Fix various link to reference. Added partinfo element for reference
[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      %local;
7      <!ENTITY manref SYSTEM "manref.xml">
8      <!ENTITY progref SYSTEM "progref.xml">
9      <!ENTITY % common SYSTEM "common/common.ent">
10      %common;
11      <!-- Next line allows imagedata/@format="PDF" and is taken from 
12          http://lists.oasis-open.org/archives/docbook/200303/msg00163.html
13      -->
14      <!ENTITY % local.notation.class "| PDF">
15      <!-- Next line is necessary for some XML parsers, for reasons I
16           don't understand.  I got this from
17          http://lists.oasis-open.org/archives/docbook/200303/msg00180.html
18      -->
19      <!NOTATION PDF SYSTEM "PDF">
20 ]>
21 <!-- $Id: book.xml,v 1.49 2007-01-12 15:43:00 adam Exp $ -->
22 <book id="metaproxy">
23  <bookinfo>
24   <title>Metaproxy - User's Guide and Reference</title>
25   <author>
26    <firstname>Adam</firstname><surname>Dickmeiss</surname>
27   </author>
28   <author>
29    <firstname>Marc</firstname><surname>Cromme</surname>
30   </author>
31   <author>
32    <firstname>Mike</firstname><surname>Taylor</surname>
33   </author>
34   <copyright>
35    <year>2005-2007</year>
36    <holder>Index Data ApS</holder>
37   </copyright>
38   <abstract>
39    <simpara>
40     This manual is part of Metaproxy version &version;.
41     </simpara>
42    <simpara>
43     Metaproxy is a universal router, proxy and encapsulated
44     metasearcher for information retrieval protocols.  It accepts,
45     processes, interprets and redirects requests from IR clients using
46     standard protocols such as
47     <ulink url="&url.z39.50;">ANSI/NISO Z39.50</ulink>
48     (and in the future <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink>
49     and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>), as
50     well as functioning as a limited
51     <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server. 
52     Metaproxy is configured by an XML file which
53     specifies how the software should function in terms of routes that
54     the request packets can take through the proxy, each step on a
55     route being an instantiation of a filter.  Filters come in many
56     types, one for each operation: accepting Z39.50 packets, logging,
57     query transformation, multiplexing, etc.  Further filter-types can
58     be added as loadable modules to extend Metaproxy functionality,
59     using the filter API.
60    </simpara>
61    <simpara>
62     Metaproxy is <emphasis>not</emphasis> open-source software, but
63     may be freely downloaded, unpacked, inspected, built and run for
64     evaluation purposes.  Deployment requires a separate, commercial,
65     license.
66    </simpara>
67    <simpara>
68     <inlinemediaobject>
69      <imageobject>
70       <imagedata fileref="common/id.png" format="PNG"/>
71      </imageobject>
72      <imageobject>
73       <imagedata fileref="common/id.eps" format="EPS"/>
74      </imageobject>
75     </inlinemediaobject>
76    </simpara>
77   </abstract>
78  </bookinfo>
79
80  <chapter id="introduction">
81   <title>Introduction</title>
82   
83   
84   <para>
85    <ulink url="&url.metaproxy;">Metaproxy</ulink>
86    is a stand alone program that acts as a universal router, proxy and
87    encapsulated metasearcher for information retrieval protocols such
88    as <ulink url="&url.z39.50;">Z39.50</ulink>, and in the future
89    <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink> and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>.
90    To clients, it acts as a server of these protocols: it can be searched,
91    records can be retrieved from it, etc. 
92    To servers, it acts as a client: it searches in them,
93    retrieves records from them, etc.  it satisfies its clients'
94    requests by transforming them, multiplexing them, forwarding them
95    on to zero or more servers, merging the results, transforming
96    them, and delivering them back to the client.  In addition, it
97    acts as a simple <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server; support
98    for further protocols can be added in a modular fashion, through the
99    creation of new filters.
100   </para>
101   <screen>
102    Anything goes in!
103    Anything goes out!
104    Fish, bananas, cold pyjamas,
105    Mutton, beef and trout!
106         - attributed to Cole Porter.
107   </screen>
108   <para>
109    Metaproxy is a more capable alternative to
110    <ulink url="&url.yazproxy;">YAZ Proxy</ulink>,
111    being more powerful, flexible, configurable and extensible.  Among
112    its many advantages over the older, more pedestrian work are
113    support for multiplexing (encapsulated metasearching), routing by
114    database name, authentication and authorization and serving local
115    files via HTTP.  Equally significant, its modular architecture
116    facilitites the creation of pluggable modules implementing further
117    functionality.
118   </para>
119   <para>
120    This manual will describe how to install Metaproxy
121    before giving an overview of its architecture, then discussing the
122    key concept of a filter in some depth and giving an overview of
123    the various filter types, then discussing the configuration file
124    format.  After this come several optional chapters which may be
125    freely skipped: a detailed discussion of virtual databases and
126    multi-database searching, some notes on writing extensions
127    (additional filter types) and a high-level description of the
128    source code.  Finally comes the reference guide, which contains
129    instructions for invoking the <command>metaproxy</command>
130    program, and detailed information on each type of filter,
131    including examples.
132   </para>
133  </chapter>
134
135  <chapter id="license">
136   <title>The Metaproxy License</title>
137   <orderedlist numeration="arabic">
138    <listitem>
139     <para>
140      You are allowed to download this software for evaluation purposes.
141      You can unpack it, build it, run it, see how it works and how it fits
142      your needs, all at zero cost.
143     </para>
144    </listitem>
145    <listitem>
146     <para>
147      You may NOT deploy the software.  For the purposes of this license,
148      deployment means running it for any purpose other than evaluation,
149      whether or not you or anyone else makes a profit from doing so.  If
150      you wish to deploy the software, you must first contact Index Data and
151      arrange to purchase a DEPLOYMENT LICENCE.  If you are unsure
152      whether or not your proposed use of the software constitutes
153      deployment, email us at <literal>info@indexdata.com</literal>
154      for clarification.
155     </para>
156    </listitem>
157    <listitem>
158     <para>
159      You may modify your copy of the software (fix bugs, add features)
160      if you need to.  We encourage you to send your changes back to us for
161      integration into the master copy, but you are not obliged to do so.  You
162      may NOT pass your changes on to any other party.
163     </para>
164    </listitem>
165    <listitem>
166     <para>
167      There is NO WARRANTY for this software, to the extent permitted by
168      applicable law.  We provide the software ``as is'' without warranty of
169      any kind, either expressed or implied, including, but not limited to, the
170      implied warranties of MERCHANTABILITY and FITNESS FOR A
171      PARTICULAR PURPOSE.  The entire risk as to the quality and
172      performance of the software is with you.  Should the software prove
173      defective, you assume the cost of all necessary servicing, repair or
174      correction.  In no event unless required by applicable law will we be
175      liable to you for damages, arising out of the use of the software,
176      including but not limited to loss of data or data being rendered
177      inaccurate.
178     </para>
179    </listitem>
180    <listitem>
181     <para>
182      All rights to the software are reserved by Index Data except where
183      this license explicitly says otherwise.
184     </para>
185    </listitem>
186   </orderedlist>
187  </chapter>
188  
189  <chapter id="installation">
190   <title>Installation</title>
191   <para>
192    Metaproxy depends on the following tools/libraries:
193    <variablelist>
194     <varlistentry><term><ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink></term>
195      <listitem>
196       <para>
197        This is a C++ library based on <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink>.
198       </para>
199      </listitem>
200     </varlistentry>
201     <varlistentry><term><ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink></term>
202      <listitem>
203       <para>This is an XSLT processor - based on 
204        <ulink url="&url.libxml2;">Libxml2</ulink>. Both Libxml2 and
205        Libxslt must be installed with the development components
206        (header files, etc.) as well as the run-time libraries.
207       </para>
208      </listitem>
209     </varlistentry>
210     <varlistentry><term><ulink url="&url.boost;">Boost</ulink></term>
211      <listitem>
212       <para>
213        The popular C++ library. Initial versions of Metaproxy
214        was built with 1.33.0. Version 1.33.1 works too.
