session_shared
[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 1.52 2007-01-18 09:39:38 adam Exp $ -->
22 <book id="metaproxy">
23  <bookinfo>
24   <title>Metaproxy - User's Guide and Reference</title>
25   <authorgroup>
26    <author>
27     <firstname>Adam</firstname><surname>Dickmeiss</surname>
28    </author>
29    <author>
30     <firstname>Marc</firstname><surname>Cromme</surname>
31    </author>
32    <author>
33     <firstname>Mike</firstname><surname>Taylor</surname>
34    </author>
35   </authorgroup>
36   <releaseinfo>&version;</releaseinfo>
37   <copyright>
38    <year>2005-2007</year>
39    <holder>Index Data ApS</holder>
40   </copyright>
41   <abstract>
42    <simpara>
43     This manual is part of Metaproxy version &version;.
44     </simpara>
45    <simpara>
46     Metaproxy is a universal router, proxy and encapsulated
47     metasearcher for information retrieval protocols.  It accepts,
48     processes, interprets and redirects requests from IR clients using
49     standard protocols such as the binary
50     <ulink url="&url.z39.50;">ANSI/NISO Z39.50</ulink>
51     and  the information search and retireval 
52     web services <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink>
53     and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>, as
54     well as functioning as a limited
55     <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server. 
56    </simpara>
57    <simpara>
58     Metaproxy is configured by an XML file which
59     specifies how the software should function in terms of routes that
60     the request packets can take through the proxy, each step on a
61     route being an instantiation of a filter.  Filters come in many
62     types, one for each operation: accepting Z39.50 packets, logging,
63     query transformation, multiplexing, etc.  Further filter-types can
64     be added as loadable modules to extend Metaproxy functionality,
65     using the filter API.
66    </simpara>
67    <simpara>
68     Metaproxy is <emphasis>not</emphasis> open-source software, but
69     may be freely downloaded, unpacked, inspected, built and run for
70     evaluation purposes.  Deployment requires a separate, commercial,
71     license.
72    </simpara>
73    <simpara>
74     <inlinemediaobject>
75      <imageobject>
76       <imagedata fileref="common/id.png" format="PNG"/>
77      </imageobject>
78      <imageobject>
79       <imagedata fileref="common/id.eps" format="EPS"/>
80      </imageobject>
81     </inlinemediaobject>
82    </simpara>
83   </abstract>
84  </bookinfo>
85
86  <chapter id="introduction">
87   <title>Introduction</title>
88   
89   
90   <para>
91    <ulink url="&url.metaproxy;">Metaproxy</ulink>
92    is a stand alone program that acts as a universal router, proxy and
93    encapsulated metasearcher for information retrieval protocols such
94    as <ulink url="&url.z39.50;">Z39.50</ulink>, and in the future
95    <ulink url="&url.sru;">SRU</ulink> and <ulink url="&url.srw;">SRW</ulink>.
96    To clients, it acts as a server of these protocols: it can be searched,
97    records can be retrieved from it, etc. 
98    To servers, it acts as a client: it searches in them,
99    retrieves records from them, etc.  it satisfies its clients'
100    requests by transforming them, multiplexing them, forwarding them
101    on to zero or more servers, merging the results, transforming
102    them, and delivering them back to the client.  In addition, it
103    acts as a simple <ulink url="&url.http;">HTTP</ulink> server; support
104    for further protocols can be added in a modular fashion, through the
105    creation of new filters.
106   </para>
107   <screen>
108    Anything goes in!
109    Anything goes out!
110    Fish, bananas, cold pyjamas,
111    Mutton, beef and trout!
112         - attributed to Cole Porter.
113   </screen>
114   <para>
115    Metaproxy is a more capable alternative to
116    <ulink url="&url.yazproxy;">YAZ Proxy</ulink>,
117    being more powerful, flexible, configurable and extensible.  Among
118    its many advantages over the older, more pedestrian work are
119    support for multiplexing (encapsulated metasearching), routing by
120    database name, authentication and authorization and serving local
121    files via HTTP.  Equally significant, its modular architecture
122    facilitites the creation of pluggable modules implementing further
123    functionality.
124   </para>
125   <para>
126    This manual will describe how to install Metaproxy
127    before giving an overview of its architecture, then discussing the
128    key concept of a filter in some depth and giving an overview of
129    the various filter types, then discussing the configuration file
130    format.  After this come several optional chapters which may be
131    freely skipped: a detailed discussion of virtual databases and
132    multi-database searching, some notes on writing extensions
133    (additional filter types) and a high-level description of the
134    source code.  Finally comes the reference guide, which contains
135    instructions for invoking the <command>metaproxy</command>
136    program, and detailed information on each type of filter,
137    including examples.
138   </para>
139  </chapter>
140
141  <chapter id="license">
142   <title>The Metaproxy License</title>
143   <orderedlist numeration="arabic">
144    <listitem>
145     <para>
146      You are allowed to download this software for evaluation purposes.
147      You can unpack it, build it, run it, see how it works and how it fits
148      your needs, all at zero cost.
149     </para>
150    </listitem>
151    <listitem>
152     <para>
153      You may NOT deploy the software.  For the purposes of this license,
154      deployment means running it for any purpose other than evaluation,
155      whether or not you or anyone else makes a profit from doing so.  If
156      you wish to deploy the software, you must first contact Index Data and
157      arrange to purchase a DEPLOYMENT LICENCE.  If you are unsure
158      whether or not your proposed use of the software constitutes
159      deployment, email us at <literal>info@indexdata.com</literal>
160      for clarification.
161     </para>
162    </listitem>
163    <listitem>
164     <para>
165      You may modify your copy of the software (fix bugs, add features)
166      if you need to.  We encourage you to send your changes back to us for
167      integration into the master copy, but you are not obliged to do so.  You
168      may NOT pass your changes on to any other party.
169     </para>
170    </listitem>
171    <listitem>
172     <para>
173      There is NO WARRANTY for this software, to the extent permitted by
174      applicable law.  We provide the software ``as is'' without warranty of
175      any kind, either expressed or implied, including, but not limited to, the
176      implied warranties of MERCHANTABILITY and FITNESS FOR A
177      PARTICULAR PURPOSE.  The entire risk as to the quality and
178      performance of the software is with you.  Should the software prove
179      defective, you assume the cost of all necessary servicing, repair or
180      correction.  In no event unless required by applicable law will we be
181      liable to you for damages, arising out of the use of the software,
182      including but not limited to loss of data or data being rendered
183      inaccurate.
184     </para>
185    </listitem>
186    <listitem>
187     <para>
188      All rights to the software are reserved by Index Data except where
189      this license explicitly says otherwise.
190     </para>
191    </listitem>
192   </orderedlist>
193  </chapter>
194  
195  <chapter id="installation">
196   <title>Installation</title>
197   <para>
198    Metaproxy depends on the following tools/libraries:
199    <variablelist>
200     <varlistentry><term><ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink></term>
201      <listitem>
202       <para>
203        This is a C++ library based on <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink>.
204       </para>
205      </listitem>
206     </varlistentry>
207     <varlistentry><term><ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink></term>
208      <listitem>
209       <para>This is an XSLT processor - based on 
210        <ulink url="&url.libxml2;">Libxml2</ulink>. Both Libxml2 and
211        Libxslt must be installed with the development components
212        (header files, etc.) as well as the run-time libraries.
213       </para>
214      </listitem>
215     </varlistentry>
216     <varlistentry><term><ulink url="&url.boost;">Boost</ulink></term>
217      <listitem>
218       <para>
219        The popular C++ library. Initial versions of Metaproxy
220        was built with 1.33.0. Version 1.33.1 works too.
221       </para>
222      </listitem>
223     </varlistentry>
224    </variablelist>
225   </para>
226   <para>
227    In order to compile Metaproxy a modern C++ compiler is
228    required. Boost, in particular, requires the C++ compiler
229    to facilitate the newest features. Refer to Boost
230    <ulink url="&url.boost.compilers.status;">Compiler Status</ulink>
231    for more information.
