 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1068   <start route="start"/>
1069   <filters>
1070     <filter id="frontend" type="frontend_net">
1071       <port>@:9000</port>
1072     </filter>
1073     <filter id="backend" type="z3950_client">
1074     </filter>
1075   </filters>
1076   <routes>  
1077     <route id="start">
1078       <filter refid="frontend"/>
1079       <filter type="log"/>
1080       <filter refid="backend"/>
1081       <filter type="bounce"/>
1082     </route>
1083   </routes>
1084 </metaproxy>
1085 ]]></screen>
1086    <para>
1087     It works by defining a single route, called
1088     <literal>start</literal>, which consists of a sequence of four
1089     filters.  The first and last of these are included by reference:
1090     their <literal>&lt;filter&gt;</literal> elements have
1091     <literal>refid</literal> attributes that refer to filters defined
1092     within the prior <literal>&lt;filters&gt;</literal> section.  The
1093     middle filter is included inline in the route.
1094    </para>
1095    <para>
1096     The four filters in the route are as follows: first, a
1097     <literal>frontend_net</literal> filter accepts Z39.50 requests
1098     from any host on port 9000; then these requests are passed through
1099     a <literal>log</literal> filter that emits a message for each
1100     request; they are then fed into a <literal>z3950_client</literal>
1101     filter, which forwards all Z39.50 requests to the client-specified
1102     back-end Z39.509 server. Those Z39.50 packages are returned by the
1103     <literal>z3950_client</literal> filter, with the response data
1104     filled by the external Z39.50 server targeted.
1105     All non-Z39.50 packages are passed through to the
1106     <literal>bounce</literal> filter, which definitely bounces
1107     everything, including fish, bananas, cold pyjamas,
1108     mutton, beef and trout packages.
1109     When the response arrives, it is handed
1110     back to the <literal>log</literal> filter, which emits another
1111     message; and then to the <literal>frontend_net</literal> filter, 
1112     which returns the response to the client.
1113    </para>
1114   </section>
1115   <section id="checking.xml.syntax">
1116    <title>Config file syntax checking</title>
1117    <para>
1118     The distribution contains RelaxNG Compact and XML syntax checking
1119     files, as well as XML Schema files. These are found in the
1120     distribution paths 
1121    <screen>
1122     xml/schema/metaproxy.rnc
1123     xml/schema/metaproxy.rng
1124     xml/schema/metaproxy.xsd
1125    </screen>
1126     and can be used to verify or debug the XML structure of
1127     configuration files. For example, using the utility
1128     <filename>xmllint</filename>, syntax checking is done like this:
1129    <screen>
1130     xmllint --noout --schema xml/schema/metaproxy.xsd etc/config-local.xml 
1131     xmllint --noout --relaxng xml/schema/metaproxy.rng etc/config-local.xml 
1132    </screen>
1133     (A recent version of <literal>libxml2</literal> is required, as
1134     support for XML Schemas is a relatively recent addition.)
1135    </para>
1136    <para>
1137     You can of course use any other RelaxNG or XML Schema compliant tool
1138     you wish.
1139    </para>
1140    </section>
1141  </chapter>
1142
1143
1144
1145  <chapter id="multidb">
1146   <title>Virtual databases and multi-database searching</title>
1147
1148
1149   <section>
1150    <title>Introductory notes</title>
1151    <para>
1152     Two of Metaproxy's filters are concerned with multiple-database
1153     operations.  Of these, <literal>virt_db</literal> can work alone
1154     to control the routing of searches to one of a number of servers,
1155     while <literal>multi</literal> can work together with
1156     <literal>virt_db</literal> to perform multi-database searching, merging
1157     the results into a unified result-set - ``metasearch in a box''.
1158    </para>
1159    <para>
1160     The interaction between
1161     these two filters is necessarily complex: it reflects the real,
1162     irreducible complexity of multi-database searching in a protocol such
1163     as Z39.50 that separates initialization from searching, and in
1164     which the database to be searched is not known at initialization
1165     time.
