（通信与信息系统专业论文）业务驱动型光网络中的sla机制研究.pdf

重庆邮电大学硕士论文 摘要 摘要 “业务与控制分离、控制与承载分离”已成为在业务驱动环境下，网络追求 的目标。该目标的实质在于：使业务真正独立于承载网络，提供丌放的统一的 网络业务生成平台，灵活有效地实现业务提供，并对底层相对业务透明的异构 网络资源进行整合，充分加以利用。 本文基于开放网格服务体系结构( o p e ng r i ds e r v i c e sa r c h i t e c t u r e ，o g s a ) 构筑业务驱动型光网络上的业务支撑平台( s e r v i c es u p p o r tp l a t f o r m i n s e r v i c e d r i v e no p t i c a ln e t w o r k s ，s d o n s s p ) 。在s d o n s s p 上，使用w e b 服 务资源框架( w 曲s e r v i c e sr e s o u r c ef r a m e w o r k ，w s r f ) 规范，将光网络的传 输资源封装成w e b 服务资源( w s r e s o u r c e ) ，使其像其他的服务资源一样可以 通过统一的接口来调用。s d o n s s p 的建立符合网络发展的需求，构筑了统一、 开放的业务生成平台。然而，基于w s r f 的网络资源的状态是动态变化的，业 务与承载的分离也造成了业务与网络实时情况互不了解的局面，这些都给端到 端服务质量的保证提出了新的挑战。本文引入服务等级约定( s e r v i c e sl e v e l a g r e e m e n t ，s l a ) ，协调业务请求多样性和动态资源可用性之间的关联。 本文利用w s a g r e e m e n t 草案中的规范来实现服务协商，分析了s l a 在 s d o n s s p 中的一般应用模型。然后，依据该模型详细阐述了s l a 在s d o n s s p 中的实现流程，并且改进了协商服务，通过在不同的资源使用情况下采用不同 的协商策略，达到系统消耗和资源合理分配的平衡。另外，由于服务层面和网 络层面考虑的服务质量指标间的差别，本文给出了参数映射模型和方法，将用 户的需求转换成网络能够读懂的参数条件。同时，为了能够实现连续的s l a ， 提出了在s d o n s s p 中对于光网络资源违例的处理策略，保证完整业务运行周 期内s l a 协商的公平性、合法性和有效性。最后，本文在g r i d s i m 平台上搭建 了一个模拟网格环境，验证s l a 机制的性能，并对仿真结果进行了分析。 本文的主要贡献如下： 1 给出了s d o n - s s p 中的s l a 应用模型，扩展了s l a 过程，在系统消耗 和资源合理分配之间取得平衡； 2 提出了s d o n - s s p 中的参数映射机制和违例处理策略，使s l a 协商更 有效、更公平 关键词：w e b 服务资源框架( w s r f ) ，服务等级协商( s l a ) ，w e b 服务协商规 范( w s a g r e e m e n t ) ，参数映射，违例处理策略 重庆邮电大学硕士论文 摘要 a b s t r a c t i ns e r v i c e - d r i v e n n e t w o r k i n ge n v i r o n m e n t ，i t i s r e q u i r e d t h es e r v i c e p r o v i s i o n i n gt od e c o u p l ef r o mt h en e t w o r kc o n t r o l ，a n dt h ec o n t r o lm e c h a n i s mt o d e c o u p l ef r o mt h ec a r r i e rn e t w o r k s s o m eb e n e f i t sc a no b t a i nf r o mt h em e n t i o n e d d e c o u p l i n g , s u c h 硒，t op r o v i d et h eo p e ns e r v i c ep r o v i s i o n i n gp l a t f o r m ，t oi m p l e m e n t s e r v i c es u p p o r tf l e x i b l ya n de f f e c t u a l l y , a n dt oa c c o m m o d a t ed i f f e r e n tn e t w o r k r e s o u r c e si nt h ei n f r a s t r u c t u r e t h i st h e s i sb u i l d ss e r v i c e s u p p o r t p l a t f o r mi ns e r v i c e - d r i v e n o p t i c a l n e t w o r k s ( s d o n s s nu p o no p e n g r i ds e r v i c ea r c h i t e c t u r e ( o g s a ) i n s d o n s s p , t h eo p t i c a ln e t w o r k sr e s o u r c ei se n c a p s u l a t e di nf o r mo fw e bs e r v i c e r e s o u r c e ( w s r e s o u r c e ) a c c o r d i n gt ow e bs e r v i c e sr e s o u r c ef r a m e w o r k ( w s r f ) ， w h i c hc o u l db eu t i l i z e db yu n i f o r mi n t e r f a c e t h eb u i l d i n go fs d o n s s pm e e t st h e r e q u i r e m e n to fn e t w o r k s e v o l u t i o n , a n dp r o v i d e st h eo p e ns e r v i c ep r o v i s i o n i n g p l a t f o r m h o w e