232   </para>
233   <para>
234    We have successfully built Metaproxy using the compilers
235    <ulink url="&url.gcc;">GCC</ulink> version 4.0 and
236    <ulink url="&url.vstudio;">Microsoft Visual Studio</ulink> 2003/2005.
237   </para>
238
239   <section id="installation.unix">
240    <title>Installation on Unix (from Source)</title>
241    <para>
242     Here is a quick step-by-step guide on how to compile all the
243     tools that Metaproxy uses. Only few systems have none of the required
244     tools binary packages. If, for example, Libxml2/libxslt are already
245     installed as development packages use those (and omit compilation).
246    </para>
247    
248    <para>
249     Libxml2/libxslt:
250    </para>
251    <screen>
252     gunzip -c libxml2-version.tar.gz|tar xf -
253     cd libxml2-version
254     ./configure
255     make
256     su
257     make install
258    </screen>
259    <screen>
260     gunzip -c libxslt-version.tar.gz|tar xf -
261     cd libxslt-version
262     ./configure
263     make
264     su
265     make install
266    </screen>
267    <para>
268     YAZ/YAZ++:
269    </para>
270    <screen>
271     gunzip -c yaz-version.tar.gz|tar xf -
272     cd yaz-version
273     ./configure
274     make
275     su
276     make install
277    </screen>
278    <screen>
279     gunzip -c yazpp-version.tar.gz|tar xf -
280     cd yazpp-version
281     ./configure
282     make
283     su
284     make install
285    </screen>
286    <para>
287     Boost:
288    </para>
289    <screen>
290     gunzip -c boost-version.tar.gz|tar xf -
291     cd boost-version
292     ./configure
293     make
294     su
295     make install
296    </screen>
297    <para>
298     Metaproxy:
299    </para>
300    <screen>
301     gunzip -c metaproxy-version.tar.gz|tar xf -
302     cd metaproxy-version
303     ./configure
304     make
305     su
306     make install
307    </screen>
308   </section>
309
310   <section id="installation.debian">
311    <title>Installation on Debian GNU/Linux</title>
312    <para>
313     All dependencies for Metaproxy are available as 
314     <ulink url="&url.debian;">Debian</ulink>
315     packages for the sarge (stable in 2005) and etch (testing in 2005)
316     distributions.
317    </para>
318    <para>
319     The procedures for Debian based systems, such as
320     <ulink url="&url.ubuntu;">Ubuntu</ulink> is probably similar
321    </para>
322    <para>
323     There is currently no official Debian package for YAZ++.
324     And the Debian package for YAZ is probably too old.
325     Update the <filename>/etc/apt/sources.list</filename>
326     to include the Index Data repository.
327     See YAZ' <ulink url="&url.yaz.download.debian;">Download Debian</ulink>
328     for more information.
329    </para>
330    <screen>
331     apt-get install libxslt1-dev
332     apt-get install libyazpp-dev
333     apt-get install libboost-dev
334     apt-get install libboost-thread-dev
335     apt-get install libboost-date-time-dev
336     apt-get install libboost-program-options-dev
337     apt-get install libboost-test-dev
338    </screen>
339    <para>
340     With these packages installed, the usual configure + make
341     procedure can be used for Metaproxy as outlined in
342     <xref linkend="installation.unix"/>.
343    </para>
344   </section>
345
346   <section id="installation.windows">
347    <title>Installation on Windows</title>
348    <para>
349     Metaproxy can be compiled with Microsoft
350     <ulink url="&url.vstudio;">Visual Studio</ulink>.
351     Version 2003 (C 7.1) and 2005 (C 8.0) is known to work.
352    </para>
353    <section id="installation.windows.boost">
354     <title>Boost</title>
355     <para>
356      Get Boost from its <ulink url="&url.boost;">home page</ulink>.
357      You also need Boost Jam (an alternative to make).
358      That's also available from the Boost home page.
359      The files to be downloaded are called something like:
360      <filename>boost_1_33-1.exe</filename>
361      and
362      <filename>boost-jam-3.1.12-1-ntx86.zip</filename>.
363      Unpack Boost Jam first. Put <filename>bjam.exe</filename>
364      in your system path. Make a command prompt and ensure
365      it can be found automatically. If not check the PATH.
366      The Boost .exe is a self-extracting exe with
367      complete source for Boost. Compile that source with
368      Boost Jam (An alternative to Make).
369      The compilation takes a while.
370      For Visual Studio 2003, use
371      <screen>
372       bjam "-sTOOLS=vc-7_1"
373      </screen>
374      Here <literal>vc-7_1</literal> refers to a "Toolset" (compiler system).
375      For Visual Studio 2005, use
376      <screen>
377       bjam "-sTOOLS=vc-8_0"
378      </screen>
379      To install the libraries in a common place, use
380      <screen>
381       bjam "-sTOOLS=vc-7_1" install
382      </screen>
383      (or vc-8_0 for VS 2005).
384     </para>
385     <para>
386      By default, the Boost build process installs the resulting
387      libraries + header files in
388      <literal>\boost\lib</literal>, <literal>\boost\include</literal>.
389     </para>
390     <para>
391      For more information about installing Boost refer to the
392      <ulink url="&url.boost.getting.started;">getting started</ulink>
393      pages.
394     </para>
395    </section>
396
397    <section id="installation.windows.libxslt">
398     <title>Libxslt</title>
399     <para>
400      <ulink url="&url.libxslt;">Libxslt</ulink> can be downloaded
401      for Windows from
402      <ulink url="&url.libxml2.download.win32;">here</ulink>.
403     </para>
404     <para>
405      Libxslt has other dependencies, but these can all be downloaded
406      from the same site. Get the following:
407      iconv, zlib, libxml2, libxslt.
408     </para>
409    </section>
410
411    <section id="installation.windows.yaz">
412     <title>YAZ</title>
413     <para>
414      <ulink url="&url.yaz;">YAZ</ulink> can be downloaded
415      for Windows from
416      <ulink url="&url.yaz.download.win32;">here</ulink>.
417     </para>
418    </section>
419
420    <section id="installation.windows.yazplusplus">
421     <title>YAZ++</title>
422     <para>
423      Get <ulink url="&url.yazplusplus;">YAZ++</ulink> as well.
424      Version 1.0 or later is required. For now get it from
425      Index Data's
426      <ulink url="&url.snapshot.download;">Snapshot area</ulink>.
427     </para>
428     <para>
429      YAZ++ includes NMAKE makefiles, similar to those found in the
430      YAZ package.
431     </para>
432    </section>
433
434    <section id="installation.windows.metaproxy">
435     <title>Metaproxy</title>
436     <para>
437      Metaproxy is shipped with NMAKE makefiles as well - similar
438      to those found in the YAZ++/YAZ packages. Adjust this Makefile
439      to point to the proper locations of Boost, Libxslt, Libxml2,
440      zlib, iconv, yaz and yazpp.
441     </para>
442
443     <variablelist>
444      <varlistentry><term><literal>DEBUG</literal></term>
445       <listitem><para>
446         If set to 1, the software is
447         compiled with debugging libraries (code generation is
448         multi-threaded debug DLL).
449         If set to 0, the software is compiled with release libraries
450         (code generation is multi-threaded DLL).
451        </para></listitem>
452      </varlistentry>
453
454      <varlistentry>
455       <term><literal>BOOST</literal></term>
456       <listitem>
457        <para>
458         Boost install location
459        </para>
460       </listitem>
461      </varlistentry>
462
463      <varlistentry>
464       <term><literal>BOOST_VERSION</literal></term>
465       <listitem>
466        <para>
467         Boost version (replace . with _).
468        </para>
469       </listitem>
470      </varlistentry>
471
472      <varlistentry>
473       <term><literal>BOOST_TOOLSET</literal></term>
474       <listitem>
475        <para>
476         Boost toolset.
477        </para>
478       </listitem>
479      </varlistentry>
480
481      <varlistentry>
482       <term><literal>LIBXSLT_DIR</literal>,
483        <literal>LIBXML2_DIR</literal> ..</term>
484       <listitem>
485        <para>
486         Specify the locations of Libxslt, libiconv, libxml2 and
487         libxslt.