1166    </para>
1167    <para>
1168     It's possible to use these filters without understanding the
1169     details of their functioning and the interaction between them; the
1170     next two sections of this chapter are ``HOW-TO'' guides for doing
1171     just that.  However, debugging complex configurations will require
1172     a deeper understanding, which the last two sections of this
1173     chapters attempt to provide.
1174    </para>
1175   </section>
1176
1177
1178   <section id="multidb.virt_db">
1179    <title>Virtual databases with the <literal>virt_db</literal> filter</title>
1180    <para>
1181     Working alone, the purpose of the
1182     <literal>virt_db</literal>
1183     filter is to route search requests to one of a selection of
1184     back-end databases.  In this way, a single Z39.50 endpoint
1185     (running Metaproxy) can provide access to several different
1186     underlying services, including those that would otherwise be
1187     inaccessible due to firewalls.  In many useful configurations, the
1188     back-end databases are local to the Metaproxy installation, but
1189     the software does not enforce this, and any valid Z39.50 servers
1190     may be used as back-ends.
1191    </para>
1192    <para>
1193     For example, a <literal>virt_db</literal>
1194     filter could be set up so that searches in the virtual database
1195     ``lc'' are forwarded to the Library of Congress bibliographic
1196     catalogue server, and searches in the virtual database ``marc''
1197     are forwarded to the toy database of MARC records that Index Data
1198     hosts for testing purposes.  A <literal>virt_db</literal>
1199     configuration to make this switch would look like this:
1200    </para>
1201    <screen><![CDATA[<filter type="virt_db">
1202   <virtual>
1203     <database>lc</database>
1204     <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1205   </virtual>
1206   <virtual>
1207     <database>marc</database>
1208     <target>indexdata.com/marc</target>
1209   </virtual>
1210 </filter>]]></screen>
1211    <para>
1212     As well as being useful in it own right, this filter also provides
1213     the foundation for multi-database searching.
1214    </para>
1215   </section>
1216
1217
1218   <section id="multidb.multi">
1219    <title>Multi-database search with the <literal>multi</literal> filter</title>
1220    <para>
1221     To arrange for Metaproxy to broadcast searches to multiple back-end
1222     servers, the configuration needs to include two components: a
1223     <literal>virt_db</literal>
1224     filter that specifies multiple
1225     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1226     elements, and a subsequent
1227     <literal>multi</literal>
1228     filter.  Here, for example, is a complete configuration that
1229     broadcasts searches to both the Library of Congress catalogue and
1230     Index Data's tiny testing database of MARC records:
1231    </para>
1232    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1233 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1234   <start route="start"/>
1235   <routes>
1236     <route id="start">
1237       <filter type="frontend_net">
1238         <threads>10</threads>
1239         <port>@:9000</port>
1240       </filter>
1241       <filter type="virt_db">
1242         <virtual>
1243           <database>lc</database>
1244           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1245         </virtual>
1246         <virtual>
1247           <database>marc</database>
1248           <target>indexdata.com/marc</target>
1249         </virtual>
1250         <virtual>
1251           <database>all</database>
1252           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1253           <target>indexdata.com/marc</target>
1254         </virtual>
1255       </filter>
1256       <filter type="multi"/>
1257       <filter type="z3950_client">
1258         <timeout>30</timeout>
1259       </filter>
1260       <filter type="bounce"/>
1261     </route>
1262   </routes>
1263 </metaproxy>]]></screen>
1264    <para>
1265     (Using a
1266     <literal>virt_db</literal>
1267     filter that specifies multiple
1268     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1269     elements but without a subsequent
1270     <literal>multi</literal>
1271     filter yields surprising and undesirable results, as will be
1272     described below.  Don't do that.)