v e r , t h es t a t eo fw s r f b a s e dr e s o u r c ei ns d o n - s s pi sd y n a m i c c h a n g e d ，a n dt h ed e c o u p l i n gb e t w e e nt h es e r v i c e sa n dt h en e t w o r k si n d u c e st h a tt h e y c o u l dn o tc o m p r e h e n df o re a c ho t h e r , w h i c hp u t sf o r w a r dn e wc h a l l e n g ef o r e n d t o - e n dq o s s oi nt h i st h e s i s ，s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ( s l a ) i si n t r o d u c e dt o e n s u r et h eq o sp r o v i s i o ni nf o r mo fc o n t r a c t ，a n dn e g o t i a t eb e t w e e nt h ev a r i o u s s e r v i c er e q u i r e m e n ta n dd y n a m i cr e s o u r c eu s a b i l i t y 一 t h i st h e s i sp r o p o s e sas l aa p p l i c a t i o nm o d e li ns d o n s s pb a s e do n w s a g r e e m e n t t h e n , d e p e n d i n go nt h i sm o d e l ，t h i st h e s i sa l s od e s c r i b e st h e i m p l e m e n t a t i o np r o c e s so fs l a i ns d o n - s s pi nd e t a i l ，w h i c hi s i m p r o v e dt o b a l a n c et h ec o s to ft h es y s t e ma n dt h ed e p l o y m e n to fr e s o u r c e i na d d i t i o n , t h i s t h e s i sp r o v i d e sa p a r a m e t e rm a p p i n gm o d e la n dm e t h o dc o n s i d e r i n gt h ed i f f e r e n c eo f q o sp a r a m e t e r sb e t w e e ns e r v i c el a y e ra n dn e t w o r kl a y e r , w h i c hi m p l e m e n tt h e t r a n s p a r e n tt r a n s i t i o nf r o mq o sp a r a m e t e r st ot h en e t w o r kp e r f o r m a n c ep a r a m e t e r s t h a tt h en e t w o r k sc o u l dr e s o l v e f o ri m p l e m e n t i n gt h ec o n s e c u t i v es l aa n d e n s u r i n g t h es l a 。se q u i t ya n dv a l i d i t yi nt h ew h o l es e r v i c el i f e e y e l e ，t h i st h e s i si n t r o d u c e st h e p r o c e s sp o l i c yf o rv i o l a t i o n f i n a l l y , as i m u l a t i o ng r i de n v i r o n m e n ti sc o n s t r u c t e do n g r i d s i mt ov a l i d a t et h es l ap e r f o r m a n c e t h ea n a l y s i so ft h es i m u l a t i o nr e s u l t si s a l s og i v e no u ti nt h i st h e s i s o nt h ew h o l e ，t h e r ea r et h ef o l l o w i n gc o n 仃i b u t i 0 1 1 si nt h et h e s i s i i 重庆邮电大学硕士论文 摘要 1 t h i st h e s i sp r o p o s e dt h es l a a p p l i c a t i o nm o d e li ns d o n s s p , a n di m p r o v e d t h ep r o c e s so f s l at ob a l a n c et h ec o s to f t h es y s t e ma n dt h ed e p l o y m e n to f r e s o u r c e ； 2 t h i st h e s i sp r o v i d e dt h ep a r a m e t e rm a p p i n gm e c h a n i s ma n dt h ep r o c e s s p o l i c yf o rv i o l a t i o nt om a k es l a m o me f f i c i e n ta n di m p a r t i a l k e yw o r d s ：w s r f , s l 气w e bs e r v i c ea g r e e m e n t ，p a r a m e t e rm a p p i n g ，p r o c e s s p o l i c yf o rv i o l a t i o n 1 1 1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆哩血太堂或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：童琉签字日期：弘耐铃月谚同 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重废整电太堂 有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文 被查阅和借阅。