488        </para>
489       </listitem>
490      </varlistentry>
491       
492     </variablelist>
493     
494     <para>
495      After successful compilation you'll find
496      <literal>metaproxy.exe</literal> in the
497      <literal>bin</literal> directory.
498     </para>
499    </section>
500
501
502   </section>
503  </chapter>
504  
505  <chapter id="architecture">
506   <title>The Metaproxy Architecture</title>
507   <para>
508    The Metaproxy architecture is based on three concepts:
509    the <emphasis>package</emphasis>,
510    the <emphasis>route</emphasis>
511    and the <emphasis>filter</emphasis>.
512   </para>
513   <variablelist>
514    <varlistentry>
515     <term>Packages</term>
516     <listitem>
517      <para>
518       A package is request or response, encoded in some protocol,
519       issued by a client, making its way through Metaproxy, send to or
520       received from a server, or sent back to the client.
521      </para>
522      <para>
523       The core of a package is the protocol unit - for example, a
524       Z39.50 Init Request or Search Response, or an SRU searchRetrieve
525       URL or Explain Response.  In addition to this core, a package
526       also carries some extra information added and used by Metaproxy
527       itself.
528      </para>
529      <para>
530       In general, packages are doctored as they pass through
531       Metaproxy.  For example, when the proxy performs authentication
532       and authorization on a Z39.50 Init request, it removes the
533       authentication credentials from the package so that they are not
534       passed onto the back-end server; and when search-response
535       packages are obtained from multiple servers, they are merged
536       into a single unified package that makes its way back to the
537       client.
538      </para>
539     </listitem>
540    </varlistentry>
541    <varlistentry>
542     <term>Routes</term>
543     <listitem>
544      <para>
545       Packages make their way through routes, which can be thought of
546       as programs that operate on the package data-type.  Each
547       incoming package initially makes its way through a default
548       route, but may be switched to a different route based on various
549       considerations.  Routes are made up of sequences of filters (see
550       below).
551      </para>
552     </listitem>
553    </varlistentry>
554    <varlistentry>
555     <term>Filters</term>
556     <listitem>
557      <para>
558       Filters provide the individual instructions within a route, and
559       effect the necessary transformations on packages.  A particular
560       configuration of Metaproxy is essentially a set of filters,
561       described by configuration details and arranged in order in one
562       or more routes.  There are many kinds of filter - about a dozen
563       at the time of writing with more appearing all the time - each
564       performing a specific function and configured by different
565       information.
566      </para>
567      <para>
568       The word ``filter'' is sometimes used rather loosely, in two
569       different ways: it may be used to mean a particular
570       <emphasis>type</emphasis> of filter, as when we speak of ``the
571       auth_simple filter'' or ``the multi filter''; or it may be used
572       to be a specific <emphasis>instance</emphasis> of a filter
573       within a Metaproxy configuration.  For example, a single
574       configuration will often contain multiple instances of the
575       <literal>z3950_client</literal> filter.  In
576       operational terms, of these is a separate filter.  In practice,
577       context always make it clear which sense of the word ``filter''
578       is being used.
579      </para>
580      <para>
581       Extensibility of Metaproxy is primarily through the creation of
582       plugins that provide new filters.  The filter API is small and
583       conceptually simple, but there are many details to master.  See
584       the section below on
585       <link linkend="extensions">extensions</link>.
586      </para>
587     </listitem>
588    </varlistentry>
589   </variablelist>
590   <para>
591    Since packages are created and handled by the system itself, and
592    routes are conceptually simple, most of the remainder of this
593    document concentrates on filters.  After a brief overview of the
594    filter types follows, along with some thoughts on possible future
595    directions.
596   </para>
597  </chapter>
598
599
600
601  <chapter id="filters">
602   <title>Filters</title>
603   
604   
605   <section>
606    <title>Introductory notes</title>
607    <para>
608     It's useful to think of Metaproxy as an interpreter providing a small
609     number of primitives and operations, but operating on a very
610     complex data type, namely the ``package''.
611    </para>
612    <para>
613     A package represents a Z39.50 or SRU/W request (whether for Init,
614     Search, Scan, etc.)  together with information about where it came
615     from.  Packages are created by front-end filters such as
616     <literal>frontend_net</literal> (see below), which reads them from
617     the network; other front-end filters are possible.  They then pass
618     along a route consisting of a sequence of filters, each of which
619     transforms the package and may also have side-effects such as
620     generating logging.  Eventually, the route will yield a response,
621     which is sent back to the origin.
622    </para>
623    <para>
624     There are many kinds of filter: some that are defined statically
625     as part of Metaproxy, and others may be provided by third parties
626     and dynamically loaded.  They all conform to the same simple API
627     of essentially two methods: <function>configure()</function> is
628     called at startup time, and is passed an XML DOM tree representing that
629     part of the configuration file that pertains to this filter
630     instance: it is expected to walk that tree extracting relevant
631     information; and <function>process()</function> is called every
632     time the filter has to processes a package.
633    </para>
634    <para>
635     While all filters provide the same API, there are different modes
636     of functionality.  Some filters are sources: they create
637     packages
638     (<literal>frontend_net</literal>);
639     others are sinks: they consume packages and return a result
640     (<literal>backend_test</literal>,
641     <literal>bounce</literal>,
642     <literal>http_file</literal>, 
643     <literal>z3950_client</literal>);
644     the others are true filters, that read, process and pass on the
645     packages they are fed
646     (<literal>auth_simple</literal>,
647     <literal>log</literal>,
648     <literal>multi</literal>,
649     <literal>query_rewrite</literal>,
650     <literal>record_transform</literal>,
651     <literal>session_shared</literal>,
652     <literal>sru_z3950</literal>,
653     <literal>template</literal>,
654     <literal>virt_db</literal>).
655    </para>
656  </section>
657   
658   
659   <section id="overview.filter.types">
660    <title>Overview of filter types</title>
661    <para>
662     We now briefly consider each of the types of filter supported by
663     the core Metaproxy binary.  This overview is intended to give a
664     flavor of the available functionality; more detailed information
665     about each type of filter is included below in
666     <xref linkend="reference"/>.
667    </para>
668    <para>
669     The filters are here named by the string that is used as the
670     <literal>type</literal> attribute of a
671     <literal>&lt;filter&gt;</literal> element in the configuration
672     file to request them, with the name of the class that implements
673     them in parentheses.  (The classname is not needed for normal
674     configuration and use of Metaproxy; it is useful only to
675     developers.)
676    </para>
677    <para>
678     The filters are here listed in alphabetical order:
679    </para>
680    
681 <!--
682
683 ### New filters:
684
685 New virt_db-alike that does inteligent peer choice, explain merging,
686 adds FD&N to explain.  Keeps init responses (like "virt_db Classic"),
687 makes routing choices based on local explain knowledge.  Ref IDDI
688 paper.
689
690 Filter to convert Explain Classic to ZeeRex.
691
692 CQL2PQF (which needs augmented ZeeRex) - MARC for Talis.
693
694 SRU2Z39.50 (ditto).
695
696 Figure out what additional information we need in:
697         ZeeRex (check against D3.1)
698         Init request (e.g. loop detection)
699         Query package (e.g. number of hops)
700         Query response (e.g. record source)
701
702 -->
703
704    <section>
705     <title><literal>auth_simple</literal>
706      (mp::filter::AuthSimple)</title>
707     <para>
708      Simple authentication and authorization.  The configuration
709      specifies the name of a file that is the user register, which
710      lists <varname>username</varname>:<varname>password</varname>
711      pairs, one per line, colon separated. When a session begins, it
712      is rejected unless username and passsword are supplied, and match
713      a pair in the register.  The configuration file may also specific
714      the name of another file that is the target register: this lists
715      lists <varname>username</varname>:<varname>dbname</varname>,<varname>dbname</varname>...
716      sets, one per line, with multiple database names separated by
717      commas.  When a search is processed, it is rejected unless the
718      database to be searched is one of those listed as available to
719      the user.