1273    </para>
1274    <para>
1275     Metaproxy can be invoked with this configuration as follows:
1276    </para>
1277    <screen>../src/metaproxy --config config-simple-multi.xml</screen>
1278    <para>
1279     And thereafter, Z39.50 clients can connect to the running server
1280     (on port 9000, as specified in the configuration) and search in
1281     any of the databases
1282     <literal>lc</literal> (the Library of Congress catalogue),
1283     <literal>marc</literal> (Index Data's test database of MARC records)
1284     or
1285     <literal>all</literal> (both of these).  As an example, a session
1286     using the YAZ command-line client <literal>yaz-client</literal> is
1287     here included (edited for brevity and clarity):
1288    </para>
1289    <screen><![CDATA[$ yaz-client @:9000
1290 Connecting...OK.
1291 Z> base lc
1292 Z> find computer
1293 Search was a success.
1294 Number of hits: 10000, setno 1
1295 Elapsed: 5.521070
1296 Z> base marc
1297 Z> find computer
1298 Search was a success.
1299 Number of hits: 10, setno 3
1300 Elapsed: 0.060187
1301 Z> base all
1302 Z> find computer
1303 Search was a success.
1304 Number of hits: 10010, setno 4
1305 Elapsed: 2.237648
1306 Z> show 1
1307 [marc]Record type: USmarc
1308 001    11224466
1309 003 DLC
1310 005 00000000000000.0
1311 008 910710c19910701nju           00010 eng
1312 010    $a 11224466
1313 040    $a DLC $c DLC
1314 050 00 $a 123-xyz
1315 100 10 $a Jack Collins
1316 245 10 $a How to program a computer
1317 260 1  $a Penguin
1318 263    $a 8710
1319 300    $a p. cm.
1320 Elapsed: 0.119612
1321 Z> show 2
1322 [VOYAGER]Record type: USmarc
1323 001 13339105
1324 005 20041229102447.0
1325 008 030910s2004    caua          000 0 eng
1326 035    $a (DLC)  2003112666
1327 906    $a 7 $b cbc $c orignew $d 4 $e epcn $f 20 $g y-gencatlg
1328 925 0  $a acquire $b 1 shelf copy $x policy default
1329 955    $a pc10 2003-09-10 $a pv12 2004-06-23 to SSCD; $h sj05 2004-11-30 $e sj05 2004-11-30 to Shelf.
1330 010    $a   2003112666
1331 020    $a 0761542892
1332 040    $a DLC $c DLC $d DLC
1333 050 00 $a MLCM 2004/03312 (G)
1334 245 10 $a 007, everything or nothing : $b Prima's official strategy guide / $c created by Kaizen Media Group.
1335 246 3  $a Double-O-seven, everything or nothing
1336 246 30 $a Prima's official strategy guide
1337 260    $a Roseville, CA : $b Prima Games, $c c2004.
1338 300    $a 161 p. : $b col. ill. ; $c 28 cm.
1339 500    $a "Platforms: Nintendo GameCube, Macintosh, PC, PlayStation 2 computer entertainment system, Xbox"--P. [4] of cover.
1340 650  0 $a Video games.
1341 710 2  $a Kaizen Media Group.
1342 856 42 $3 Publisher description $u http://www.loc.gov/catdir/description/random052/2003112666.html
1343 Elapsed: 0.150623
1344 Z>
1345 ]]></screen>
1346    <para>
1347     As can be seen, the first record in the result set is from the
1348     Index Data test database, and the second from the Library of
1349     Congress database.  The result-set continues alternating records
1350     round-robin style until the point where one of the databases'
1351     records are exhausted.
1352    </para>
1353    <para>
1354     This example uses only two back-end databases; more may be used.
1355     There is no limitation imposed on the number of databases that may
1356     be metasearched in this way: issues of resource usage and
1357     administrative complexity dictate the practical limits.
1358    </para>
1359    <para>
1360     What happens when one of the databases doesn't respond?  By default,
1361     the entire multi-database search fails, and the appropriate
1362     diagnostic is returned to the client.  This is usually appropriate
1363     during development, when technicians need maximum information, but
1364     can be inconvenient in deployment, when users typically don't want
1365     to be bothered with problems of this kind and prefer just to get
1366     the records from the databases that are available.  To obtain this
1367     latter behavior add an empty
1368     <literal>&lt;hideunavailable&gt;</literal>
1369     element inside the
1370     <literal>multi</literal> filter:
1371    </para>
1372    <screen><![CDATA[      <filter type="multi">
1373         <hideunavailable/>
1374       </filter>]]></screen>
1375    <para>
1376     Under this regime, an error is reported to the client only if
1377     <emphasis>all</emphasis> the databases in a multi-database search
1378     are unavailable.