215       </para>
216      </listitem>
217     </varlistentry>
218    </variablelist>
219   </para>
220   <para>
221    In order to compile Metaproxy a modern C++ compiler is
222    required. Boost, in particular, requires the C++ compiler
223    to facilitate the newest features. Refer to Boost
224    <ulink url="&url.boost.compilers.status;">Compiler Status</ulink>
225    for more information.
226   </para>
227   <para>
228    We have successfully built Metaproxy using the compilers
229    <ulink url="&url.gcc;">GCC</ulink> version 4.0 and
230    <ulink url="&url.vstudio;">Microsoft Visual Studio</ulink> 2003/2005.
231   </para>
232
233   <section id="installation.unix">
234    <title>Installation on Unix (from Source)</title>
235    <para>
236     Here is a quick step-by-step guide on how to compile all the
237     tools that Metaproxy uses. Only few systems have none of the required
238     tools binary packages. If, for example, Libxml2/libxslt are already
239     installed as development packages use those (and omit compilation).
240    </para>
241    
242    <para>
243     Libxml2/libxslt:
244    </para>
245    <screen>
246     gunzip -c libxml2-version.tar.gz|tar xf -
247     cd libxml2-version
248     ./configure
249     make
250     su
251     make install
252    </screen>
253    <screen>
254     gunzip -c libxslt-version.tar.gz|tar xf -
255     cd libxslt-version
256     ./configure
257     make
258     su
259     make install
260    </screen>
261    <para>
262     YAZ/YAZ++:
263    </para>
264    <screen>
265     gunzip -c yaz-version.tar.gz|tar xf -
266     cd yaz-version
267     ./configure
268     make
269     su
270     make install
271    </screen>
272    <screen>
273     gunzip -c yazpp-version.tar.gz|tar xf -
274     cd yazpp-version
275     ./configure
276     make
277     su
278     make install
279    </screen>
280    <para>
281     Boost:
282    </para>
283    <screen>
284     gunzip -c boost-version.tar.gz|tar xf -
285     cd boost-version
286     ./configure
287     make
288     su
289     make install
290    </screen>
291    <para>
292     Metaproxy:
293    </para>
294    <screen>
295     gunzip -c metaproxy-version.tar.gz|tar xf -
296     cd metaproxy-version
297     ./configure
298     make
299     su
300     make install
301    </screen>
302   </section>
303
304   <section id="installation.debian">
305    <title>Installation on Debian GNU/Linux</title>
306    <para>
307     All dependencies for Metaproxy are available as 
308     <ulink url="&url.debian;">Debian</ulink>
309     packages for the sarge (stable in 2005) and etch (testing in 2005)
310     distributions.
311    </para>
312    <para>
313     The procedures for Debian based systems, such as
314     <ulink url="&url.ubuntu;">Ubuntu</ulink> is probably similar
315    </para>
316    <para>
317     There is currently no official Debian package for YAZ++.
318     And the Debian package for YAZ is probably too old.
319     Update the <filename>/etc/apt/sources.list</filename>
320     to include the Index Data repository.
321     See YAZ' <ulink url="&url.yaz.download.debian;">Download Debian</ulink>
322     for more information.
323    </para>
324    <screen>
325     apt-get install libxslt1-dev
326     apt-get install libyazpp-dev
327     apt-get install libboost-dev
328     apt-get install libboost-thread-dev
329     apt-get install libboost-date-time-dev
330     apt-get install libboost-program-options-dev
331     apt-get install libboost-test-dev
332    </screen>
333    <para>
334     With these packages installed, the usual configure + make
335     procedure can be used for Metaproxy as outlined in
336     <xref linkend="installation.unix"/>.
337    </para>
338   </section>
339
340   <section id="installation.windows">
341    <title>Installation on Windows</title>
342    <para>
343     Metaproxy can be compiled with Microsoft
344     <ulink url="&url.vstudio;">Visual Studio</ulink>.
345     Version 2003 (C 7.1) and 2005 (C 8.0) is known to work.
346    </para>
347    <section id="installation.windows.boost">
348     <title>Boost</title>
349     <para>
350      Get Boost from its <ulink url="&url.boost;">home page</ulink>.
351      You also need Boost Jam (an alternative to make).
352      That's also available from the Boost home page.
353      The files to be downloaded are called something like:
354      <filename>boost_1_33-1.exe</filename>
355      and
356      <filename>boost-jam-3.1.12-1-ntx86.zip</filename>.
357      Unpack Boost Jam first. Put <filename>bjam.exe</filename>
358      in your system path. Make a command prompt and ensure
359      it can be found automatically. If not check the PATH.
360      The Boost .exe is a self-extracting exe with
361      complete source for Boost. Compile that source with
362      Boost Jam (An alternative to Make).
363      The compilation takes a while.
364      For Visual Studio 2003, use
365      <screen>
366       bjam "-sTOOLS=vc-7_1"
367      </screen>
368      Here <literal>vc-7_1</literal> refers to a "Toolset" (compiler system).
369      For Visual Studio 2005, use
370      <screen>
371       bjam "-sTOOLS=vc-8_0"
372      </screen>
373      To install the libraries in a common place, use
374      <screen>
375       bjam "-sTOOLS=vc-7_1" install
376      </screen>
377      (or vc-8_0 for VS 2005).
378     </para>
379     <para>
380      By default, the Boost build process installs the resulting
381      libraries + header files in
382      <literal>\boost\lib</literal>, <literal>\boost\include</literal>.
383     </para>
384     <para>
385      For more information about installing Boost refer to the
386      <ulink url="&url.boost.getting.started;">getting started</ulink>
387      pages.
388     </para>
389    </section>
390
391    <section id="installation.windows.libxslt">
392     <title>Libxslt</title>
393     <para>
394      <ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink> can be downloaded
395      for Windows from
396      <ulink url="&url.libxml2.download.win32;">here</ulink>.
397     </para>
398     <para>
399      Libxslt has other dependencies, but these can all be downloaded
400      from the same site. Get the following:
401      iconv, zlib, libxml2, libxslt.
402     </para>
403    </section>
404
405    <section id="installation.windows.yaz">
406     <title>YAZ</title>
407     <para>
408      <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink> can be downloaded
409      for Windows from
410      <ulink url="&url.yaz.download.win32;">here</ulink>.
411     </para>
412    </section>
413
414    <section id="installation.windows.yazplusplus">
415     <title>YAZ++</title>
416     <para>
417      Get <ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink> as well.
418      Version 1.0 or later is required. For now get it from
419      Index Data's
420      <ulink url="&url.snapshot.download;">Snapshot area</ulink>.
421     </para>
422     <para>
423      YAZ++ includes NMAKE makefiles, similar to those found in the
424      YAZ package.
425     </para>
426    </section>
427
428    <section id="installation.windows.metaproxy">
429     <title>Metaproxy</title>
430     <para>
431      Metaproxy is shipped with NMAKE makefiles as well - similar
432      to those found in the YAZ++/YAZ packages. Adjust this Makefile
433      to point to the proper locations of Boost, Libxslt, Libxml2,
434      zlib, iconv, yaz and yazpp.
435     </para>
436
437     <variablelist>
438      <varlistentry><term><literal>DEBUG</literal></term>
439       <listitem><para>
440         If set to 1, the software is
441         compiled with debugging libraries (code generation is
442         multi-threaded debug DLL).
443         If set to 0, the software is compiled with release libraries
444         (code generation is multi-threaded DLL).
445        </para></listitem>
446      </varlistentry>
447
448      <varlistentry>
449       <term><literal>BOOST</literal></term>
450       <listitem>
451        <para>
452         Boost install location
453        </para>
454       </listitem>
455      </varlistentry>
456
457      <varlistentry>
458       <term><literal>BOOST_VERSION</literal></term>
459       <listitem>
460        <para>
461         Boost version (replace . with _).
462        </para>
463       </listitem>
464      </varlistentry>
465
466      <varlistentry>
467       <term><literal>BOOST_TOOLSET</literal></term>
468       <listitem>
469        <para>
470         Boost toolset.
471        </para>
472       </listitem>
473      </varlistentry>
474
475      <varlistentry>
476       <term><literal>LIBXSLT_DIR</literal>,
477        <literal>LIBXML2_DIR</literal> ..</term>
478       <listitem>
479        <para>
480         Specify the locations of Libxslt, libiconv, libxml2 and
481         libxslt.
