一种网格平台与开放网络能力接口间基于业务的通信方法 【技术领域】
本发明涉及下一代网络中开放网络能力的、基于开放网格业务体系结构的业务生成平台技术领域。特别是一种网格平台与开放网络能力接口Parlay间的通信方法,网格平台与Parlay间的一种基于业务的通信连接方法。
背景技术
电信业务与国民的生活息息相关。从打电话这种最基本的话音业务,到智能网技术下的300号、800号业务,再到时下流行的IP电话业务、“1号通”业务等电信业务发展迅猛,而用户对各种新业务的需求仍然五花八门,且越来越强烈。比如允许多种接入的多方多媒体会议、互动电子教室、VOD视频点播、多方在线游戏等。而如何提供这些复杂新业务,并保证提供方式的快速有效,甚至允许用户可定制,驱动着网络的发展和一步步的技术革新。
传统的网络提供基本业务能力单一,如公众电话网(PSTN),且业务和控制都是由交换机来完成,执行呼叫处理软件的处理器与采用电路方式的设备高度集成,因而对新业务地提供需要较长的周期,面对日益竞争的市场显得力不从心。智能网技术的出现,使得业务逻辑与交换机实现了分离,但是智能网依赖于承载网络的特性使得跨越网络的新业务生成还是非常困难。随着计算机技术的发展和计算机互联需求的增加,基于IP或ATM的分组交换数据网日益发展壮大,虽然其“尽力而为”的服务模式,使其难以提供运营级的电信业务,但是这种分组交换网络适合各种类型媒体的传递,而且网络资源利用率高。因此,现有的电信网络与分组交换数据网络的融合,形成了基于IP协议的,可以传递话音、数据等多种媒体的下一代网络(Next Generation Network--NGN)。NGN多网环境下的业务融合技术正是针对如何能高效提供多种类型复杂业务的问题提出,正在成为新的研究热点。它是将不同网络提供的业务通过新的信令和控制机制汇聚并集成,具有不依赖承载网络、将网络能力开放、跨越异构网络,及支持第三方业务提供商提供业务的特性。
将网络能力开放出来,可以解决对承载网络依赖的问题。目前业界主流的独立于信令协议的开放网络能力标准有Parlay、JAIN等,但是JAIN是与Java相关的,而Parlay独立于编程语言和执行环境。Parlay是对广泛的网络能力(不仅仅是会话控制)在较高层次上的抽象。这种抽象接口为业务提供商屏蔽掉了网络协议或信令等底层细节。开放网络业务能力(比如呼叫控制、路由、计费、认证等)将网络业务能力抽象出来是以业务接口的方式提供的。如何对这些业务接口元素管理,并按不同的业务逻辑集成为更多的复杂业务,需要一个开放的业务集成平台供业务生成者或业务提供商在其上生成业务(应用)。主流的几种分布式技术中,RMI需要通信双方都具备JAVA的环境,CORBA和DCOM不适合Internet环境下甚至更大的下一代网络的范围内构建松散耦合的分布式业务集成环境;而且为了将不同媒体、不同类型的业务在此环境中集成,也需要采用一种能将业务虚拟化的技术,这也是为什么采用网格(Grid)的原因,而且Web Service技术和Grid Service技术正在融合,新的标准和规范也已出台。网格就是面向业务(Service-Oriented)的一个标准的分布式业务系统(Distributed Service System),它支持现代企业和组织的计算环境所要求的复杂的分布式业务生成。其开放网格业务体系结构(OGSA)业务模型提供了业务的虚拟化和高层次的业务集成。
由此可见,Parlay封装了网络能力,以接口的形式呈现给业务提供者以控制和使用网络能力,并通过和网络协议的映射保证了底层通信业务的性能和可靠性。在Parlay层次之上构建一层基于OGSA的网格平台(以下简称网格平台),则可以增加更成熟的、广泛使用的安全及集成环境。然而,Parlay和网格平台各自的出发点和要解决的问题均不相同,如何保证在这种体系结构中两者的相互通信是要解决的问题。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种便于网格平台与Parlay接口的通信方法,支持分布、可扩展的通信需求。
本发明的另一个目的是为网格业务(Grid service)可靠地访问电信级网络能力建立良好的途径。
本发明的另一个目的是通过在网格平台的业务实体与Parlay接口的业务实体间建立通信连接,并使问题转化为同一层面的实体通信,避免了增加专门的通信协议及实体中间层次所耗费的系统开销,提高了通信的效率。
本发明的另一个目的是使得基于Parlay的业务能够通过网格平台虚拟化、可重用、便于集成。
技术方案
在此,提出一种基于业务的网格平台与开放网络能力接口的通信方法。网格平台和开放网络能力接口的初衷和提出的目标都不一样,然而我们看到网格平台,分别基于两者的Grid Service实体和Parlay Framework& SCF实体,通过将两完全不同层次间的通信连接的主要问题转化为同一层次实体间的通信,其特征在于,分两阶段进行:
阶段1:静态、先验的业务描述、封装与注册;
阶段2:动态的业务实体功能匹配与调用。
阶段1中对业务的描述和封装包括互相独立的两部分内容,其一是将Parlay与协议映射的网关中实现的Framework、SCF接口重新定义为符合Grid Service接口定义规范的形式;其二是将已有的基于Parlay的业务以Grid Service形式进行封装。