1379    </para>
1380   </section>
1381
1382
1383   <section id="multidb.what">
1384    <title>What's going on?</title>
1385    <warning>
1386     <title>Lark's vomit</title>
1387     <para>
1388      This section goes into a level of technical detail that is
1389      probably not necessary in order to configure and use Metaproxy.
1390      It is provided only for those who like to know how things work.
1391      You should feel free to skip on to the next section if this one
1392      doesn't seem like fun.
1393     </para>
1394    </warning>
1395    <para>
1396     Hold on tight - this may get a little hairy.
1397    </para>
1398    <para>
1399     In the general course of things, a Z39.50 Init request may carry
1400     with it an otherInfo packet of type <literal>VAL_PROXY</literal>,
1401     whose value indicates the address of a Z39.50 server to which the
1402     ultimate connection is to be made.  (This otherInfo packet is
1403     supported by YAZ-based Z39.50 clients and servers, but has not yet
1404     been ratified by the Maintenance Agency and so is not widely used
1405     in non-Index Data software.  We're working on it.)
1406     The <literal>VAL_PROXY</literal> packet functions
1407     analogously to the absoluteURI-style Request-URI used with the GET
1408     method when a web browser asks a proxy to forward its request: see
1409     the
1410     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec5.html#sec5.1.2"
1411            >Request-URI</ulink>
1412     section of
1413     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.html"
1414            >the HTTP 1.1 specification</ulink>.
1415    </para>
1416    <para>
1417     Within Metaproxy, Search requests that are part of the same
1418     session as an Init request that carries a
1419     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo are also annotated with the
1420     same information.  The role of the <literal>virt_db</literal>
1421     filter is to rewrite this otherInfo packet dependent on the
1422     virtual database that the client wants to search.
1423    </para>
1424    <para>
1425     When Metaproxy receives a Z39.50 Init request from a client, it
1426     doesn't immediately forward that request to the back-end server.
1427     Why not?  Because it doesn't know <emphasis>which</emphasis>
1428     back-end server to forward it to until the client sends a Search
1429     request that specifies the database that it wants to search in.
1430     Instead, it just treasures the Init request up in its heart; and,
1431     later, the first time the client does a search on one of the
1432     specified virtual databases, a connection is forged to the
1433     appropriate server and the Init request is forwarded to it.  If,
1434     later in the session, the same client searches in a different
1435     virtual database, then a connection is forged to the server that
1436     hosts it, and the same cached Init request is forwarded there,
1437     too.
1438    </para>
1439    <para>
1440     All of this clever Init-delaying is done by the
1441     <literal>frontend_net</literal> filter.  The
1442     <literal>virt_db</literal> filter knows nothing about it; in
1443     fact, because the Init request that is received from the client
1444     doesn't get forwarded until a Search request is received, the
1445     <literal>virt_db</literal> filter (and the
1446     <literal>z3950_client</literal> filter behind it) doesn't even get
1447     invoked at Init time.  The <emphasis>only</emphasis> thing that a
1448     <literal>virt_db</literal> filter ever does is rewrite the
1449     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo in the requests that pass
1450     through it.
1451    </para>
1452    <para>
1453     It is possible for a <literal>virt_db</literal> filter to contain
1454     multiple
1455     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1456     elements.  What does this mean?  Only that the filter will add
1457     multiple <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets to the
1458     Search requests that pass through it.  That's because the virtual
1459     DB filter is dumb, and does exactly what it's told - no more, no
1460     less.
1461     If a Search request with multiple <literal>VAL_PROXY</literal>
1462     otherInfo packets reaches a <literal>z3950_client</literal>
1463     filter, this is an error.  That filter doesn't know how to deal
1464     with multiple targets, so it will either just pick one and search
1465     in it, or (better) fail with an error message.