482        </para>
483       </listitem>
484      </varlistentry>
485       
486     </variablelist>
487     
488     <para>
489      After successful compilation you'll find
490      <literal>metaproxy.exe</literal> in the
491      <literal>bin</literal> directory.
492     </para>
493    </section>
494
495
496   </section>
497  </chapter>
498  
499  <chapter id="architecture">
500   <title>The Metaproxy Architecture</title>
501   <para>
502    The Metaproxy architecture is based on three concepts:
503    the <emphasis>package</emphasis>,
504    the <emphasis>route</emphasis>
505    and the <emphasis>filter</emphasis>.
506   </para>
507   <variablelist>
508    <varlistentry>
509     <term>Packages</term>
510     <listitem>
511      <para>
512       A package is request or response, encoded in some protocol,
513       issued by a client, making its way through Metaproxy, send to or
514       received from a server, or sent back to the client.
515      </para>
516      <para>
517       The core of a package is the protocol unit - for example, a
518       Z39.50 Init Request or Search Response, or an SRU searchRetrieve
519       URL or Explain Response.  In addition to this core, a package
520       also carries some extra information added and used by Metaproxy
521       itself.
522      </para>
523      <para>
524       In general, packages are doctored as they pass through
525       Metaproxy.  For example, when the proxy performs authentication
526       and authorization on a Z39.50 Init request, it removes the
527       authentication credentials from the package so that they are not
528       passed onto the back-end server; and when search-response
529       packages are obtained from multiple servers, they are merged
530       into a single unified package that makes its way back to the
531       client.
532      </para>
533     </listitem>
534    </varlistentry>
535    <varlistentry>
536     <term>Routes</term>
537     <listitem>
538      <para>
539       Packages make their way through routes, which can be thought of
540       as programs that operate on the package data-type.  Each
541       incoming package initially makes its way through a default
542       route, but may be switched to a different route based on various
543       considerations.  Routes are made up of sequences of filters (see
544       below).
545      </para>
546     </listitem>
547    </varlistentry>
548    <varlistentry>
549     <term>Filters</term>
550     <listitem>
551      <para>
552       Filters provide the individual instructions within a route, and
553       effect the necessary transformations on packages.  A particular
554       configuration of Metaproxy is essentially a set of filters,
555       described by configuration details and arranged in order in one
556       or more routes.  There are many kinds of filter - about a dozen
557       at the time of writing with more appearing all the time - each
558       performing a specific function and configured by different
559       information.
560      </para>
561      <para>
562       The word ``filter'' is sometimes used rather loosely, in two
563       different ways: it may be used to mean a particular
564       <emphasis>type</emphasis> of filter, as when we speak of ``the
565       auth_simple filter'' or ``the multi filter''; or it may be used
566       to be a specific <emphasis>instance</emphasis> of a filter
567       within a Metaproxy configuration.  For example, a single
568       configuration will often contain multiple instances of the
569       <literal>z3950_client</literal> filter.  In
570       operational terms, of these is a separate filter.  In practice,
571       context always make it clear which sense of the word ``filter''
572       is being used.
573      </para>
574      <para>
575       Extensibility of Metaproxy is primarily through the creation of
576       plugins that provide new filters.  The filter API is small and
577       conceptually simple, but there are many details to master.  See
578       the section below on
579       <link linkend="extensions">extensions</link>.
580      </para>
581     </listitem>
582    </varlistentry>
583   </variablelist>
584   <para>
585    Since packages are created and handled by the system itself, and
586    routes are conceptually simple, most of the remainder of this
587    document concentrates on filters.  After a brief overview of the
588    filter types follows, along with some thoughts on possible future
589    directions.
590   </para>
591  </chapter>
592
593
594
595  <chapter id="filters">
596   <title>Filters</title>
597   
598   
599   <section>
600    <title>Introductory notes</title>
601    <para>
602     It's useful to think of Metaproxy as an interpreter providing a small
603     number of primitives and operations, but operating on a very
604     complex data type, namely the ``package''.
605    </para>
606    <para>
607     A package represents a Z39.50 or SRU/W request (whether for Init,
608     Search, Scan, etc.)  together with information about where it came
609     from.  Packages are created by front-end filters such as
610     <literal>frontend_net</literal> (see below), which reads them from
611     the network; other front-end filters are possible.  They then pass
612     along a route consisting of a sequence of filters, each of which
613     transforms the package and may also have side-effects such as
614     generating logging.  Eventually, the route will yield a response,
615     which is sent back to the origin.
616    </para>
617    <para>
618     There are many kinds of filter: some that are defined statically
619     as part of Metaproxy, and others may be provided by third parties
620     and dynamically loaded.  They all conform to the same simple API
621     of essentially two methods: <function>configure()</function> is
622     called at startup time, and is passed an XML DOM tree representing that
623     part of the configuration file that pertains to this filter
624     instance: it is expected to walk that tree extracting relevant
625     information; and <function>process()</function> is called every
626     time the filter has to processes a package.
627    </para>
628    <para>
629     While all filters provide the same API, there are different modes
630     of functionality.  Some filters are sources: they create
631     packages
632     (<literal>frontend_net</literal>);
633     others are sinks: they consume packages and return a result
634     (<literal>backend_test</literal>,
635     <literal>bounce</literal>,
636     <literal>http_file</literal>, 
637     <literal>z3950_client</literal>);
638     the others are true filters, that read, process and pass on the
639     packages they are fed
640     (<literal>auth_simple</literal>,
641     <literal>log</literal>,
642     <literal>multi</literal>,
643     <literal>query_rewrite</literal>,
644     <literal>record_transform</literal>,
645     <literal>session_shared</literal>,
646     <literal>sru_z3950</literal>,
647     <literal>template</literal>,
648     <literal>virt_db</literal>).
649    </para>
650  </section>
651   
652   
653   <section id="overview.filter.types">
654    <title>Overview of filter types</title>
655    <para>
656     We now briefly consider each of the types of filter supported by
657     the core Metaproxy binary.  This overview is intended to give a
658     flavor of the available functionality; more detailed information
659     about each type of filter is included below in
660     <xref linkend="reference"/>.
661    </para>
662    <para>
663     The filters are here named by the string that is used as the
664     <literal>type</literal> attribute of a
665     <literal>&lt;filter&gt;</literal> element in the configuration
666     file to request them, with the name of the class that implements
667     them in parentheses.  (The classname is not needed for normal
668     configuration and use of Metaproxy; it is useful only to
669     developers.)
670    </para>
671    <para>
672     The filters are here listed in alphabetical order:
673    </para>
674    
675 <!--
676
677 ### New filters:
678
679 New virt_db-alike that does inteligent peer choice, explain merging,
680 adds FD&N to explain.  Keeps init responses (like "virt_db Classic"),
681 makes routing choices based on local explain knowledge.  Ref IDDI
682 paper.
683
684 Filter to convert Explain Classic to ZeeRex.
685
686 CQL2PQF (which needs augmented ZeeRex) - MARC for Talis.
687
688 SRU2Z39.50 (ditto).
689
690 Figure out what additional information we need in:
691         ZeeRex (check against D3.1)
692         Init request (e.g. loop detection)
693         Query package (e.g. number of hops)
694         Query response (e.g. record source)
695
696 -->
697
698    <section>
699     <title><literal>auth_simple</literal>
700      (mp::filter::AuthSimple)</title>
701     <para>
702      Simple authentication and authorization.  The configuration
703      specifies the name of a file that is the user register, which
704      lists <varname>username</varname>:<varname>password</varname>
705      pairs, one per line, colon separated. When a session begins, it
706      is rejected unless username and passsword are supplied, and match
707      a pair in the register.  The configuration file may also specific
708      the name of another file that is the target register: this lists
709      lists <varname>username</varname>:<varname>dbname</varname>,<varname>dbname</varname>...