720     </para>
721    </section>
722    
723    <section>
724     <title><literal>backend_test</literal>
725     (mp::filter::Backend_test)</title>
726     <para>
727      A partial sink that provides dummy responses in the manner of the
728      <literal>yaz-ztest</literal> Z39.50 server.  This is useful only
729      for testing.  Seriously, you don't need this.  Pretend you didn't
730      even read this section.
731     </para>
732    </section>
733    
734    <section>
735     <title><literal>bounce</literal>
736     (mp::filter::Bounce)</title>
737     <para>
738      A sink that swallows <emphasis>all packages</emphasis>, 
739      and returns them almost unprocessed.
740      It never sends any package of any type further down the row, but
741      sets Z39.50 packages to Z_Close, and HTTP_Request packages to
742      HTTP_Response err code 400 packages, and adds a suitable bounce
743      message. 
744      The bounce filter is usually added at end of each filter chain
745      config.xml to prevent infinite hanging of for example HTTP
746      requests packages when only the Z39.50 client partial sink 
747      filter is found in the
748      route.  
749     </para>
750    </section>
751    
752    <section>
753     <title><literal>frontend_net</literal>
754      (mp::filter::FrontendNet)</title>
755     <para>
756      A source that accepts Z39.50 connections from a port
757      specified in the configuration, reads protocol units, and
758      feeds them into the next filter in the route.  When the result is
759      received, it is returned to the original origin.
760     </para>
761    </section>
762
763    <section>
764     <title><literal>http_file</literal>
765      (mp::filter::HttpFile)</title>
766     <para>
767      A partial sink which swallows only HTTP_Request packages, and 
768      returns the contents of files from the local
769      filesystem in response to HTTP requests.  
770      It lets Z39.50 packages and all other forthcoming package types
771      pass untouched. 
772      (Yes, Virginia, this
773      does mean that Metaproxy is also a Web-server in its spare time.  So
774      far it does not contain either an email-reader or a Lisp
775      interpreter, but that day is surely coming.)
776     </para>
777    </section>
778    
779    <section>
780     <title><literal>load_balance</literal>
781      (mp::filter::LoadBalance)</title>
782     <para>
783      Performs load balancing for incoming Z39.50 init requests.
784      It is used together with the <literal>virt_db</literal> filter,
785      but unlike the <literal>multi</literal> filter it does send an
786      entire session to only one of the virtual backends. The 
787      <literal>load_balance</literal> filter is assuming that
788      all backend targets have equal content, and chooses the backend
789      with least load cost for a new session.
790     <warning>
791      <para>
792       This filter is experimental and yet not mature for heavy load
793       production sites.
794      </para>
795     </warning>
796    </para>
797    </section>
798       
799    <section>
800     <title><literal>log</literal>
801      (mp::filter::Log)</title>
802     <para>
803      Writes logging information to standard output, and passes on
804      the package unchanged. A log file name can be specified, as well
805      as multiple different logging formats.
806    </para>
807    </section>
808
809    <section>
810    <title><literal>multi</literal>
811      (mp::filter::Multi)</title>
812     <para>
813      Performs multi-database searching.
814      See
815      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
816      of virtual databases and multi-database searching below.
817     </para>
818    </section>
819    
820    <section>
821    <title><literal>query_rewrite</literal>
822      (mp::filter::QueryRewrite)</title>
823     <para>
824      Rewrites Z39.50 Type-1 and Type-101 (``RPN'') queries by a
825      three-step process: the query is transliterated from Z39.50
826      packet structures into an XML representation; that XML
827      representation is transformed by an XSLT stylesheet; and the
828      resulting XML is transliterated back into the Z39.50 packet
829      structure.
830     </para>
831    </section>
832    
833    
834    <section>
835     <title><literal>record_transform</literal>
836     (mp::filter::RecordTransform)</title>
837     <para>
838      This filter acts only on Z3950 present requests, and let all
839      other types of packages and requests pass untouched. It's use is
840      twofold: blocking Z3950  present requests, which the backend
841      server does not understand and can not honor, and transforming
842      the present syntax and elementset name according to the rules
843      specified, to fetch only existing record formats, and transform
844      them on the fly to requested record syntaxes.
845     </para>
846    </section>
847
848    <section>
849     <title><literal>session_shared</literal>
850      (mp::filter::SessionShared)</title>
851     <para>
852      This filter implements global sharing of
853      result sets (i.e. between threads and therefore between
854      clients), yielding performance improvements especially when
855      incoming requests are from a stateless environment such as a
856      web-server, in which the client process representing a session
857      might be any one of many.
858     </para>
859    </section>
860
861    <section>
862     <title><literal>sru_z3950</literal>
863     (mp::filter::SRUtoZ3950)</title>
864     <para>
865      This filter transforms valid
866      SRU GET/POST/SOAP searchRetrieve requests to Z3950 init, search,
867      and present requests, and wraps the
868      received hit counts and XML records into suitable SRU response
869      messages.
870      The <literal>sru_z3950</literal> filter  processes also  SRU
871      GET/POST/SOAP explain requests, returning
872      either the absolute minimum required by the standard, or a  full 
873      pre-defined ZeeReX explain record.
874      See the 
875      <ulink url="&url.zeerex.explain;">ZeeReX Explain</ulink>
876      standard pages and the 
877      <ulink url="&url.sru.explain;">SRU Explain</ulink> pages
878      for more information on the correct explain syntax.
879      SRU scan requests are not supported yet.
880     </para>
881    </section>
882    
883    <section>
884     <title><literal>template</literal>
885      (mp::filter::Template)</title>
886     <para>
887      Does nothing at all, merely passing the packet on.  (Maybe it
888      should be called <literal>nop</literal> or
889      <literal>passthrough</literal>?)  This exists not to be used, but
890      to be copied - to become the skeleton of new filters as they are
891      written.  As with <literal>backend_test</literal>, this is not
892      intended for civilians.
893     </para>
894    </section>
895    
896    <section>
897     <title><literal>virt_db</literal>
898      (mp::filter::VirtualDB)</title>
899     <para>
900      Performs virtual database selection: based on the name of the
901      database in the search request, a server is selected, and its
902      address added to the request in a <literal>VAL_PROXY</literal>
903      otherInfo packet.  It will subsequently be used by a
904      <literal>z3950_client</literal> filter.
905      See
906      <link linkend="multidb">the extended discussion</link>
907      of virtual databases and multi-database searching below.
908     </para>
909    </section>
910    
911    <section>
912     <title><literal>z3950_client</literal>
913      (mp::filter::Z3950Client)</title>
914     <para>
915      A partial sink which swallows only Z39.50 packages.
916      It performs Z39.50 searching and retrieval by proxying the
917      packages that are passed to it.  Init requests are sent to the
918      address specified in the <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo
919      attached to the request: this may have been specified by client,
920      or generated by a <literal>virt_db</literal> filter earlier in
921      the route.  Subsequent requests are sent to the same address,
922      which is remembered at Init time in a Session object.
923      HTTP_Request packages and all other forthcoming package types
924      are passed untouched. 
925     </para>
926   </section>
927
928
929    <section>
930     <title><literal>zeerex_explain</literal>
931      (mp::filter::ZeerexExplain)</title>
932     <para>
933      This filter acts as a sink for
934      Z39.50 explain requests, returning a static ZeeReX
935      Explain XML record from the config section. All other packages
936      are passed through.
937      See the 
938      <ulink url="&url.zeerex.explain;">ZeeReX Explain</ulink>
939      standard pages
940      for more information on the correct explain syntax.
941     </para>
942     <warning>
943      <para>
944       This filter is not yet completed.
945      </para>
946     </warning>
947    </section>
948    
949
950   </section>
951   
952   
953   <section id="future.directions">
954    <title>Future directions</title>
955   <para>
956     Some other filters that do not yet exist, but which would be
957     useful, are briefly described.  These may be added in future
958     releases (or may be created by third parties, as loadable
959     modules).