1466    </para>
1467    <para>
1468     The <literal>multi</literal> filter comes to the rescue!  This is
1469     the only filter that knows how to deal with multiple
1470     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets, and it does so by
1471     making multiple copies of the entire Search request: one for each
1472     <literal>VAL_PROXY</literal>.  Each of these new copies is then
1473     passed down through the remaining filters in the route.  (The
1474     copies are handled in parallel though the
1475     spawning of new threads.)  Since the copies each have only one
1476     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo, they can be handled by the
1477     <literal>z3950_client</literal> filter, which happily deals with
1478     each one individually.  When the results of the individual
1479     searches come back up to the <literal>multi</literal> filter, it
1480     merges them into a single Search response, which is what
1481     eventually makes it back to the client.
1482    </para>
1483   </section>
1484
1485
1486   <section id="multidb.picture">
1487    <title>A picture is worth a thousand words (but only five hundred on 64-bit architectures)</title>
1488    <simpara>
1489     <inlinemediaobject>
1490      <imageobject>
1491       <imagedata fileref="multi.pdf" format="PDF" scale="50"/>
1492      </imageobject>
1493      <imageobject>
1494       <imagedata fileref="multi.png" format="PNG"/>
1495      </imageobject>
1496      <textobject>
1497       <!-- Fall back if none of the images can be used -->
1498       <phrase>
1499        [Here there should be a diagram showing the progress of
1500        packages through the filters during a simple virtual-database
1501        search and a multi-database search, but is seems that your
1502        tool chain has not been able to include the diagram in this
1503        document.]
1504       </phrase>
1505      </textobject>
1506 <!-- ### This used to work with an older version of DocBook
1507      <caption>
1508       <para>Caption: progress of packages through filters.</para>
1509      </caption>
1510 -->
1511     </inlinemediaobject>
1512    </simpara>
1513   </section>
1514  </chapter>
1515
1516
1517
1518  <chapter id="extensions">
1519   <title>Writing extensions for Metaproxy</title>
1520   <para>### To be written</para>
1521  </chapter>
1522
1523
1524
1525
1526  <chapter id="classes">
1527   <title>Classes in the Metaproxy source code</title>
1528
1529
1530   <section>
1531    <title>Introductory notes</title>
1532    <para>
1533     <emphasis>Stop!  Do not read this!</emphasis>
1534     You won't enjoy it at all.  You should just skip ahead to
1535     <link linkend="refguide">the reference guide</link>,
1536     which tells
1537     <!-- The remainder of this paragraph is lifted verbatim from
1538     Douglas Adams' _Hitch Hiker's Guide to the Galaxy_, chapter 8 -->
1539     you things you really need to know, like the fact that the
1540     fabulously beautiful planet Bethselamin is now so worried about
1541     the cumulative erosion by ten billion visiting tourists a year
1542     that any net imbalance between the amount you eat and the amount
1543     you excrete whilst on the planet is surgically removed from your
1544     bodyweight when you leave: so every time you go to the lavatory it
1545     is vitally important to get a receipt.
1546    </para>
1547    <para>
1548     This chapter contains documentation of the Metaproxy source code, and is
1549     of interest only to maintainers and developers.  If you need to
1550     change Metaproxy's behavior or write a new filter, then you will most
1551     likely find this chapter helpful.  Otherwise it's a waste of your
1552     good time.  Seriously: go and watch a film or something.
1553     <citetitle>This is Spinal Tap</citetitle> is particularly good.
1554    </para>
1555    <para>
1556     Still here?  OK, let's continue.
1557    </para>
1558    <para>
1559     In general, classes seem to be named big-endianly, so that
1560     <literal>FactoryFilter</literal> is not a filter that filters
1561     factories, but a factory that produces filters; and
1562     <literal>FactoryStatic</literal> is a factory for the statically
1563     registered filters (as opposed to those that are dynamically
1564     loaded).
1565    </para>
1566   </section>
1567
1568   <section id="individual.classes">
1569    <title>Individual classes</title>
1570    <para>
1571     The classes making up the Metaproxy application are here listed by
1572     class-name, with the names of the source files that define them in
1573     parentheses.