710      sets, one per line, with multiple database names separated by
711      commas.  When a search is processed, it is rejected unless the
712      database to be searched is one of those listed as available to
713      the user.
714     </para>
715    </section>
716    
717    <section>
718     <title><literal>backend_test</literal>
719     (mp::filter::Backend_test)</title>
720     <para>
721      A partial sink that provides dummy responses in the manner of the
722      <literal>yaz-ztest</literal> Z39.50 server.  This is useful only
723      for testing.  Seriously, you don't need this.  Pretend you didn't
724      even read this section.
725     </para>
726    </section>
727    
728    <section>
729     <title><literal>bounce</literal>
730     (mp::filter::Bounce)</title>
731     <para>
732      A sink that swallows <emphasis>all packages</emphasis>, 
733      and returns them almost unprocessed.
734      It never sends any package of any type further down the row, but
735      sets Z39.50 packages to Z_Close, and HTTP_Request packages to
736      HTTP_Response err code 400 packages, and adds a suitable bounce
737      message. 
738      The bounce filter is usually added at end of each filter chain
739      config.xml to prevent infinite hanging of for example HTTP
740      requests packages when only the Z39.50 client partial sink 
741      filter is found in the
742      route.  
743     </para>
744    </section>
745    
746    <section>
747     <title><literal>frontend_net</literal>
748      (mp::filter::FrontendNet)</title>
749     <para>
750      A source that accepts Z39.50 connections from a port
751      specified in the configuration, reads protocol units, and
752      feeds them into the next filter in the route.  When the result is
753      received, it is returned to the original origin.
754     </para>
755    </section>
756
757    <section>
758     <title><literal>http_file</literal>
759      (mp::filter::HttpFile)</title>
760     <para>
761      A partial sink which swallows only HTTP_Request packages, and 
762      returns the contents of files from the local
763      filesystem in response to HTTP requests.  
764      It lets Z39.50 packages and all other forthcoming package types
765      pass untouched. 
766      (Yes, Virginia, this
767      does mean that Metaproxy is also a Web-server in its spare time.  So
768      far it does not contain either an email-reader or a Lisp
769      interpreter, but that day is surely coming.)
770     </para>
771    </section>
772    
773    <section>
774     <title><literal>load_balance</literal>
775      (mp::filter::LoadBalance)</title>
776     <para>
777      Performs load balancing for incoming Z39.50 init requests.
778      It is used together with the <literal>virt_db</literal> filter,
779      but unlike the <literal>multi</literal> filter it does send an
780      entire session to only one of the virtual backends. The 
781      <literal>load_balance</literal> filter is assuming that
782      all backend targets have equal content, and chooses the backend
783      with least load cost for a new session.
784     <warning>
785      <para>
786       This filter is experimental and yet not mature for heavy load
787       production sites.
788      </para>
789     </warning>
790    </para>
791    </section>
792       
793    <section>
794     <title><literal>log</literal>
795      (mp::filter::Log)</title>
796     <para>
797      Writes logging information to standard output, and passes on
798      the package unchanged. A log file name can be specified, as well
799      as multiple different logging formats.
800    </para>
801    </section>
802
803    <section>
804    <title><literal>multi</literal>
805      (mp::filter::Multi)</title>
806     <para>
807      Performs multi-database searching.
808      See
809      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
810      of virtual databases and multi-database searching below.
811     </para>
812    </section>
813    
814    <section>
815    <title><literal>query_rewrite</literal>
816      (mp::filter::QueryRewrite)</title>
817     <para>
818      Rewrites Z39.50 Type-1 and Type-101 (``RPN'') queries by a
819      three-step process: the query is transliterated from Z39.50
820      packet structures into an XML representation; that XML
821      representation is transformed by an XSLT stylesheet; and the
822      resulting XML is transliterated back into the Z39.50 packet
823      structure.
824     </para>
825    </section>
826    
827    
828    <section>
829     <title><literal>record_transform</literal>
830     (mp::filter::RecordTransform)</title>
831     <para>
832      This filter acts only on Z3950 present requests, and let all
833      other types of packages and requests pass untouched. It's use is
834      twofold: blocking Z3950  present requests, which the backend
835      server does not understand and can not honor, and transforming
836      the present syntax and elementset name according to the rules
837      specified, to fetch only existing record formats, and transform
838      them on the fly to requested record syntaxes.
839     </para>
840    </section>
841
842    <section>
843     <title><literal>session_shared</literal>
844      (mp::filter::SessionShared)</title>
845     <para>
846      When this is finished, it will implement global sharing of
847      result sets (i.e. between threads and therefore between
848      clients), yielding performance improvements especially when
849      incoming requests are from a stateless environment such as a
850      web-server, in which the client process representing a session
851      might be any one of many.  However:
852     </para>
853     <warning>
854      <para>
855       This filter is not yet completed.
856      </para>
857     </warning>
858    </section>
859
860    <section>
861     <title><literal>sru_z3950</literal>
862     (mp::filter::SRUtoZ3950)</title>
863     <para>
864      This filter transforms valid
865      SRU GET/POST/SOAP searchRetrieve requests to Z3950 init, search,
866      and present requests, and wraps the
867      received hit counts and XML records into suitable SRU response
868      messages.
869      The <literal>sru_z3950</literal> filter  processes also  SRU
870      GET/POST/SOAP explain requests, returning
871      either the absolute minimum required by the standard, or a  full 
872      pre-defined ZeeReX explain record.
873      See the 
874      <ulink url="&url.zeerex.explain;">ZeeReX Explain</ulink>
875      standard pages and the 
876      <ulink url="&url.sru.explain;">SRU Explain</ulink> pages
877      for more information on the correct explain syntax.
878      SRU scan requests are not supported yet.
879     </para>
880    </section>
881    
882    <section>
883     <title><literal>template</literal>
884      (mp::filter::Template)</title>
885     <para>
886      Does nothing at all, merely passing the packet on.  (Maybe it
887      should be called <literal>nop</literal> or
888      <literal>passthrough</literal>?)  This exists not to be used, but
889      to be copied - to become the skeleton of new filters as they are
890      written.  As with <literal>backend_test</literal>, this is not
891      intended for civilians.
892     </para>
893    </section>
894    
895    <section>
896     <title><literal>virt_db</literal>
897      (mp::filter::VirtualDB)</title>
898     <para>
899      Performs virtual database selection: based on the name of the
900      database in the search request, a server is selected, and its
901      address added to the request in a <literal>VAL_PROXY</literal>
902      otherInfo packet.  It will subsequently be used by a
903      <literal>z3950_client</literal> filter.
904      See
905      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
906      of virtual databases and multi-database searching below.
907     </para>
908    </section>
909    
910    <section>
911     <title><literal>z3950_client</literal>
912      (mp::filter::Z3950Client)</title>
913     <para>
914      A partial sink which swallows only Z39.50 packages.
915      It performs Z39.50 searching and retrieval by proxying the
916      packages that are passed to it.  Init requests are sent to the
917      address specified in the <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo
918      attached to the request: this may have been specified by client,
919      or generated by a <literal>virt_db</literal> filter earlier in
920      the route.  Subsequent requests are sent to the same address,
921      which is remembered at Init time in a Session object.
922      HTTP_Request packages and all other forthcoming package types
923      are passed untouched. 
924     </para>
925   </section>
926
927
928    <section>
929     <title><literal>zeerex_explain</literal>
930      (mp::filter::ZeerexExplain)</title>
931     <para>
932      This filter acts as a sink for
933      Z39.50 explain requests, returning a static ZeeReX
934      Explain XML record from the config section. All other packages
935      are passed through.
936      See the 
937      <ulink url="&url.zeerex.explain;">ZeeReX Explain</ulink>
938      standard pages
939      for more information on the correct explain syntax.
940     </para>
941     <warning>
942      <para>
943       This filter is not yet completed.
944      </para>
945     </warning>
946    </section>
947    
948
949   </section>
950   
951   
952   <section id="future.directions">
953    <title>Future directions</title>
954   <para>
955     Some other filters that do not yet exist, but which would be
956     useful, are briefly described.  These may be added in future
957     releases (or may be created by third parties, as loadable
958     modules).