960    </para>
961
962    <variablelist>
963     <varlistentry>
964      <term><literal>frontend_cli</literal> (source)</term>
965     <listitem>
966       <para>
967        Command-line interface for generating requests.
968       </para>
969      </listitem>
970     </varlistentry>
971     <varlistentry>
972      <term><literal>sru_client</literal> (sink)</term>
973      <listitem>
974       <para>
975        SRU/GET and SRU/SOAP searching and retrieval.
976       </para>
977      </listitem>
978     </varlistentry>
979     <varlistentry>
980      <term><literal>opensearch_client</literal> (sink)</term>
981      <listitem>
982       <para>
983        A9 OpenSearch searching and retrieval.
984       </para>
985      </listitem>
986     </varlistentry>
987    </variablelist>
988   </section>
989  </chapter>
990  
991  
992  
993  <chapter id="configuration">
994   <title>Configuration: the Metaproxy configuration file format</title>
995   
996   
997   <section>
998    <title>Introductory notes</title>
999    <para>
1000     If Metaproxy is an interpreter providing operations on packages, then
1001     its configuration file can be thought of as a program for that
1002     interpreter.  Configuration is by means of a single XML file, the name
1003     of which is supplied as the sole command-line argument to the
1004     <command>metaproxy</command> program.  (See
1005     <xref linkend="reference"/> below for more information on invoking
1006     Metaproxy.)
1007    </para>
1008   </section>
1009   
1010   <section id="overview.xml.structure">
1011    <title>Overview of the config file XML structure</title>
1012    <para>
1013     All elements and attributes are in the namespace
1014     <ulink url="http://indexdata.com/metaproxy"/>.
1015      This is most easily achieved by setting the default namespace on
1016      the top-level element, as here:
1017    </para>
1018    <screen>
1019     &lt;metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0"&gt;
1020    </screen>
1021    <para>
1022     The top-level element is &lt;metaproxy&gt;.  This contains a
1023     &lt;start&gt; element, a &lt;filters&gt; element and a
1024     &lt;routes&gt; element, in that order.  &lt;filters&gt; is
1025     optional; the other two are mandatory.  All three are
1026     non-repeatable.
1027    </para>
1028   <para>
1029     The &lt;start&gt; element is empty, but carries a
1030     <literal>route</literal> attribute, whose value is the name of
1031     route at which to start running - analogous to the name of the
1032     start production in a formal grammar.
1033    </para>
1034   <para>
1035     If present, &lt;filters&gt; contains zero or more &lt;filter&gt;
1036     elements.  Each filter carries a <literal>type</literal> attribute
1037     which specifies what kind of filter is being defined
1038     (<literal>frontend_net</literal>, <literal>log</literal>, etc.)
1039     and contain various elements that provide suitable configuration
1040     for a filter of its type.  The filter-specific elements are
1041     described in
1042     <xref linkend="reference"/>.
1043     Filters defined in this part of the file must carry an
1044     <literal>id</literal> attribute so that they can be referenced
1045     from elsewhere.
1046    </para>
1047    <para>
1048     &lt;routes&gt; contains one or more &lt;route&gt; elements, each
1049     of which must carry an <literal>id</literal> element.  One of the
1050     routes must have the ID value that was specified as the start
1051     route in the &lt;start&gt; element's <literal>route</literal>
1052     attribute.  Each route contains zero or more &lt;filter&gt;
1053     elements.  These are of two types.  They may be empty, but carry a
1054     <literal>refid</literal> attribute whose value is the same as the
1055     <literal>id</literal> of a filter previously defined in the
1056     &lt;filters&gt; section.  Alternatively, a route within a filter
1057     may omit the <literal>refid</literal> attribute, but contain
1058     configuration elements similar to those used for filters defined
1059     in the &lt;filters&gt; section.  (In other words, each filter in a
1060     route may be included either by reference or by physical
1061     inclusion.)
1062    </para>
1063   </section>
1064
1065
1066   <section id="example.configuration">
1067    <title>An example configuration</title>
1068    <para>
1069     The following is a small, but complete, Metaproxy configuration
1070     file (included in the distribution as
1071     <literal>metaproxy/etc/config1.xml</literal>).
1072     This file defines a very simple configuration that simply proxies
1073     to whatever back-end server the client requests, but logs each
1074     request and response.  This can be useful for debugging complex
1075     client-server dialogues.
1076    </para>
1077    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1078 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1079   <start route="start"/>
1080   <filters>
1081     <filter id="frontend" type="frontend_net">
1082       <port>@:9000</port>
1083     </filter>
1084     <filter id="backend" type="z3950_client">
1085     </filter>
1086   </filters>
1087   <routes>  
1088     <route id="start">
1089       <filter refid="frontend"/>
1090       <filter type="log"/>
1091       <filter refid="backend"/>
1092       <filter type="bounce"/>
1093     </route>
1094   </routes>
1095 </metaproxy>
1096 ]]></screen>
1097    <para>
1098     It works by defining a single route, called
1099     <literal>start</literal>, which consists of a sequence of four
1100     filters.  The first and last of these are included by reference:
1101     their <literal>&lt;filter&gt;</literal> elements have
1102     <literal>refid</literal> attributes that refer to filters defined
1103     within the prior <literal>&lt;filters&gt;</literal> section.  The
1104     middle filter is included inline in the route.
1105    </para>
1106    <para>
1107     The four filters in the route are as follows: first, a
1108     <literal>frontend_net</literal> filter accepts Z39.50 requests
1109     from any host on port 9000; then these requests are passed through
1110     a <literal>log</literal> filter that emits a message for each
1111     request; they are then fed into a <literal>z3950_client</literal>
1112     filter, which forwards all Z39.50 requests to the client-specified
1113     back-end Z39.509 server. Those Z39.50 packages are returned by the
1114     <literal>z3950_client</literal> filter, with the response data
1115     filled by the external Z39.50 server targeted.
1116     All non-Z39.50 packages are passed through to the
1117     <literal>bounce</literal> filter, which definitely bounces
1118     everything, including fish, bananas, cold pyjamas,
1119     mutton, beef and trout packages.
1120     When the response arrives, it is handed
1121     back to the <literal>log</literal> filter, which emits another
1122     message; and then to the <literal>frontend_net</literal> filter, 
1123     which returns the response to the client.
1124    </para>
1125   </section>
1126   <section id="checking.xml.syntax">
1127    <title>Config file syntax checking</title>
1128    <para>
1129     The distribution contains RelaxNG Compact and XML syntax checking
1130     files, as well as XML Schema files. These are found in the
1131     distribution paths 
1132    <screen>
1133     xml/schema/metaproxy.rnc
1134     xml/schema/metaproxy.rng
1135     xml/schema/metaproxy.xsd
1136    </screen>
1137     and can be used to verify or debug the XML structure of
1138     configuration files. For example, using the utility
1139     <filename>xmllint</filename>, syntax checking is done like this:
1140    <screen>
1141     xmllint --noout --schema xml/schema/metaproxy.xsd etc/config-local.xml 
1142     xmllint --noout --relaxng xml/schema/metaproxy.rng etc/config-local.xml 
1143    </screen>
1144     (A recent version of <literal>libxml2</literal> is required, as
1145     support for XML Schemas is a relatively recent addition.)
1146    </para>
1147    <para>
1148     You can of course use any other RelaxNG or XML Schema compliant tool
1149     you wish.
1150    </para>
1151    </section>
1152  </chapter>
1153
1154
1155
1156  <chapter id="multidb">
1157   <title>Virtual databases and multi-database searching</title>
1158
1159
1160   <section>
1161    <title>Introductory notes</title>
1162    <para>
1163     Two of Metaproxy's filters are concerned with multiple-database
1164     operations.  Of these, <literal>virt_db</literal> can work alone
1165     to control the routing of searches to one of a number of servers,
1166     while <literal>multi</literal> can work together with
1167     <literal>virt_db</literal> to perform multi-database searching, merging
1168     the results into a unified result-set - ``metasearch in a box''.
1169    </para>
1170    <para>
1171     The interaction between
1172     these two filters is necessarily complex: it reflects the real,
1173     irreducible complexity of multi-database searching in a protocol such
1174     as Z39.50 that separates initialization from searching, and in
1175     which the database to be searched is not known at initialization
1176     time.