阶段1中的两部分业务封装和描述,将第一部分按Grid Service接口定义标准描述的Parlay的Framework和SCF接口定义称为Parlay业务能力特征(Parlay Grid Service Feature--PGSF),将其中和ParlayFramework相应的网格业务特征记为PGSFFW,和Parlay SCF相应的网格业务特征记为PGSFSCF;第二部分以Grid Service形式对已有的基于Parlay的service封装,形成基于Parlay的网格业务(Parlay GridService--PGS),这些业务实体都将通过网格平台上成为可重用的、供大规模集成的业务元素。
权利要求3中定义的PGSF和PGS,阶段1中PGSF和PGS是通过注册到网格平台的方式,使得网格平台上的其它Grid Service可以安全有效地访问同是Grid Service形式且带有Parlay接口业务实体,这也相应地保证了Grid Service通过Parlay这种电信级的网络能力抽象接口,可靠有效地访问底层网络资源。
阶段2中首先是按需进行业务实体的功能匹配,如果成功匹配到符合功能需求的业务实体,则还应该按照该业务实体是PGSF还是PGS转执行不同的处理。
权利要求3中定义的PGSFFW,阶段2中在网格平台注册模块中按功能匹配到相应的PGSF时,需要附带地将PGSFFW实体查找出来并得到它的接口引用,才能在访问实际的Parlay-协议网关实体时,通过Framework的鉴权,访问到SCF及真实的物理网络资源。
通过阶段1和阶段2的通信连接建立过程,原来Grid Service到Parlay的通信就转化为在网格平台上的Grid Service实体间通信以及Grid Service实体的Parlay接口和Parlay网关间的通信,由于不需要再增加单独的通信协议或中间件实体,提高了通信的效率。
第一阶段体现了基于业务建立通信连接的本质特性。在第一阶段中,对业务的描述和封装包括互相独立的两部分内容。如图1(1)所示:
依照Parlay 4.1规范,Parlay的体系结构主要分为框架接口(Framework)和业务接口(Service)两部分。业务接口分为若干业务能力特征(Service Capability Feature--SCF),也就是抽象出来的网络业务能力,包括呼叫控制、用户交互、移动、计费、策略等。框架接口支持对这些业务能力特征的访问、安全和管理。目前,在Parlay 4.1规范中对框架和业务能力特征有CORBA的IDL定义以及适用于WebServices技术的WSDL形式的定义。为了达到和上层网格平台通信的目的,我们首先将Parlay与协议映射的网关中实现的Framework、SCF接口重新定义为符合Grid Service接口定义规范的形式。
另外,考虑到不少业务提供商已经或还将直接基于Parlay的开放接口定义和提供新业务,而为了提高这些业务功能的可重用性,发挥网格平台在业务的虚拟化和高层次的业务集成中的功效,我们可以将这些业务作为基本的业务元素纳入到网格平台中,供集成为更复杂的新业务。在此,采用将这些业务封装成Grid Service的措施,图2描述了这一部分内容的封装过程以及对封装完后的业务利用网格平台Globus进行测试的具体步骤(Globus是一个主流的网格实验平台,它可用以帮助开发GridService并支持网格计算的工具包,能提供Grid Service的运行以及GridServices之间的交互需要的宿主环境)。
在第一阶段的上述两部分业务封装和描述内容中,将第一部分按GridService接口定义标准描述的Parlay的Framework和SCF的接口定义称为Parlay业务能力特征(Parlay Grid Service Feature--PGSF),其中,和Parlay Framework相应的网格业务特征记为PGSFFW,和Parlay SCF相应的网格业务特征记为PGSFSCF;另外,将第二部分封装并测试后得到的具有Grid Service接口定义标准的基于Parlay的业务,称为基于Parlay的网格业务(Parlay Grid Service--PGS),这些业务实体都将通过网格平台上成为可重用的、供大规模集成的业务元素。
至此,我们得到了基于Parlay,并通过Grid Service接口标准规范化的两类基本业务实体PGSF和PGS,为了使网格平台上的其它GridService可以安全有效地访问同是Grid Service形式且带有Parlay接口的这两类业务实体,在第一阶段中,还需通过将PGSF和PGS注册到网格平台的注册功能模块中来实现。需要说明的是,PGSF只是接口的脚本定义,但显然其实现是可以完全沿用Framework或SCF的实现(是和具体的某种网络协议的映射)。
至此,在网格平台上的Grid Service,如果需要通过Parlay访问底层网络能力,就可以通过在网格平台的注册模块中查找功能匹配的PGSF或PGS等业务实体来达到目的。这是第二阶段的动态业务实体匹配与调用,这一阶段完成网格平台和开放网络能力接口间通信连接的建立。流程图如图1(2)所示:
第二阶段首先是按需进行业务实体的功能匹配,若成功查找到功能匹配的业务实体,还需要按照该业务实体是PGSF或PGS的不同情况转执行不同的处理。
匹配到某PGSF的情况下,由于PGSF包括与Parlay的Framework和SCF相应的两部分,其中SCF包含具体的网络能力,Framework相当于外界访问这些SCF的门户,因此若按功能匹配,将只会匹配到与SCF对应的PGSF(PGSFSCF)。而与Parlay通信(也就是与Parlay-协议映射网关通信)必须是通过Parlay Framework的鉴权才能得以调用Parlay SCF的功能实现。因此需要附带地将与Framework对应的PGSF(PGSFFW)也从注册模块中查找出来,因为在调用Parlay SCF之前还需要先通过ParlayFramework的鉴权。得到了PGSFFW的接口引用,就可以通过它访问到Parlay-协议映射网关中Framework和SCF的相应实现,从而实现与Parlay的通信连接。
匹配到PGS的情况下,可以直接调用PGS公开的接口,因其本身就包含Parlay接口,且其实现中已经包含了通过Parlay Framework的鉴权访问SCF的完备流程。因此这种情况下直接通过PGS的接口实现中调用到的Parlay接口就可以访问到Parlay-协议映射网关中的相应实现,从而实现与Parlay的通信连接。
通过上述两阶段的通信联接建立过程,原来Grid Service到Parlay的通信就转化为在网格平台上的Grid Service实体间的通信以及GridService实体的Parlay接口和Parlay网关间的通信,由于不需要再增加单独的通信协议或中间件实体,提高了通信的效率。
具有的优点、特点或积极效果
目前将网格技术应用到下一代网络业务融合问题国内外尚不多见,因此本发明所涉及的网格平台与Parlay通信连接方式的研究也不多。传统的通信连接问题可以采用增设网关、设计新协议或者增加专门的中间件来解决。本发明利用了网格平台和Parlay两者的业务实体单元,通过将Parlay业务实体改造、注册到网格平台上,使得原来的Grid Service到Parlay的通信转化为Grid Service实体间通信以及Grid Service实体的Parlay接口和Parlay网关间的通信。由于不需要再增加单独的通信协议或中间件实体,提高了通信的效率。通信连接的建立,也保证了Grid Service能够通过Parlay这种电信级的网络能力抽象接口,可靠有效地访问底层网络资源。通信连接的建立,还同时保证了原有基于Parlay生成的业务能够通过网格业务模型进行重用及高层次的集成为更复杂的业务,一系列用户渴望而目前无法享受到的Killer Application都将提供给用户。
【附图说明】
图1为基于业务的网格平台与Parlay的通信连接建立的静态内容和动态流程图。
图2为形成PGS的封装和测试流程图。
图3为本方法的部署和实施体系结构图。
【具体实施方式】
图1的基于业务的网格平台与Parlay的通信连接建立的静态内容和动态方法,其中图1(1)为静态、先验的业务描述、封装与注册阶段,分互相独立的两部分内容,分别是:
S1.1:将Parlay与协议映射的网关中实现的Framework、SCF接口重新定义为符合Grid;Service接口定义规范的PGSF,并将PGSF注册到网格平台的注册模块中;
S1.2:将已有的基于Parlay的业务以Grid Service形式封装成PGS,并注册到网格平台的注册模块中。
图1(2)为动态的业务实体功能匹配与调用阶段流程,实施步骤如下:
S2.1:首先在网格平台的注册模块中查找匹配符合特定功能需求的业务实体;
S2.2:匹配不到合适的业务实体,则转不成功处理;否则,执行步骤S2.3;
S2.3:判断匹配到的业务实体是PGSF还是PGS,如果是PGSF,则执行步骤S2.4,否则,转执行步骤S2.6;
S2.4:在注册模块中找到并获得PGSFFW的接口引用,执行步骤S2.5;
S2.5:通过PGSFFW接口引用访问Parlay-协议映射网关中Framework和SCF的相应实现,从而实现与Parlay的通信;
S2.6:获得此PGS的接口引用,执行步骤S2.7;
S2.7:通过此PGS的接口实现中调用到的Parlay接口访问到Parlay-协议映射网关中的相应实现,从而实现与Parlay的通信。
图2,即将基于Parlay的业务进行封装的过程以及对封装完后的业务利用Globus进行测试的具体步骤。
图3,可以看到,本发明的通信连接,将在不同底层网络协议映射形成的Parlay网关和上层网格平台之间建立联系,使得Grid Service可以电信级可靠地访问不同的网络资源。
本方法适用于在采用网格体系架构和Parlay开放网络能力接口标准的下一代网络业务生成、业务融合中建立开放业务平台。Parlay对上层用户屏蔽掉了所有的网络细节,只要Parlay接口和底层的不同网络协议相映射形成不同的Parlay-协议映射网关,如图3所示,则通过本发明的通信连接,将使得Grid Service可以电信级可靠地访问不同的网络资源。