959    </para>
960
961    <variablelist>
962     <varlistentry>
963      <term><literal>frontend_cli</literal> (source)</term>
964     <listitem>
965       <para>
966        Command-line interface for generating requests.
967       </para>
968      </listitem>
969     </varlistentry>
970     <varlistentry>
971      <term><literal>sru_client</literal> (sink)</term>
972      <listitem>
973       <para>
974        SRU/GET and SRU/SOAP searching and retrieval.
975       </para>
976      </listitem>
977     </varlistentry>
978     <varlistentry>
979      <term><literal>opensearch_client</literal> (sink)</term>
980      <listitem>
981       <para>
982        A9 OpenSearch searching and retrieval.
983       </para>
984      </listitem>
985     </varlistentry>
986    </variablelist>
987   </section>
988  </chapter>
989  
990  
991  
992  <chapter id="configuration">
993   <title>Configuration: the Metaproxy configuration file format</title>
994   
995   
996   <section>
997    <title>Introductory notes</title>
998    <para>
999     If Metaproxy is an interpreter providing operations on packages, then
1000     its configuration file can be thought of as a program for that
1001     interpreter.  Configuration is by means of a single XML file, the name
1002     of which is supplied as the sole command-line argument to the
1003     <command>metaproxy</command> program.  (See
1004     <xref linkend="reference"/> below for more information on invoking
1005     Metaproxy.)
1006    </para>
1007   </section>
1008   
1009   <section id="overview.xml.structure">
1010    <title>Overview of the config file XML structure</title>
1011    <para>
1012     All elements and attributes are in the namespace
1013     <ulink url="http://indexdata.com/metaproxy"/>.
1014      This is most easily achieved by setting the default namespace on
1015      the top-level element, as here:
1016    </para>
1017    <screen>
1018     &lt;metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0"&gt;
1019    </screen>
1020    <para>
1021     The top-level element is &lt;metaproxy&gt;.  This contains a
1022     &lt;start&gt; element, a &lt;filters&gt; element and a
1023     &lt;routes&gt; element, in that order.  &lt;filters&gt; is
1024     optional; the other two are mandatory.  All three are
1025     non-repeatable.
1026    </para>
1027   <para>
1028     The &lt;start&gt; element is empty, but carries a
1029     <literal>route</literal> attribute, whose value is the name of
1030     route at which to start running - analogous to the name of the
1031     start production in a formal grammar.
1032    </para>
1033   <para>
1034     If present, &lt;filters&gt; contains zero or more &lt;filter&gt;
1035     elements.  Each filter carries a <literal>type</literal> attribute
1036     which specifies what kind of filter is being defined
1037     (<literal>frontend_net</literal>, <literal>log</literal>, etc.)
1038     and contain various elements that provide suitable configuration
1039     for a filter of its type.  The filter-specific elements are
1040     described in
1041     <xref linkend="reference"/>.
1042     Filters defined in this part of the file must carry an
1043     <literal>id</literal> attribute so that they can be referenced
1044     from elsewhere.
1045    </para>
1046    <para>
1047     &lt;routes&gt; contains one or more &lt;route&gt; elements, each
1048     of which must carry an <literal>id</literal> element.  One of the
1049     routes must have the ID value that was specified as the start
1050     route in the &lt;start&gt; element's <literal>route</literal>
1051     attribute.  Each route contains zero or more &lt;filter&gt;
1052     elements.  These are of two types.  They may be empty, but carry a
1053     <literal>refid</literal> attribute whose value is the same as the
1054     <literal>id</literal> of a filter previously defined in the
1055     &lt;filters&gt; section.  Alternatively, a route within a filter
1056     may omit the <literal>refid</literal> attribute, but contain
1057     configuration elements similar to those used for filters defined
1058     in the &lt;filters&gt; section.  (In other words, each filter in a
1059     route may be included either by reference or by physical
1060     inclusion.)
1061    </para>
1062   </section>
1063
1064
1065   <section id="example.configuration">
1066    <title>An example configuration</title>
1067    <para>
1068     The following is a small, but complete, Metaproxy configuration
1069     file (included in the distribution as
1070     <literal>metaproxy/etc/config1.xml</literal>).
1071     This file defines a very simple configuration that simply proxies
1072     to whatever back-end server the client requests, but logs each
1073     request and response.  This can be useful for debugging complex
1074     client-server dialogues.
1075    </para>
1076    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1077 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1078   <start route="start"/>
1079   <filters>
1080     <filter id="frontend" type="frontend_net">
1081       <port>@:9000</port>
1082     </filter>
1083     <filter id="backend" type="z3950_client">
1084     </filter>
1085   </filters>
1086   <routes>  
1087     <route id="start">
1088       <filter refid="frontend"/>
1089       <filter type="log"/>
1090       <filter refid="backend"/>
1091       <filter type="bounce"/>
1092     </route>
1093   </routes>
1094 </metaproxy>
1095 ]]></screen>
1096    <para>
1097     It works by defining a single route, called
1098     <literal>start</literal>, which consists of a sequence of four
1099     filters.  The first and last of these are included by reference:
1100     their <literal>&lt;filter&gt;</literal> elements have
1101     <literal>refid</literal> attributes that refer to filters defined
1102     within the prior <literal>&lt;filters&gt;</literal> section.  The
1103     middle filter is included inline in the route.
1104    </para>
1105    <para>
1106     The four filters in the route are as follows: first, a
1107     <literal>frontend_net</literal> filter accepts Z39.50 requests
1108     from any host on port 9000; then these requests are passed through
1109     a <literal>log</literal> filter that emits a message for each
1110     request; they are then fed into a <literal>z3950_client</literal>
1111     filter, which forwards all Z39.50 requests to the client-specified
1112     back-end Z39.509 server. Those Z39.50 packages are returned by the
1113     <literal>z3950_client</literal> filter, with the response data
1114     filled by the external Z39.50 server targeted.
1115     All non-Z39.50 packages are passed through to the
1116     <literal>bounce</literal> filter, which definitely bounces
1117     everything, including fish, bananas, cold pyjamas,
1118     mutton, beef and trout packages.
1119     When the response arrives, it is handed
1120     back to the <literal>log</literal> filter, which emits another
1121     message; and then to the <literal>frontend_net</literal> filter, 
1122     which returns the response to the client.
1123    </para>
1124   </section>
1125   <section id="checking.xml.syntax">
1126    <title>Config file syntax checking</title>
1127    <para>
1128     The distribution contains RelaxNG Compact and XML syntax checking
1129     files, as well as XML Schema files. These are found in the
1130     distribution paths 
1131    <screen>
1132     xml/schema/metaproxy.rnc
1133     xml/schema/metaproxy.rng
1134     xml/schema/metaproxy.xsd
1135    </screen>
1136     and can be used to verify or debug the XML structure of
1137     configuration files. For example, using the utility
1138     <filename>xmllint</filename>, syntax checking is done like this:
1139    <screen>
1140     xmllint --noout --schema xml/schema/metaproxy.xsd etc/config-local.xml 
1141     xmllint --noout --relaxng xml/schema/metaproxy.rng etc/config-local.xml 
1142    </screen>
1143     (A recent version of <literal>libxml2</literal> is required, as
1144     support for XML Schemas is a relatively recent addition.)
1145    </para>
1146    <para>
1147     You can of course use any other RelaxNG or XML Schema compliant tool
1148     you wish.
1149    </para>
1150    </section>
1151  </chapter>
1152
1153
1154
1155  <chapter id="multidb">
1156   <title>Virtual databases and multi-database searching</title>
1157
1158
1159   <section>
1160    <title>Introductory notes</title>
1161    <para>
1162     Two of Metaproxy's filters are concerned with multiple-database
1163     operations.  Of these, <literal>virt_db</literal> can work alone
1164     to control the routing of searches to one of a number of servers,
1165     while <literal>multi</literal> can work together with
1166     <literal>virt_db</literal> to perform multi-database searching, merging
1167     the results into a unified result-set - ``metasearch in a box''.