1177    </para>
1178    <para>
1179     It's possible to use these filters without understanding the
1180     details of their functioning and the interaction between them; the
1181     next two sections of this chapter are ``HOW-TO'' guides for doing
1182     just that.  However, debugging complex configurations will require
1183     a deeper understanding, which the last two sections of this
1184     chapters attempt to provide.
1185    </para>
1186   </section>
1187
1188
1189   <section id="multidb.virt_db">
1190    <title>Virtual databases with the <literal>virt_db</literal> filter</title>
1191    <para>
1192     Working alone, the purpose of the
1193     <literal>virt_db</literal>
1194     filter is to route search requests to one of a selection of
1195     back-end databases.  In this way, a single Z39.50 endpoint
1196     (running Metaproxy) can provide access to several different
1197     underlying services, including those that would otherwise be
1198     inaccessible due to firewalls.  In many useful configurations, the
1199     back-end databases are local to the Metaproxy installation, but
1200     the software does not enforce this, and any valid Z39.50 servers
1201     may be used as back-ends.
1202    </para>
1203    <para>
1204     For example, a <literal>virt_db</literal>
1205     filter could be set up so that searches in the virtual database
1206     ``lc'' are forwarded to the Library of Congress bibliographic
1207     catalogue server, and searches in the virtual database ``marc''
1208     are forwarded to the toy database of MARC records that Index Data
1209     hosts for testing purposes.  A <literal>virt_db</literal>
1210     configuration to make this switch would look like this:
1211    </para>
1212    <screen><![CDATA[<filter type="virt_db">
1213   <virtual>
1214     <database>lc</database>
1215     <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1216   </virtual>
1217   <virtual>
1218     <database>marc</database>
1219     <target>indexdata.com/marc</target>
1220   </virtual>
1221 </filter>]]></screen>
1222    <para>
1223     As well as being useful in it own right, this filter also provides
1224     the foundation for multi-database searching.
1225    </para>
1226   </section>
1227
1228
1229   <section id="multidb.multi">
1230    <title>Multi-database search with the <literal>multi</literal> filter</title>
1231    <para>
1232     To arrange for Metaproxy to broadcast searches to multiple back-end
1233     servers, the configuration needs to include two components: a
1234     <literal>virt_db</literal>
1235     filter that specifies multiple
1236     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1237     elements, and a subsequent
1238     <literal>multi</literal>
1239     filter.  Here, for example, is a complete configuration that
1240     broadcasts searches to both the Library of Congress catalogue and
1241     Index Data's tiny testing database of MARC records:
1242    </para>
1243    <screen><![CDATA[<?xml version="1.0"?>
1244 <metaproxy xmlns="http://indexdata.com/metaproxy" version="1.0">
1245   <start route="start"/>
1246   <routes>
1247     <route id="start">
1248       <filter type="frontend_net">
1249         <threads>10</threads>
1250         <port>@:9000</port>
1251       </filter>
1252       <filter type="virt_db">
1253         <virtual>
1254           <database>lc</database>
1255           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1256         </virtual>
1257         <virtual>
1258           <database>marc</database>
1259           <target>indexdata.com/marc</target>
1260         </virtual>
1261         <virtual>
1262           <database>all</database>
1263           <target>z3950.loc.gov:7090/voyager</target>
1264           <target>indexdata.com/marc</target>
1265         </virtual>
1266       </filter>
1267       <filter type="multi"/>
1268       <filter type="z3950_client">
1269         <timeout>30</timeout>
1270       </filter>
1271       <filter type="bounce"/>
1272     </route>
1273   </routes>
1274 </metaproxy>]]></screen>
1275    <para>
1276     (Using a
1277     <literal>virt_db</literal>
1278     filter that specifies multiple
1279     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1280     elements but without a subsequent
1281     <literal>multi</literal>
1282     filter yields surprising and undesirable results, as will be
1283     described below.  Don't do that.)
1284    </para>
1285    <para>
1286     Metaproxy can be invoked with this configuration as follows:
1287    </para>
1288    <screen>../src/metaproxy --config config-simple-multi.xml</screen>
1289    <para>
1290     And thereafter, Z39.50 clients can connect to the running server
1291     (on port 9000, as specified in the configuration) and search in
1292     any of the databases
1293     <literal>lc</literal> (the Library of Congress catalogue),
1294     <literal>marc</literal> (Index Data's test database of MARC records)
1295     or
1296     <literal>all</literal> (both of these).  As an example, a session
1297     using the YAZ command-line client <literal>yaz-client</literal> is
1298     here included (edited for brevity and clarity):
1299    </para>
1300    <screen><![CDATA[$ yaz-client @:9000
1301 Connecting...OK.
1302 Z> base lc
1303 Z> find computer
1304 Search was a success.
1305 Number of hits: 10000, setno 1
1306 Elapsed: 5.521070
1307 Z> base marc
1308 Z> find computer
1309 Search was a success.
1310 Number of hits: 10, setno 3
1311 Elapsed: 0.060187
1312 Z> base all
1313 Z> find computer
1314 Search was a success.
1315 Number of hits: 10010, setno 4
1316 Elapsed: 2.237648
1317 Z> show 1
1318 [marc]Record type: USmarc
1319 001    11224466
1320 003 DLC
1321 005 00000000000000.0
1322 008 910710c19910701nju           00010 eng
1323 010    $a 11224466
1324 040    $a DLC $c DLC
1325 050 00 $a 123-xyz
1326 100 10 $a Jack Collins
1327 245 10 $a How to program a computer
1328 260 1  $a Penguin
1329 263    $a 8710
1330 300    $a p. cm.
1331 Elapsed: 0.119612
1332 Z> show 2
1333 [VOYAGER]Record type: USmarc
1334 001 13339105
1335 005 20041229102447.0
1336 008 030910s2004    caua          000 0 eng
1337 035    $a (DLC)  2003112666
1338 906    $a 7 $b cbc $c orignew $d 4 $e epcn $f 20 $g y-gencatlg
1339 925 0  $a acquire $b 1 shelf copy $x policy default
1340 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.
1341 010    $a   2003112666
1342 020    $a 0761542892
1343 040    $a DLC $c DLC $d DLC
1344 050 00 $a MLCM 2004/03312 (G)
1345 245 10 $a 007, everything or nothing : $b Prima's official strategy guide / $c created by Kaizen Media Group.
1346 246 3  $a Double-O-seven, everything or nothing
1347 246 30 $a Prima's official strategy guide
1348 260    $a Roseville, CA : $b Prima Games, $c c2004.
1349 300    $a 161 p. : $b col. ill. ; $c 28 cm.
1350 500    $a "Platforms: Nintendo GameCube, Macintosh, PC, PlayStation 2 computer entertainment system, Xbox"--P. [4] of cover.
1351 650  0 $a Video games.
1352 710 2  $a Kaizen Media Group.
1353 856 42 $3 Publisher description $u http://www.loc.gov/catdir/description/random052/2003112666.html
1354 Elapsed: 0.150623
1355 Z>
1356 ]]></screen>
1357    <para>
1358     As can be seen, the first record in the result set is from the
1359     Index Data test database, and the second from the Library of
1360     Congress database.  The result-set continues alternating records
1361     round-robin style until the point where one of the databases'
1362     records are exhausted.
1363    </para>
1364    <para>
1365     This example uses only two back-end databases; more may be used.
1366     There is no limitation imposed on the number of databases that may
1367     be metasearched in this way: issues of resource usage and
1368     administrative complexity dictate the practical limits.
1369    </para>
1370    <para>
1371     What happens when one of the databases doesn't respond?  By default,
1372     the entire multi-database search fails, and the appropriate
1373     diagnostic is returned to the client.  This is usually appropriate
1374     during development, when technicians need maximum information, but
1375     can be inconvenient in deployment, when users typically don't want
1376     to be bothered with problems of this kind and prefer just to get
1377     the records from the databases that are available.  To obtain this
1378     latter behavior add an empty
1379     <literal>&lt;hideunavailable&gt;</literal>
1380     element inside the
1381     <literal>multi</literal> filter:
1382    </para>
1383    <screen><![CDATA[      <filter type="multi">
1384         <hideunavailable/>
1385       </filter>]]></screen>
1386    <para>
1387     Under this regime, an error is reported to the client only if
1388     <emphasis>all</emphasis> the databases in a multi-database search
1389     are unavailable.
