SOA技術(shù)的戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制范文

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《通信技術(shù)雜志》2014年第六期

1實(shí)現(xiàn)原理

戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制技術(shù)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)，此架構(gòu)是一個(gè)開放的、可擴(kuò)展、可組合的分布式軟件架構(gòu)模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元封裝為服務(wù)。服務(wù)之間通過定義良好的接口和契約聯(lián)系起來，接口采用跨平臺(tái)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語言，使得構(gòu)建在這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以用一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制技術(shù)參考Web服務(wù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式，通過采用輕量級(jí)XML編碼技術(shù)、內(nèi)容過濾、數(shù)據(jù)壓縮和專有戰(zhàn)術(shù)傳輸協(xié)議等改造手段，適應(yīng)以無線信道為主、帶寬較窄、分布式的戰(zhàn)術(shù)環(huán)境。在服務(wù)控制系統(tǒng)架構(gòu)上，采用分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)的分布式環(huán)境。

2技術(shù)特點(diǎn)

戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制技術(shù)將戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)功能都以服務(wù)的形式提供給最終用戶或者其它服務(wù)，提供一種開放、靈活的系統(tǒng)集成框架與標(biāo)準(zhǔn)化的接口，使得采用不同技術(shù)的系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互連互通互操作，并可通過網(wǎng)絡(luò)把服務(wù)按需動(dòng)態(tài)組成應(yīng)用軟件。此技術(shù)的主要特點(diǎn)如下所述:(1)soa技術(shù)架構(gòu)SOA是一個(gè)組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元(服務(wù))通過定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署，組合和使用。SOA的核心是服務(wù)，它專注于“以業(yè)務(wù)為中心”的服務(wù)，這些服務(wù)具有業(yè)務(wù)級(jí)的事務(wù)粒度。SOA的核心實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)服務(wù)和技術(shù)的完全分離，從而在最大程度上實(shí)現(xiàn)服務(wù)的重組和集成，以達(dá)到服務(wù)的可重用性［2］。服務(wù)控制采用SOA技術(shù)［3］架構(gòu)，面向應(yīng)用層提供服務(wù)。Web服務(wù)是SOA架構(gòu)的一種實(shí)現(xiàn)，迄今為止，是應(yīng)用最為廣泛，最為成熟的技術(shù)。依托Web服務(wù)技術(shù)，根據(jù)戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)具有的無線信道多、帶寬窄等特點(diǎn)，進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)環(huán)境下的一種Web服務(wù)技術(shù)［4］。(2)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)封裝戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制技術(shù)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，將戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)提供的各種能力封裝為可重用、可注冊、可發(fā)現(xiàn)、可管理、具有統(tǒng)一的遠(yuǎn)程調(diào)用接口的服務(wù)組件。(3)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)即插即用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的即插即用能力主要包括服務(wù)注冊、服務(wù)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能等。1)服務(wù)注冊。戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)以受控、安全的方式將自己能夠提供的服務(wù)及調(diào)用該服務(wù)所必需的信息注冊到服務(wù)注冊中心，并接受注冊中心的管理。2)服務(wù)。服務(wù)注冊中心將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的調(diào)用信息以通用的形式對外。3)服務(wù)發(fā)現(xiàn)。采用基于總線架構(gòu)的分布式服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)和基于語義匹配的、更加智能化的服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，使應(yīng)用系統(tǒng)能夠自動(dòng)查找、定位網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，獲得服務(wù)調(diào)用的相關(guān)信息。(3)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)柔性重組戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)的模塊化、可重用與接口標(biāo)準(zhǔn)化，支持服務(wù)合成與編排。(4)分布式目錄服務(wù)技術(shù)由于戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)是分布式網(wǎng)絡(luò)，管理分布的服務(wù)資源成為必然，如何快速定位服務(wù)、獲取服務(wù)成為異構(gòu)環(huán)境下服務(wù)資源利用的關(guān)鍵。目錄服務(wù)［5］為網(wǎng)絡(luò)中的各種服務(wù)提供了統(tǒng)一的存儲(chǔ)容器，并為服務(wù)的名稱、位置、訪問、管理和安全等信息設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的描述方法，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠協(xié)作工作。(5)資源移動(dòng)性管理能力由于戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)具有高度移動(dòng)性特點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)用戶、節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)都具有移動(dòng)特性，戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制平臺(tái)確保用戶移動(dòng)過程中和移動(dòng)后，均能夠獲得不變的通信服務(wù)質(zhì)量;即便在網(wǎng)絡(luò)資源變化后，也能夠自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，保持通信服務(wù)的不間斷。

3管理架構(gòu)

戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制使得戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各類通信服務(wù)的管理與相互協(xié)作成為可能。使用戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制的管理規(guī)范提供一套管理接口，并輔以一個(gè)靈活公用的框架，使用戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制實(shí)現(xiàn)分布式環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)資源的管理。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制由服務(wù)提供者對戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)需要跨越多個(gè)管理域進(jìn)行部署，服務(wù)控制系統(tǒng)必須能夠跨不同的管理域有選擇地共享服務(wù)管理信息;提供機(jī)制保證被管理域能夠按照預(yù)定的服務(wù)等級(jí)向用戶提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。因此，服務(wù)管理需要構(gòu)建網(wǎng)狀的、分布式的管理架構(gòu)，采用基于策略的網(wǎng)絡(luò)自組織管理技術(shù)，減少人工干預(yù)，提高網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化水平和管理效率，從而大幅改善戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)質(zhì)量。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制的功能實(shí)體為服務(wù)管理節(jié)點(diǎn)。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制系統(tǒng)采用分布式協(xié)同架構(gòu)，該架構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)分為多個(gè)管理域，在每個(gè)域內(nèi)部署一個(gè)服務(wù)管理節(jié)點(diǎn)，使管理功能和管理信息的交互分布到全網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制架構(gòu)如圖1所示。

4主要構(gòu)成

戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制由服務(wù)管理和戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)組成。組成如圖2所示。其中:(1)服務(wù)管理服務(wù)管理是指對戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)進(jìn)行描述、選擇、組合、初始化、監(jiān)視、控制、報(bào)告和質(zhì)量評估等一系列服務(wù)全生命周期的管理行為的總稱。服務(wù)管理對戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)正常高效地部署、運(yùn)行和維護(hù)具有重要的意義。服務(wù)管理定義了戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)中分布式服務(wù)的功能與屬性，并給出服務(wù)管理的標(biāo)準(zhǔn)，使得對跨異構(gòu)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理及相互協(xié)作成為可能;對用戶、應(yīng)用系統(tǒng)使用服務(wù)進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)，以及確保服務(wù)和數(shù)據(jù)在整個(gè)系統(tǒng)中是可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可理解、可利用和可重組;提供了運(yùn)行時(shí)環(huán)境，負(fù)責(zé)管理服務(wù)運(yùn)行、執(zhí)行服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)。該功能主要由服務(wù)注冊/發(fā)現(xiàn)、服務(wù)信息管理、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)編排、服務(wù)訪問認(rèn)證/授權(quán)以及SLA管理組成。1)服務(wù)注冊/發(fā)現(xiàn)。服務(wù)注冊指戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)提供者在服務(wù)信息庫中增加服務(wù)詳細(xì)描述信息;服務(wù)發(fā)現(xiàn)指在服務(wù)信息庫中查找匹配滿足查詢條件的服務(wù)。2)服務(wù)信息管理。定義戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)的功能與屬性，如服務(wù)名稱、有效性、響應(yīng)時(shí)間和利用率等，使得跨網(wǎng)絡(luò)環(huán)境服務(wù)的統(tǒng)一管理及相互協(xié)作作為可能。3)服務(wù)監(jiān)控。對服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制。4)服務(wù)編排。可將現(xiàn)有服務(wù)和新建服務(wù)組織編排起來，從而形成具有綜合功能的服務(wù)集合。5)服務(wù)訪問認(rèn)證/授權(quán)。建立戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)訪問架構(gòu)和全局認(rèn)證授權(quán)機(jī)制，確保服務(wù)控制系統(tǒng)的安全性。設(shè)計(jì)完善的安全控制策略確保戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)的安全可控。6)SLA管理。SLA(ServiceLevelAgreement)信息維護(hù)管理，保證服務(wù)提供者之間共享資源的一致性和為用戶提供服務(wù)質(zhì)量保證。SLA中包含共享的信息細(xì)節(jié)和服務(wù)提供者提供的服務(wù)等級(jí)保證［6］。(2)戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)將戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源管理、網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知、數(shù)據(jù)分發(fā)等基礎(chǔ)能力，以及為上層應(yīng)用提供的與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的基礎(chǔ)公共功能，封裝為可靈活部署、高度抗毀的服務(wù)，為戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供高效的、可靠的信息交互和共享能力。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知和傳輸服務(wù)［7］等。1)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知服務(wù)。感知、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌说蕉藭r(shí)延、帶寬、丟包率等鏈路狀態(tài)。為上層系統(tǒng)的業(yè)務(wù)決策和動(dòng)態(tài)調(diào)整提供依據(jù)。比如什么樣的QoS、發(fā)送速率、編碼方式等。2)傳輸服務(wù)。結(jié)合緩存、壓縮、組播、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸。它是各種服務(wù)間交互信息的基礎(chǔ)。傳輸服務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)加速服務(wù)，是針對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)具有的低帶寬、高時(shí)延、高誤碼和低可靠等特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)服務(wù)之間信息交互，需采用多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息高效、有序和可靠的傳輸，包括專有傳輸協(xié)議定制、基于信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行區(qū)分服務(wù)、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)就近緩存以及多路徑傳輸?shù)燃夹g(shù)。

5關(guān)鍵技術(shù)