1168    </para>
1169    <para>
1170     The interaction between
1171     these two filters is necessarily complex: it reflects the real,
1172     irreducible complexity of multi-database searching in a protocol such
1173     as Z39.50 that separates initialization from searching, and in
1174     which the database to be searched is not known at initialization
1175     time.
1176    </para>
1177    <para>
1178     It's possible to use these filters without understanding the
1179     details of their functioning and the interaction between them; the
1180     next two sections of this chapter are ``HOW-TO'' guides for doing
1181     just that.  However, debugging complex configurations will require
1182     a deeper understanding, which the last two sections of this
1183     chapters attempt to provide.
1184    </para>
1185   </section>
1186
1187
1188   <section id="multidb.virt_db">
1189    <title>Virtual databases with the <literal>virt_db</literal> filter</title>
1190    <para>
1191     Working alone, the purpose of the
1192     <literal>virt_db</literal>
1193     filter is to route search requests to one of a selection of
1194     back-end databases.  In this way, a single Z39.50 endpoint
1195     (running Metaproxy) can provide access to several different
1196     underlying services, including those that would otherwise be
1197     inaccessible due to firewalls.  In many useful configurations, the
1198     back-end databases are local to the Metaproxy installation, but
1199     the software does not enforce this, and any valid Z39.50 servers
1200     may be used as back-ends.
1201    </para>
1202    <para>
1203     For example, a <literal>virt_db</literal>
1204     filter could be set up so that searches in the virtual database
1205     ``lc'' are forwarded to the Library of Congress bibliographic
1206     catalogue server, and searches in the virtual database ``marc''
1207     are forwarded to the toy database of MARC records that Index Data
1208     hosts for testing purposes.  A <literal>virt_db</literal>
1209     configuration to make this switch would look like this:
1210    </para>
1211    <screen><![CDATA[<filter type="virt_db">
1212   <virtual>
1213     <database>lc</database>
1214     <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1215   </virtual>
1216   <virtual>
1217     <database>marc</database>
1218     <target>indexdata.com/marc</target>
1219   </virtual>
1220 </filter>]]></screen>
1221    <para>
1222     As well as being useful in it own right, this filter also provides
1223     the foundation for multi-database searching.
1224    </para>
1225   </section>
1226
1227
1228   <section id="multidb.multi">
1229    <title>Multi-database search with the <literal>multi</literal> filter</title>
1230    <para>
1231     To arrange for Metaproxy to broadcast searches to multiple back-end
1232     servers, the configuration needs to include two components: a
1233     <literal>virt_db</literal>
1234     filter that specifies multiple
1235     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1236     elements, and a subsequent
1237     <literal>multi</literal>
1238     filter.  Here, for example, is a complete configuration that
1239     broadcasts searches to both the Library of Congress catalogue and
1240     Index Data's tiny testing database of MARC records:
1241    </para>
1242    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1243 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1244   <start route="start"/>
1245   <routes>
1246     <route id="start">
1247       <filter type="frontend_net">
1248         <threads>10</threads>
1249         <port>@:9000</port>
1250       </filter>
1251       <filter type="virt_db">
1252         <virtual>
1253           <database>lc</database>
1254           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1255         </virtual>
1256         <virtual>
1257           <database>marc</database>
1258           <target>indexdata.com/marc</target>
1259         </virtual>
1260         <virtual>
1261           <database>all</database>
1262           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1263           <target>indexdata.com/marc</target>
1264         </virtual>
1265       </filter>
1266       <filter type="multi"/>
1267       <filter type="z3950_client">
1268         <timeout>30</timeout>
1269       </filter>
1270       <filter type="bounce"/>
1271     </route>
1272   </routes>
1273 </metaproxy>]]></screen>
1274    <para>
1275     (Using a
1276     <literal>virt_db</literal>
1277     filter that specifies multiple
1278     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1279     elements but without a subsequent
1280     <literal>multi</literal>
1281     filter yields surprising and undesirable results, as will be
1282     described below.  Don't do that.)
1283    </para>
1284    <para>
1285     Metaproxy can be invoked with this configuration as follows:
1286    </para>
1287    <screen>../src/metaproxy --config config-simple-multi.xml</screen>
1288    <para>
1289     And thereafter, Z39.50 clients can connect to the running server
1290     (on port 9000, as specified in the configuration) and search in
1291     any of the databases
1292     <literal>lc</literal> (the Library of Congress catalogue),
1293     <literal>marc</literal> (Index Data's test database of MARC records)
1294     or
1295     <literal>all</literal> (both of these).  As an example, a session
1296     using the YAZ command-line client <literal>yaz-client</literal> is
1297     here included (edited for brevity and clarity):
1298    </para>
1299    <screen><![CDATA[$ yaz-client @:9000
1300 Connecting...OK.
1301 Z> base lc
1302 Z> find computer
1303 Search was a success.
1304 Number of hits: 10000, setno 1
1305 Elapsed: 5.521070
1306 Z> base marc
1307 Z> find computer
1308 Search was a success.
1309 Number of hits: 10, setno 3
1310 Elapsed: 0.060187
1311 Z> base all
1312 Z> find computer
1313 Search was a success.
1314 Number of hits: 10010, setno 4
1315 Elapsed: 2.237648
1316 Z> show 1
1317 [marc]Record type: USmarc
1318 001    11224466
1319 003 DLC
1320 005 00000000000000.0
1321 008 910710c19910701nju           00010 eng
1322 010    $a 11224466
1323 040    $a DLC $c DLC
1324 050 00 $a 123-xyz
1325 100 10 $a Jack Collins
1326 245 10 $a How to program a computer
1327 260 1  $a Penguin
1328 263    $a 8710
1329 300    $a p. cm.
1330 Elapsed: 0.119612
1331 Z> show 2
1332 [VOYAGER]Record type: USmarc
1333 001 13339105
1334 005 20041229102447.0
1335 008 030910s2004    caua          000 0 eng
1336 035    $a (DLC)  2003112666
1337 906    $a 7 $b cbc $c orignew $d 4 $e epcn $f 20 $g y-gencatlg
1338 925 0  $a acquire $b 1 shelf copy $x policy default
1339 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.
1340 010    $a   2003112666
1341 020    $a 0761542892
1342 040    $a DLC $c DLC $d DLC
1343 050 00 $a MLCM 2004/03312 (G)
1344 245 10 $a 007, everything or nothing : $b Prima's official strategy guide / $c created by Kaizen Media Group.
1345 246 3  $a Double-O-seven, everything or nothing
1346 246 30 $a Prima's official strategy guide
1347 260    $a Roseville, CA : $b Prima Games, $c c2004.
1348 300    $a 161 p. : $b col. ill. ; $c 28 cm.
1349 500    $a "Platforms: Nintendo GameCube, Macintosh, PC, PlayStation 2 computer entertainment system, Xbox"--P. [4] of cover.
1350 650  0 $a Video games.
1351 710 2  $a Kaizen Media Group.
1352 856 42 $3 Publisher description $u http://www.loc.gov/catdir/description/random052/2003112666.html
1353 Elapsed: 0.150623
1354 Z>
1355 ]]></screen>
1356    <para>
1357     As can be seen, the first record in the result set is from the
1358     Index Data test database, and the second from the Library of
1359     Congress database.  The result-set continues alternating records
1360     round-robin style until the point where one of the databases'
1361     records are exhausted.
1362    </para>
1363    <para>
1364     This example uses only two back-end databases; more may be used.
1365     There is no limitation imposed on the number of databases that may
1366     be metasearched in this way: issues of resource usage and
1367     administrative complexity dictate the practical limits.
1368    </para>
1369    <para>
1370     What happens when one of the databases doesn't respond?  By default,
1371     the entire multi-database search fails, and the appropriate
1372     diagnostic is returned to the client.  This is usually appropriate
1373     during development, when technicians need maximum information, but
1374     can be inconvenient in deployment, when users typically don't want
1375     to be bothered with problems of this kind and prefer just to get
1376     the records from the databases that are available.  To obtain this
1377     latter behavior add an empty
1378     <literal>&lt;hideunavailable&gt;</literal>
1379     element inside the
1380     <literal>multi</literal> filter:
1381    </para>
1382    <screen><![CDATA[      <filter type="multi">
1383         <hideunavailable/>
1384       </filter>]]></screen>
1385    <para>
1386     Under this regime, an error is reported to the client only if
1387     <emphasis>all</emphasis> the databases in a multi-database search
1388     are unavailable.