1390    </para>
1391   </section>
1392
1393
1394   <section id="multidb.what">
1395    <title>What's going on?</title>
1396    <warning>
1397     <title>Lark's vomit</title>
1398     <para>
1399      This section goes into a level of technical detail that is
1400      probably not necessary in order to configure and use Metaproxy.
1401      It is provided only for those who like to know how things work.
1402      You should feel free to skip on to the next section if this one
1403      doesn't seem like fun.
1404     </para>
1405    </warning>
1406    <para>
1407     Hold on tight - this may get a little hairy.
1408    </para>
1409    <para>
1410     In the general course of things, a Z39.50 Init request may carry
1411     with it an otherInfo packet of type <literal>VAL_PROXY</literal>,
1412     whose value indicates the address of a Z39.50 server to which the
1413     ultimate connection is to be made.  (This otherInfo packet is
1414     supported by YAZ-based Z39.50 clients and servers, but has not yet
1415     been ratified by the Maintenance Agency and so is not widely used
1416     in non-Index Data software.  We're working on it.)
1417     The <literal>VAL_PROXY</literal> packet functions
1418     analogously to the absoluteURI-style Request-URI used with the GET
1419     method when a web browser asks a proxy to forward its request: see
1420     the
1421     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec5.html#sec5.1.2"
1422            >Request-URI</ulink>
1423     section of
1424     <ulink url="http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.html"
1425            >the HTTP 1.1 specification</ulink>.
1426    </para>
1427    <para>
1428     Within Metaproxy, Search requests that are part of the same
1429     session as an Init request that carries a
1430     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo are also annotated with the
1431     same information.  The role of the <literal>virt_db</literal>
1432     filter is to rewrite this otherInfo packet dependent on the
1433     virtual database that the client wants to search.
1434    </para>
1435    <para>
1436     When Metaproxy receives a Z39.50 Init request from a client, it
1437     doesn't immediately forward that request to the back-end server.
1438     Why not?  Because it doesn't know <emphasis>which</emphasis>
1439     back-end server to forward it to until the client sends a Search
1440     request that specifies the database that it wants to search in.
1441     Instead, it just treasures the Init request up in its heart; and,
1442     later, the first time the client does a search on one of the
1443     specified virtual databases, a connection is forged to the
1444     appropriate server and the Init request is forwarded to it.  If,
1445     later in the session, the same client searches in a different
1446     virtual database, then a connection is forged to the server that
1447     hosts it, and the same cached Init request is forwarded there,
1448     too.
1449    </para>
1450    <para>
1451     All of this clever Init-delaying is done by the
1452     <literal>frontend_net</literal> filter.  The
1453     <literal>virt_db</literal> filter knows nothing about it; in
1454     fact, because the Init request that is received from the client
1455     doesn't get forwarded until a Search request is received, the
1456     <literal>virt_db</literal> filter (and the
1457     <literal>z3950_client</literal> filter behind it) doesn't even get
1458     invoked at Init time.  The <emphasis>only</emphasis> thing that a
1459     <literal>virt_db</literal> filter ever does is rewrite the
1460     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo in the requests that pass
1461     through it.
1462    </para>
1463    <para>
1464     It is possible for a <literal>virt_db</literal> filter to contain
1465     multiple
1466     <literal>&lt;target&gt;</literal>
1467     elements.  What does this mean?  Only that the filter will add
1468     multiple <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets to the
1469     Search requests that pass through it.  That's because the virtual
1470     DB filter is dumb, and does exactly what it's told - no more, no
1471     less.
1472     If a Search request with multiple <literal>VAL_PROXY</literal>
1473     otherInfo packets reaches a <literal>z3950_client</literal>
1474     filter, this is an error.  That filter doesn't know how to deal
1475     with multiple targets, so it will either just pick one and search
1476     in it, or (better) fail with an error message.
1477    </para>
1478    <para>
1479     The <literal>multi</literal> filter comes to the rescue!  This is
1480     the only filter that knows how to deal with multiple
1481     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo packets, and it does so by
1482     making multiple copies of the entire Search request: one for each
1483     <literal>VAL_PROXY</literal>.  Each of these new copies is then
1484     passed down through the remaining filters in the route.  (The
1485     copies are handled in parallel though the
1486     spawning of new threads.)  Since the copies each have only one
1487     <literal>VAL_PROXY</literal> otherInfo, they can be handled by the
1488     <literal>z3950_client</literal> filter, which happily deals with
1489     each one individually.  When the results of the individual
1490     searches come back up to the <literal>multi</literal> filter, it
1491     merges them into a single Search response, which is what
1492     eventually makes it back to the client.
1493    </para>
1494   </section>
1495
1496
1497   <section id="multidb.picture">
1498    <title>A picture is worth a thousand words (but only five hundred on 64-bit architectures)</title>
1499    <simpara>
1500     <inlinemediaobject>
1501      <imageobject>
1502       <imagedata fileref="multi.pdf" format="PDF" scale="50"/>
1503      </imageobject>
1504      <imageobject>
1505       <imagedata fileref="multi.png" format="PNG"/>
1506      </imageobject>
1507      <textobject>
1508       <!-- Fall back if none of the images can be used -->
1509       <phrase>
1510        [Here there should be a diagram showing the progress of
1511        packages through the filters during a simple virtual-database
1512        search and a multi-database search, but is seems that your
1513        tool chain has not been able to include the diagram in this
1514        document.]
1515       </phrase>
1516      </textobject>
1517 <!-- ### This used to work with an older version of DocBook
1518      <caption>
1519       <para>Caption: progress of packages through filters.</para>
1520      </caption>
1521 -->
1522     </inlinemediaobject>
1523    </simpara>
1524   </section>
1525  </chapter>
1526
1527
1528
1529  <chapter id="extensions">
1530   <title>Writing extensions for Metaproxy</title>
1531   <para>### To be written</para>
1532  </chapter>
1533
1534
1535
1536
1537  <chapter id="classes">
1538   <title>Classes in the Metaproxy source code</title>
1539
1540
1541   <section>
1542    <title>Introductory notes</title>
1543    <para>
1544     <emphasis>Stop!  Do not read this!</emphasis>
1545     You won't enjoy it at all.  You should just skip ahead to
1546     <xref linkend="reference"/>,
1547     which tells
1548     <!-- The remainder of this paragraph is lifted verbatim from
1549     Douglas Adams' _Hitch Hiker's Guide to the Galaxy_, chapter 8 -->
1550     you things you really need to know, like the fact that the
1551     fabulously beautiful planet Bethselamin is now so worried about
1552     the cumulative erosion by ten billion visiting tourists a year
1553     that any net imbalance between the amount you eat and the amount
1554     you excrete whilst on the planet is surgically removed from your
1555     bodyweight when you leave: so every time you go to the lavatory it
1556     is vitally important to get a receipt.
1557    </para>
1558    <para>
1559     This chapter contains documentation of the Metaproxy source code, and is
1560     of interest only to maintainers and developers.  If you need to
1561     change Metaproxy's behavior or write a new filter, then you will most
1562     likely find this chapter helpful.  Otherwise it's a waste of your
1563     good time.  Seriously: go and watch a film or something.
1564     <citetitle>This is Spinal Tap</citetitle> is particularly good.
1565    </para>
1566    <para>
1567     Still here?  OK, let's continue.
1568    </para>
1569    <para>
1570     In general, classes seem to be named big-endianly, so that
1571     <literal>FactoryFilter</literal> is not a filter that filters
1572     factories, but a factory that produces filters; and
1573     <literal>FactoryStatic</literal> is a factory for the statically
1574     registered filters (as opposed to those that are dynamically
1575     loaded).
1576    </para>
1577   </section>
1578
1579   <section id="individual.classes">
1580    <title>Individual classes</title>
1581    <para>
1582     The classes making up the Metaproxy application are here listed by
1583     class-name, with the names of the source files that define them in
1584     parentheses.