1574    </para>
1575
1576    <section>
1577     <title><literal>mp::FactoryFilter</literal>
1578      (<filename>factory_filter.cpp</filename>)</title>
1579     <para>
1580      A factory class that exists primarily to provide the
1581      <literal>create()</literal> method, which takes the name of a
1582      filter class as its argument and returns a new filter of that
1583      type.  To enable this, the factory must first be populated by
1584      calling <literal>add_creator()</literal> for static filters (this
1585      is done by the <literal>FactoryStatic</literal> class, see below)
1586      and <literal>add_creator_dyn()</literal> for filters loaded
1587      dynamically.
1588     </para>
1589    </section>
1590
1591    <section>
1592     <title><literal>mp::FactoryStatic</literal>
1593      (<filename>factory_static.cpp</filename>)</title>
1594     <para>
1595      A subclass of <literal>FactoryFilter</literal> which is
1596      responsible for registering all the statically defined filter
1597      types.  It does this by knowing about all those filters'
1598      structures, which are listed in its constructor.  Merely
1599      instantiating this class registers all the static classes.  It is
1600      for the benefit of this class that <literal>struct
1601       metaproxy_1_filter_struct</literal> exists, and that all the filter
1602      classes provide a static object of that type.
1603     </para>
1604    </section>
1605
1606    <section>
1607     <title><literal>mp::filter::Base</literal>
1608      (<filename>filter.cpp</filename>)</title>
1609     <para>
1610      The virtual base class of all filters.  The filter API is, on the
1611      surface at least, extremely simple: two methods.
1612      <literal>configure()</literal> is passed an XML DOM tree representing
1613      that part of the configuration file that pertains to this filter
1614      instance, and is expected to walk that tree extracting relevant
1615      information.  And <literal>process()</literal> processes a
1616      package (see below).  That surface simplicity is a bit
1617      misleading, as <literal>process()</literal> needs to know a lot
1618      about the <literal>Package</literal> class in order to do
1619      anything useful.
1620     </para>
1621    </section>
1622
1623    <section>
1624     <title><literal>mp::filter::AuthSimple</literal>,
1625      <literal>Backend_test</literal>, etc.
1626      (<filename>filter_auth_simple.cpp</filename>,
1627      <filename>filter_backend_test.cpp</filename>, etc.)</title>
1628     <para>
1629      Individual filters.  Each of these is implemented by a header and
1630      a source file, named <filename>filter_*.hpp</filename> and
1631      <filename>filter_*.cpp</filename> respectively.  All the header
1632      files should be pretty much identical, in that they declare the
1633      class, including a private <literal>Rep</literal> class and a
1634      member pointer to it, and the two public methods.
1635     </para>
1636     <para>
1637      The source file for each filter needs to supply:
1638     </para>
1639     <itemizedlist>
1640      <listitem>
1641       <para>
1642        A definition of the private <literal>Rep</literal> class.
1643       </para>
1644      </listitem>
1645      <listitem>
1646       <para>
1647        Some boilerplate constructors and destructors.
1648       </para>
1649      </listitem>
1650      <listitem>
1651       <para>
1652        A <literal>configure()</literal> method that uses the
1653        appropriate XML fragment.
1654       </para>
1655      </listitem>
1656      <listitem>
1657       <para>
1658        Most important, the <literal>process()</literal> method that
1659        does all the actual work.
1660       </para>
1661      </listitem>
1662     </itemizedlist>
1663    </section>
1664
1665    <section>
1666     <title><literal>mp::Package</literal>
1667      (<filename>package.cpp</filename>)</title>
1668     <para>
1669      Represents a package on its way through the series of filters
1670      that make up a route.  This is essentially a Z39.50 or SRU APDU
1671      together with information about where it came from, which is
1672      modified as it passes through the various filters.
1673     </para>
1674    </section>
1675
1676    <section>
1677     <title><literal>mp::Pipe</literal>
1678      (<filename>pipe.cpp</filename>)</title>
1679     <para>
1680      This class provides a compatibility layer so that we have an IPC
1681      mechanism that works the same under Unix and Windows.  It's not
1682      particularly exciting.