5．1服務(wù)交互技術(shù)戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制采用基于語義的服務(wù)描述技術(shù)，可解決戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸不兼容等問題。然而，針對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)帶寬有限、高度動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和自動(dòng)組合，使服務(wù)可以靈活的滿足用戶的特定需求，實(shí)現(xiàn)“按需服務(wù)”。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要服務(wù)能夠被應(yīng)用系統(tǒng)“理解”，即對服務(wù)的描述要具備語義信息。基于語義的服務(wù)描述技術(shù)可解決戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)上各類應(yīng)用系統(tǒng)“可理解”服務(wù)的問題，通過與本體論相結(jié)合，經(jīng)過RDF，RDFS，OWL等技術(shù)的發(fā)展，語義描述具備了以應(yīng)用系統(tǒng)“可理解”的方式來描述信息的能力。采用在分析戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)描述需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合語義服務(wù)技術(shù)的方法，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)的語義描述。

5．2分布式目錄服務(wù)技術(shù)從戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者來看，服務(wù)分布在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，結(jié)合服務(wù)特點(diǎn)和服務(wù)總線技術(shù)，提出一種分布式目錄服務(wù)結(jié)構(gòu)，來提高服務(wù)查詢效率、服務(wù)有效性及目錄服務(wù)之間的信息同步。分布式目錄服務(wù)可迅速發(fā)現(xiàn)目標(biāo)服務(wù)，且?guī)捪男。瑢W(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性適應(yīng)性強(qiáng)。設(shè)計(jì)方法是將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)組織劃分為若干區(qū)域，每個(gè)域都有目錄服務(wù)，存儲(chǔ)本域服務(wù)信息，各目錄服務(wù)之間既相互獨(dú)立，又可相互通信，并且能夠提取其他目錄服務(wù)中的信息，形成全局目錄。

5．3數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)能夠識(shí)別應(yīng)用、業(yè)務(wù)、內(nèi)容等多優(yōu)先級(jí)信息的傳輸需求，根據(jù)策略將其轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)術(shù)通信資源分配需求，發(fā)送至通信網(wǎng)絡(luò)承載層，進(jìn)行資源控制;并將資源控制結(jié)果反饋給用戶。數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)使得戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)能夠在有限的帶寬上保障各種信息的服務(wù)質(zhì)量，最優(yōu)地利用有限的網(wǎng)絡(luò)資源;數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)還能夠保障用戶/應(yīng)用系統(tǒng)之間交互信息的實(shí)時(shí)傳輸。

5．4服務(wù)編排技術(shù)服務(wù)編排技術(shù)是指在運(yùn)行時(shí)刻選擇和調(diào)用所需服務(wù)組件并將之合成為一個(gè)復(fù)合服務(wù)的過程。整個(gè)構(gòu)建復(fù)合服務(wù)的過程，是在復(fù)合服務(wù)的運(yùn)行過程中完成的。動(dòng)態(tài)組合與靜態(tài)組合不同之處在于，動(dòng)態(tài)組合能夠適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的運(yùn)行環(huán)境以及動(dòng)態(tài)變化的應(yīng)用需求。在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要，從服務(wù)組件庫中動(dòng)態(tài)選擇所需要的服務(wù)組件來提供和完成相應(yīng)服務(wù)。戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)動(dòng)態(tài)重組采用基于語義的動(dòng)態(tài)服務(wù)重組技術(shù)。動(dòng)態(tài)重組是在服務(wù)的使用過程中，根據(jù)用戶的需求實(shí)時(shí)地選擇服務(wù)，并進(jìn)行重組，從而能夠?yàn)橛脩籼峁┢湫枰男路?wù)。而語義技術(shù)可以提高服務(wù)重組效率，實(shí)現(xiàn)服務(wù)柔性重組的半自動(dòng)化，甚至自動(dòng)化重組。

5．5傳輸服務(wù)技術(shù)傳輸服務(wù)技術(shù)能夠識(shí)別應(yīng)用、業(yè)務(wù)、內(nèi)容等的優(yōu)先級(jí)等級(jí)，將其映射為信息的傳輸需求，根據(jù)傳輸需求結(jié)合傳輸控制策略［8］進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)資源分配，將分配指令發(fā)送至通信網(wǎng)絡(luò)承載層執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對各種通信資源的控制，并將資源控制結(jié)果反饋給用戶，使用戶實(shí)時(shí)掌握信息傳輸狀態(tài)。另外可通過應(yīng)用專有傳輸協(xié)議定制、數(shù)據(jù)壓縮等網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)，使得戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)能夠在有限的帶寬上保障各種信息的服務(wù)質(zhì)量，最優(yōu)地利用有限的網(wǎng)絡(luò)資源。

6結(jié)語

文中從如何使戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)未來信息化戰(zhàn)爭的問題入手，提出了一種基于SOA的戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制技術(shù)，介紹了該技術(shù)的基本原理，闡述了該技術(shù)的主要特點(diǎn)以及架構(gòu)設(shè)計(jì)，列出了其組成部分，最后分析了所涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)。將SOA技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)控制，使網(wǎng)絡(luò)資源等以服務(wù)的形式呈現(xiàn)，簡化了網(wǎng)系互聯(lián)接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換，可重用性高，可快速提供、融合和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互操作，提高作戰(zhàn)部隊(duì)的信息共享和互操作能力。

作者：陳強(qiáng)孫超山單位：中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所