1585    </para>
1586
1587    <section>
1588     <title><literal>mp::FactoryFilter</literal>
1589      (<filename>factory_filter.cpp</filename>)</title>
1590     <para>
1591      A factory class that exists primarily to provide the
1592      <literal>create()</literal> method, which takes the name of a
1593      filter class as its argument and returns a new filter of that
1594      type.  To enable this, the factory must first be populated by
1595      calling <literal>add_creator()</literal> for static filters (this
1596      is done by the <literal>FactoryStatic</literal> class, see below)
1597      and <literal>add_creator_dyn()</literal> for filters loaded
1598      dynamically.
1599     </para>
1600    </section>
1601
1602    <section>
1603     <title><literal>mp::FactoryStatic</literal>
1604      (<filename>factory_static.cpp</filename>)</title>
1605     <para>
1606      A subclass of <literal>FactoryFilter</literal> which is
1607      responsible for registering all the statically defined filter
1608      types.  It does this by knowing about all those filters'
1609      structures, which are listed in its constructor.  Merely
1610      instantiating this class registers all the static classes.  It is
1611      for the benefit of this class that <literal>struct
1612       metaproxy_1_filter_struct</literal> exists, and that all the filter
1613      classes provide a static object of that type.
1614     </para>
1615    </section>
1616
1617    <section>
1618     <title><literal>mp::filter::Base</literal>
1619      (<filename>filter.cpp</filename>)</title>
1620     <para>
1621      The virtual base class of all filters.  The filter API is, on the
1622      surface at least, extremely simple: two methods.
1623      <literal>configure()</literal> is passed an XML DOM tree representing
1624      that part of the configuration file that pertains to this filter
1625      instance, and is expected to walk that tree extracting relevant
1626      information.  And <literal>process()</literal> processes a
1627      package (see below).  That surface simplicity is a bit
1628      misleading, as <literal>process()</literal> needs to know a lot
1629      about the <literal>Package</literal> class in order to do
1630      anything useful.
1631     </para>
1632    </section>
1633
1634    <section>
1635     <title><literal>mp::filter::AuthSimple</literal>,
1636      <literal>Backend_test</literal>, etc.
1637      (<filename>filter_auth_simple.cpp</filename>,
1638      <filename>filter_backend_test.cpp</filename>, etc.)</title>
1639     <para>
1640      Individual filters.  Each of these is implemented by a header and
1641      a source file, named <filename>filter_*.hpp</filename> and
1642      <filename>filter_*.cpp</filename> respectively.  All the header
1643      files should be pretty much identical, in that they declare the
1644      class, including a private <literal>Rep</literal> class and a
1645      member pointer to it, and the two public methods.
1646     </para>
1647     <para>
1648      The source file for each filter needs to supply:
1649     </para>
1650     <itemizedlist>
1651      <listitem>
1652       <para>
1653        A definition of the private <literal>Rep</literal> class.
1654       </para>
1655      </listitem>
1656      <listitem>
1657       <para>
1658        Some boilerplate constructors and destructors.
1659       </para>
1660      </listitem>
1661      <listitem>
1662       <para>
1663        A <literal>configure()</literal> method that uses the
1664        appropriate XML fragment.
1665       </para>
1666      </listitem>
1667      <listitem>
1668       <para>
1669        Most important, the <literal>process()</literal> method that
1670        does all the actual work.
1671       </para>
1672      </listitem>
1673     </itemizedlist>
1674    </section>
1675
1676    <section>
1677     <title><literal>mp::Package</literal>
1678      (<filename>package.cpp</filename>)</title>
1679     <para>
1680      Represents a package on its way through the series of filters
1681      that make up a route.  This is essentially a Z39.50 or SRU APDU
1682      together with information about where it came from, which is
1683      modified as it passes through the various filters.
1684     </para>
1685    </section>
1686
1687    <section>
1688     <title><literal>mp::Pipe</literal>
1689      (<filename>pipe.cpp</filename>)</title>
1690     <para>
1691      This class provides a compatibility layer so that we have an IPC
1692      mechanism that works the same under Unix and Windows.  It's not
1693      particularly exciting.
1694     </para>
1695    </section>
1696
1697    <section>
1698     <title><literal>mp::RouterChain</literal>
1699      (<filename>router_chain.cpp</filename>)</title>
1700     <para>
1701      ### to be written
1702     </para>
1703    </section>
1704
1705    <section>
1706     <title><literal>mp::RouterFleXML</literal>
1707      (<filename>router_flexml.cpp</filename>)</title>
1708     <para>
1709      ### to be written
1710     </para>
1711    </section>
1712
1713    <section>
1714     <title><literal>mp::Session</literal>
1715      (<filename>session.cpp</filename>)</title>
1716     <para>
1717      ### to be written
1718     </para>
1719    </section>
1720
1721    <section>
1722     <title><literal>mp::ThreadPoolSocketObserver</literal>
1723      (<filename>thread_pool_observer.cpp</filename>)</title>
1724     <para>
1725      ### to be written
1726     </para>
1727    </section>
1728
1729    <section>
1730     <title><literal>mp::util</literal>
1731      (<filename>util.cpp</filename>)</title>
1732     <para>
1733      A namespace of various small utility functions and classes,
1734      collected together for convenience.  Most importantly, includes
1735      the <literal>mp::util::odr</literal> class, a wrapper for YAZ's
1736      ODR facilities.
1737     </para>
1738    </section>
1739
1740    <section>
1741     <title><literal>mp::xml</literal>
1742      (<filename>xmlutil.cpp</filename>)</title>
1743     <para>
1744      A namespace of various XML utility functions and classes,
1745      collected together for convenience.
1746     </para>
1747    </section>
1748   </section>
1749
1750
1751   <section id="other.source.files">
1752    <title>Other Source Files</title>
1753    <para>
1754     In addition to the Metaproxy source files that define the classes
1755     described above, there are a few additional files which are
1756     briefly described here:
1757    </para>
1758    <variablelist>
1759     <varlistentry>
1760      <term><literal>metaproxy_prog.cpp</literal></term>
1761      <listitem>
1762       <para>
1763        The main function of the <command>metaproxy</command> program.
1764       </para>
1765      </listitem>
1766     </varlistentry>
1767     <varlistentry>
1768      <term><literal>ex_router_flexml.cpp</literal></term>
1769      <listitem>
1770       <para>
1771        Identical to <literal>metaproxy_prog.cpp</literal>: it's not clear why.
1772       </para>
1773      </listitem>
1774     </varlistentry>
1775     <varlistentry>
1776      <term><literal>test_*.cpp</literal></term>
1777      <listitem>
1778       <para>
1779        Unit-tests for various modules.
1780       </para>
1781      </listitem>
1782     </varlistentry>
1783    </variablelist>
1784    <para>
1785     ### Still to be described:
1786     <literal>ex_filter_frontend_net.cpp</literal>,
1787     <literal>filter_dl.cpp</literal>,
1788     <literal>plainfile.cpp</literal>,
1789     <literal>tstdl.cpp</literal>.
1790    </para>
1791   </section>
1792  </chapter>
1793  
1794  
1795  <reference id="reference">
1796   <title>Reference</title>
1797    <partintro>
1798     <para>
1799      The material in this chapter is drawn directly from the individual
1800      manual entries.  In particular, the Metaproxy invocation section is
1801      available using <command>man metaproxy</command>, and the section
1802      on each individual filter is available using the name of the filter
1803      as the argument to the <command>man</command> command.
1804     </para>
1805    </partintro>
1806    &manref;
1807  </reference>
1808 </book>
1809
1810  <!-- Keep this comment at the end of the file
1811  Local variables:
1812  mode: sgml
1813  sgml-omittag:t
1814  sgml-shorttag:t
1815  sgml-minimize-attributes:nil
1816  sgml-always-quote-attributes:t
1817  sgml-indent-step:1
1818  sgml-indent-data:t
1819  sgml-parent-document: nil
1820  sgml-local-catalogs: nil
1821  sgml-namecase-general:t
1822  End:
1823  -->