1389    </para>
1390   </section>
1391
1392
1393   <section id="multidb.what">
1394    <title>What's going on?</title>
1395    <warning>
1396     <title>Lark's vomit</title>
1397     <para>
1398      This section goes into a level of technical detail that is
1399      probably not necessary in order to configure and use Metaproxy.
1400      It is provided only for those who like to know how things work.
1401      You should feel free to skip on to the next section if this one
1402      doesn't seem like fun.
1403     </para>
1404    </warning>
1405    <para>
1406     Hold on tight - this may get a little hairy.
1407    </para>
1408    <para>
1409     In the general course of things, a Z39.50 Init request may carry
1410     with it an otherInfo packet of type <literal>VAL_PROXY</literal>,
1411     whose value indicates the address of a Z39.50 server to which the
1412     ultimate connection is to be made.  (This otherInfo packet is
1413     supported by YAZ-based Z39.50 clients and servers, but has not yet
1414     been ratified by the Maintenance Agency and so is not widely used
1415     in non-Index Data software.  We're working on it.)
1416     The <literal>VAL_PROXY</literal> packet functions
1417     analogously to the absoluteURI-style Request-URI used with the GET
1418     method when a web browser asks a proxy to forward its request: see
1419     the
1420     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec5.html#sec5.1.2"
1421            >Request-URI</ulink>
1422     section of
1423     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.html"
1424            >the HTTP 1.1 specification</ulink>.
1425    </para>
1426    <para>
1427     Within Metaproxy, Search requests that are part of the same
1428     session as an Init request that carries a
1429     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo are also annotated with the
1430     same information.  The role of the <literal>virt_db</literal>
1431     filter is to rewrite this otherInfo packet dependent on the
1432     virtual database that the client wants to search.
1433    </para>
1434    <para>
1435     When Metaproxy receives a Z39.50 Init request from a client, it
1436     doesn't immediately forward that request to the back-end server.
1437     Why not?  Because it doesn't know <emphasis>which</emphasis>
1438     back-end server to forward it to until the client sends a Search
1439     request that specifies the database that it wants to search in.
1440     Instead, it just treasures the Init request up in its heart; and,
1441     later, the first time the client does a search on one of the
1442     specified virtual databases, a connection is forged to the
1443     appropriate server and the Init request is forwarded to it.  If,
1444     later in the session, the same client searches in a different
1445     virtual database, then a connection is forged to the server that
1446     hosts it, and the same cached Init request is forwarded there,
1447     too.
1448    </para>
1449    <para>
1450     All of this clever Init-delaying is done by the
1451     <literal>frontend_net</literal> filter.  The
1452     <literal>virt_db</literal> filter knows nothing about it; in
1453     fact, because the Init request that is received from the client
1454     doesn't get forwarded until a Search request is received, the
1455     <literal>virt_db</literal> filter (and the
1456     <literal>z3950_client</literal> filter behind it) doesn't even get
1457     invoked at Init time.  The <emphasis>only</emphasis> thing that a
1458     <literal>virt_db</literal> filter ever does is rewrite the
1459     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo in the requests that pass
1460     through it.
1461    </para>
1462    <para>
1463     It is possible for a <literal>virt_db</literal> filter to contain
1464     multiple
1465     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1466     elements.  What does this mean?  Only that the filter will add
1467     multiple <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets to the
1468     Search requests that pass through it.  That's because the virtual
1469     DB filter is dumb, and does exactly what it's told - no more, no
1470     less.
1471     If a Search request with multiple <literal>VAL_PROXY</literal>
1472     otherInfo packets reaches a <literal>z3950_client</literal>
1473     filter, this is an error.  That filter doesn't know how to deal
1474     with multiple targets, so it will either just pick one and search
1475     in it, or (better) fail with an error message.
1476    </para>
1477    <para>
1478     The <literal>multi</literal> filter comes to the rescue!  This is
1479     the only filter that knows how to deal with multiple
1480     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets, and it does so by
1481     making multiple copies of the entire Search request: one for each
1482     <literal>VAL_PROXY</literal>.  Each of these new copies is then
1483     passed down through the remaining filters in the route.  (The
1484     copies are handled in parallel though the
1485     spawning of new threads.)  Since the copies each have only one
1486     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo, they can be handled by the
1487     <literal>z3950_client</literal> filter, which happily deals with
1488     each one individually.  When the results of the individual
1489     searches come back up to the <literal>multi</literal> filter, it
1490     merges them into a single Search response, which is what
1491     eventually makes it back to the client.
1492    </para>
1493   </section>
1494
1495
1496   <section id="multidb.picture">
1497    <title>A picture is worth a thousand words (but only five hundred on 64-bit architectures)</title>
1498    <simpara>
1499     <inlinemediaobject>
1500      <imageobject>
1501       <imagedata fileref="multi.pdf" format="PDF" scale="50"/>
1502      </imageobject>
1503      <imageobject>
1504       <imagedata fileref="multi.png" format="PNG"/>
1505      </imageobject>
1506      <textobject>
1507       <!-- Fall back if none of the images can be used -->
1508       <phrase>
1509        [Here there should be a diagram showing the progress of
1510        packages through the filters during a simple virtual-database
1511        search and a multi-database search, but is seems that your
1512        tool chain has not been able to include the diagram in this
1513        document.]
1514       </phrase>
1515      </textobject>
1516 <!-- ### This used to work with an older version of DocBook
1517      <caption>
1518       <para>Caption: progress of packages through filters.</para>
1519      </caption>
1520 -->
1521     </inlinemediaobject>
1522    </simpara>
1523   </section>
1524  </chapter>
1525
1526
1527
1528  <chapter id="extensions">
1529   <title>Writing extensions for Metaproxy</title>
1530   <para>### To be written</para>
1531  </chapter>
1532
1533
1534
1535
1536  <chapter id="classes">
1537   <title>Classes in the Metaproxy source code</title>
1538
1539
1540   <section>
1541    <title>Introductory notes</title>
1542    <para>
1543     <emphasis>Stop!  Do not read this!</emphasis>
1544     You won't enjoy it at all.  You should just skip ahead to
1545     <xref linkend="reference"/>,
1546     which tells
1547     <!-- The remainder of this paragraph is lifted verbatim from
1548     Douglas Adams' _Hitch Hiker's Guide to the Galaxy_, chapter 8 -->
1549     you things you really need to know, like the fact that the
1550     fabulously beautiful planet Bethselamin is now so worried about
1551     the cumulative erosion by ten billion visiting tourists a year
1552     that any net imbalance between the amount you eat and the amount
1553     you excrete whilst on the planet is surgically removed from your
1554     bodyweight when you leave: so every time you go to the lavatory it
1555     is vitally important to get a receipt.
1556    </para>
1557    <para>
1558     This chapter contains documentation of the Metaproxy source code, and is
1559     of interest only to maintainers and developers.  If you need to
1560     change Metaproxy's behavior or write a new filter, then you will most
1561     likely find this chapter helpful.  Otherwise it's a waste of your
1562     good time.  Seriously: go and watch a film or something.
1563     <citetitle>This is Spinal Tap</citetitle> is particularly good.
1564    </para>
1565    <para>
1566     Still here?  OK, let's continue.
1567    </para>
1568    <para>
1569     In general, classes seem to be named big-endianly, so that
1570     <literal>FactoryFilter</literal> is not a filter that filters
1571     factories, but a factory that produces filters; and
1572     <literal>FactoryStatic</literal> is a factory for the statically
1573     registered filters (as opposed to those that are dynamically
1574     loaded).
1575    </para>
1576   </section>
1577
1578   <section id="individual.classes">
1579    <title>Individual classes</title>
1580    <para>
1581     The classes making up the Metaproxy application are here listed by
1582     class-name, with the names of the source files that define them in
1583     parentheses.