1683     </para>
1684    </section>
1685
1686    <section>
1687     <title><literal>mp::RouterChain</literal>
1688      (<filename>router_chain.cpp</filename>)</title>
1689     <para>
1690      ### to be written
1691     </para>
1692    </section>
1693
1694    <section>
1695     <title><literal>mp::RouterFleXML</literal>
1696      (<filename>router_flexml.cpp</filename>)</title>
1697     <para>
1698      ### to be written
1699     </para>
1700    </section>
1701
1702    <section>
1703     <title><literal>mp::Session</literal>
1704      (<filename>session.cpp</filename>)</title>
1705     <para>
1706      ### to be written
1707     </para>
1708    </section>
1709
1710    <section>
1711     <title><literal>mp::ThreadPoolSocketObserver</literal>
1712      (<filename>thread_pool_observer.cpp</filename>)</title>
1713     <para>
1714      ### to be written
1715     </para>
1716    </section>
1717
1718    <section>
1719     <title><literal>mp::util</literal>
1720      (<filename>util.cpp</filename>)</title>
1721     <para>
1722      A namespace of various small utility functions and classes,
1723      collected together for convenience.  Most importantly, includes
1724      the <literal>mp::util::odr</literal> class, a wrapper for YAZ's
1725      ODR facilities.
1726     </para>
1727    </section>
1728
1729    <section>
1730     <title><literal>mp::xml</literal>
1731      (<filename>xmlutil.cpp</filename>)</title>
1732     <para>
1733      A namespace of various XML utility functions and classes,
1734      collected together for convenience.
1735     </para>
1736    </section>
1737   </section>
1738
1739
1740   <section id="other.source.files">
1741    <title>Other Source Files</title>
1742    <para>
1743     In addition to the Metaproxy source files that define the classes
1744     described above, there are a few additional files which are
1745     briefly described here:
1746    </para>
1747    <variablelist>
1748     <varlistentry>
1749      <term><literal>metaproxy_prog.cpp</literal></term>
1750      <listitem>
1751       <para>
1752        The main function of the <command>metaproxy</command> program.
1753       </para>
1754      </listitem>
1755     </varlistentry>
1756     <varlistentry>
1757      <term><literal>ex_router_flexml.cpp</literal></term>
1758      <listitem>
1759       <para>
1760        Identical to <literal>metaproxy_prog.cpp</literal>: it's not clear why.
1761       </para>
1762      </listitem>
1763     </varlistentry>
1764     <varlistentry>
1765      <term><literal>test_*.cpp</literal></term>
1766      <listitem>
1767       <para>
1768        Unit-tests for various modules.
1769       </para>
1770      </listitem>
1771     </varlistentry>
1772    </variablelist>
1773    <para>
1774     ### Still to be described:
1775     <literal>ex_filter_frontend_net.cpp</literal>,
1776     <literal>filter_dl.cpp</literal>,
1777     <literal>plainfile.cpp</literal>,
1778     <literal>tstdl.cpp</literal>.
1779    </para>
1780   </section>
1781  </chapter>
1782  
1783  
1784  
1785  <reference id="refguide">
1786   <title>Reference guide</title>
1787     <para>
1788      The material in this chapter is drawn directly from the individual
1789      manual entries.  In particular, the Metaproxy invocation section is
1790      available using <command>man metaproxy</command>, and the section
1791      on each individual filter is available using the name of the filter
1792      as the argument to the <command>man</command> command.
1793     </para>
1794     &manref;
1795  </reference>
1796 </book>
1797
1798  <!-- Keep this comment at the end of the file
1799  Local variables:
1800  mode: sgml
1801  sgml-omittag:t
1802  sgml-shorttag:t
1803  sgml-minimize-attributes:nil
1804  sgml-always-quote-attributes:t
1805  sgml-indent-step:1
1806  sgml-indent-data:t
1807  sgml-parent-document: nil
1808  sgml-local-catalogs: nil
1809  sgml-namecase-general:t
1810  End:
1811  -->