1584    </para>
1585
1586    <section>
1587     <title><literal>mp::FactoryFilter</literal>
1588      (<filename>factory_filter.cpp</filename>)</title>
1589     <para>
1590      A factory class that exists primarily to provide the
1591      <literal>create()</literal> method, which takes the name of a
1592      filter class as its argument and returns a new filter of that
1593      type.  To enable this, the factory must first be populated by
1594      calling <literal>add_creator()</literal> for static filters (this
1595      is done by the <literal>FactoryStatic</literal> class, see below)
1596      and <literal>add_creator_dyn()</literal> for filters loaded
1597      dynamically.
1598     </para>
1599    </section>
1600
1601    <section>
1602     <title><literal>mp::FactoryStatic</literal>
1603      (<filename>factory_static.cpp</filename>)</title>
1604     <para>
1605      A subclass of <literal>FactoryFilter</literal> which is
1606      responsible for registering all the statically defined filter
1607      types.  It does this by knowing about all those filters'
1608      structures, which are listed in its constructor.  Merely
1609      instantiating this class registers all the static classes.  It is
1610      for the benefit of this class that <literal>struct
1611       metaproxy_1_filter_struct</literal> exists, and that all the filter
1612      classes provide a static object of that type.
1613     </para>
1614    </section>
1615
1616    <section>
1617     <title><literal>mp::filter::Base</literal>
1618      (<filename>filter.cpp</filename>)</title>
1619     <para>
1620      The virtual base class of all filters.  The filter API is, on the
1621      surface at least, extremely simple: two methods.
1622      <literal>configure()</literal> is passed an XML DOM tree representing
1623      that part of the configuration file that pertains to this filter
1624      instance, and is expected to walk that tree extracting relevant
1625      information.  And <literal>process()</literal> processes a
1626      package (see below).  That surface simplicity is a bit
1627      misleading, as <literal>process()</literal> needs to know a lot
1628      about the <literal>Package</literal> class in order to do
1629      anything useful.
1630     </para>
1631    </section>
1632
1633    <section>
1634     <title><literal>mp::filter::AuthSimple</literal>,
1635      <literal>Backend_test</literal>, etc.
1636      (<filename>filter_auth_simple.cpp</filename>,
1637      <filename>filter_backend_test.cpp</filename>, etc.)</title>
1638     <para>
1639      Individual filters.  Each of these is implemented by a header and
1640      a source file, named <filename>filter_*.hpp</filename> and
1641      <filename>filter_*.cpp</filename> respectively.  All the header
1642      files should be pretty much identical, in that they declare the
1643      class, including a private <literal>Rep</literal> class and a
1644      member pointer to it, and the two public methods.
1645     </para>
1646     <para>
1647      The source file for each filter needs to supply:
1648     </para>
1649     <itemizedlist>
1650      <listitem>
1651       <para>
1652        A definition of the private <literal>Rep</literal> class.
1653       </para>
1654      </listitem>
1655      <listitem>
1656       <para>
1657        Some boilerplate constructors and destructors.
1658       </para>
1659      </listitem>
1660      <listitem>
1661       <para>
1662        A <literal>configure()</literal> method that uses the
1663        appropriate XML fragment.
1664       </para>
1665      </listitem>
1666      <listitem>
1667       <para>
1668        Most important, the <literal>process()</literal> method that
1669        does all the actual work.
1670       </para>
1671      </listitem>
1672     </itemizedlist>
1673    </section>
1674
1675    <section>
1676     <title><literal>mp::Package</literal>
1677      (<filename>package.cpp</filename>)</title>
1678     <para>
1679      Represents a package on its way through the series of filters
1680      that make up a route.  This is essentially a Z39.50 or SRU APDU
1681      together with information about where it came from, which is
1682      modified as it passes through the various filters.
1683     </para>
1684    </section>
1685
1686    <section>
1687     <title><literal>mp::Pipe</literal>
1688      (<filename>pipe.cpp</filename>)</title>
1689     <para>
1690      This class provides a compatibility layer so that we have an IPC
1691      mechanism that works the same under Unix and Windows.  It's not
1692      particularly exciting.
1693     </para>
1694    </section>
1695
1696    <section>
1697     <title><literal>mp::RouterChain</literal>
1698      (<filename>router_chain.cpp</filename>)</title>
1699     <para>
1700      ### to be written
1701     </para>
1702    </section>
1703
1704    <section>
1705     <title><literal>mp::RouterFleXML</literal>
1706      (<filename>router_flexml.cpp</filename>)</title>
1707     <para>
1708      ### to be written
1709     </para>
1710    </section>
1711
1712    <section>
1713     <title><literal>mp::Session</literal>
1714      (<filename>session.cpp</filename>)</title>
1715     <para>
1716      ### to be written
1717     </para>
1718    </section>
1719
1720    <section>
1721     <title><literal>mp::ThreadPoolSocketObserver</literal>
1722      (<filename>thread_pool_observer.cpp</filename>)</title>
1723     <para>
1724      ### to be written
1725     </para>
1726    </section>
1727
1728    <section>
1729     <title><literal>mp::util</literal>
1730      (<filename>util.cpp</filename>)</title>
1731     <para>
1732      A namespace of various small utility functions and classes,
1733      collected together for convenience.  Most importantly, includes
1734      the <literal>mp::util::odr</literal> class, a wrapper for YAZ's
1735      ODR facilities.
1736     </para>
1737    </section>
1738
1739    <section>
1740     <title><literal>mp::xml</literal>
1741      (<filename>xmlutil.cpp</filename>)</title>
1742     <para>
1743      A namespace of various XML utility functions and classes,
1744      collected together for convenience.
1745     </para>
1746    </section>
1747   </section>
1748
1749
1750   <section id="other.source.files">
1751    <title>Other Source Files</title>
1752    <para>
1753     In addition to the Metaproxy source files that define the classes
1754     described above, there are a few additional files which are
1755     briefly described here:
1756    </para>
1757    <variablelist>
1758     <varlistentry>
1759      <term><literal>metaproxy_prog.cpp</literal></term>
1760      <listitem>
1761       <para>
1762        The main function of the <command>metaproxy</command> program.
1763       </para>
1764      </listitem>
1765     </varlistentry>
1766     <varlistentry>
1767      <term><literal>ex_router_flexml.cpp</literal></term>
1768      <listitem>
1769       <para>
1770        Identical to <literal>metaproxy_prog.cpp</literal>: it's not clear why.
1771       </para>
1772      </listitem>
1773     </varlistentry>
1774     <varlistentry>
1775      <term><literal>test_*.cpp</literal></term>
1776      <listitem>
1777       <para>
1778        Unit-tests for various modules.
1779       </para>
1780      </listitem>
1781     </varlistentry>
1782    </variablelist>
1783    <para>
1784     ### Still to be described:
1785     <literal>ex_filter_frontend_net.cpp</literal>,
1786     <literal>filter_dl.cpp</literal>,
1787     <literal>plainfile.cpp</literal>,
1788     <literal>tstdl.cpp</literal>.
1789    </para>
1790   </section>
1791  </chapter>
1792  
1793  
1794  <reference id="reference">
1795   <title>Reference</title>
1796    <partintro>
1797     <para>
1798      The material in this chapter is drawn directly from the individual
1799      manual entries.  In particular, the Metaproxy invocation section is
1800      available using <command>man metaproxy</command>, and the section
1801      on each individual filter is available using the name of the filter
1802      as the argument to the <command>man</command> command.
1803     </para>
1804    </partintro>
1805    &manref;
1806  </reference>
1807 </book>
1808
1809  <!-- Keep this comment at the end of the file
1810  Local variables:
1811  mode: sgml
1812  sgml-omittag:t
1813  sgml-shorttag:t
1814  sgml-minimize-attributes:nil
1815  sgml-always-quote-attributes:t
1816  sgml-indent-step:1
1817  sgml-indent-data:t
1818  sgml-parent-document: nil
1819  sgml-local-catalogs: nil
1820  sgml-namecase-general:t
1821  End:
1822  -->