本人授权重庆监盥友堂可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。、 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：爱野， 签字日期：一6 年j 月罐日 * 鼍 谚 乃1 如气r ，臻多 年 3 弓钐以 砖p 寺口 ： 签 期 师 日 导 字 签 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 随着网络技术的不断发展，业务向多样化、综合化和个性化方向发展。用户 不断的提出新的业务需求，而传统电信网络对于新业务的拓展存在很多问题，比 如：需要为新型业务重新配置网络通信；部署新业务软件、甚至添加硬件；丌发 新业务管理系统等等。这些限制造成业务开发周期太长，严重制约了新业务的拓 展，并一直影响到网络运营商、业务运营商的发展。为了满足业务多样化发展的 需求，则需要将传输网络和业务的发展相对独立，实现“业务与控制分离、控制 与承载分离”的目标，最终使业务真正独立于网络，并提供统一的网络业务生成 平台，从而灵活有效地提供业务，并能对网络资源进行整合，充分加以利用。另 外，业务还在朝着专门化和精细化方向发展，尽可能的利用已有的网络服务构建 新的业务，形成分布式、开放式、协作的网络应用环境。综合来说，下一代网络 需要支持网络业务的融合，实现分布式、开放式的业务支撑平台，允许任何用户 或者应用按照一定的管理规则接入使用丰富的网络服务资源。目前，网络发展已 经由技术驱动转向业务驱动的模式，并且朝着三网业务合一的方向发展，下一代 的网络主要包含两大功能：传输功能和业务功能。业务层要实现业务的提供，业 务和控制的分离：传送功能则要实现承载和控制的分离。 从业务层面来讲，业务驱动的网络是业务分布式构成的网络，在分佃式的应 用环境中，基于网格的应用无疑是目前发展最为迅速，同时最具市场| j 景的下一 代网络的应用典型。网格技术的发展，基于w e b 服务( w e bs e r v i c e s ，w s ) 的 基本理念以及资源的封装和使用，从理论上解决了业务生成平台的构建。为了解 决多业务融合互通和多种异构网络技术之间的业务继承问题，实现端到端的业务 能力，采用基于开放a p i 的方法作为业务提供方式，它具有互通性好、可编程性 强和可扩展性好等优点，并且支持第三方业务开发。本文就是在现有网格舰范 开放网格服务体系结构( o p e ng r i ds e r v i c ea r c h i t e c t u r e ，o g s a ) 基础上， 利用网格框架内的一些核心服务来实现统一、开放、分布式的业务支撑平台，实 现业务驱动网络的业务层面。 从传输层面来讲，口技术成为主流技术，随着密集波分复用技术( d e n s e w a v e l e n g t hd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g d w d m ) 的成熟，构建高效、大容量和高带宽 的光网络成为可能，i po v e ro p t i c a l 将成为下一代网络的主要传输网络技术。通 用多协议标记交换( g e n e r a lm u l t i p l ep r o t o c o ll a b e ls w i t c h i n g , g m p l s ) 的发展 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 使得采用统一控制平面的光网络作为承载面将是下一代网络发展的必然趋势。在 业务驱动的网络背景下，业务竞争成为电信市场竞争的主要手段，如何将删络中 的带宽资源转化为可用的、经济的、可管理的新业务已成为传输网络关系的丰要 问题。本文将网络资源也封装成一种网格服务资源，完成业务驱动网络中的传输 能力的转化，使其成为一种可以调用的服务，向其他的资源一样通过统一的接口 来调用。 为了适应业务不断发展的需要，本文基于o g s a 体系结构构筑业务驱动型 光网络中的业务支撑平台( s e r v i c es u p p o r tp l a t f o r mi ns e r v i c e d r i v e no p t i c a l n e t w o r k s ，s d o n s s p ) ，实现了分稚式、开放的业务支撑平台，其满足了业务功 能和传输功能的分离。由于业务与承载的分离，业务和承载之间足相互透明的， 底层网络的连接和使用情况对于业务来说是透明的，暴露给业务的只是网络的服 务能力的抽象，业务并不关心底层网络如何具体实现网络连接。此时，网络对端 到端服务质量保证的提出了新的挑战。在s d o n s s p 中，业务端到端服务质量 ( q u a l i t yo f s e r v i c e 。q o s ) 不仅包括承载网络的q o s 保障，还应该包括分白式资 源服务定位、查找、调度的性能保障。我们需要一个中问控制层对于不同的用 户、业务和应用设置接入控制、资源选择，以便于网络更合理的规划与管理，为 用户提供不同等级的服务水平。 本文就是试图在s d o n s s p 中引入服务水平约定( s e r v i c e sl e v e l a g r e e m e n t ， s l a ) 机制，在业务层面实现业务的协商，建立完整的业务管理体系：在控制层 面实现对于网络资源的协商调度；在网络层面进行资源的协商，建立光网络资源 的管理模型和管理策略。总之，通过s l a 机制可以实现：不同等级的业务在整 个执行期间的服务质量保证；对s l a 中的资源管理策略进行相应改进，最大化 地满足业务需求、合理公平地分配资源。 1 2依托课题及本文主要研究内容 本文的研究依托于国家8 6 3 项目“动态灵活光网络的体系结构与关键技术研 究”( 项目编号：2 0 0 5 a a l 2 2 3 1 0 ) 。根据该项目的研究目标和内容，本论文围绕 一个新的业务驱动并提供服务质量保证的光网络体系结构，主要研究其中的服务 资源管理模型和业务管理策略，具体内容包括：引入s l a 机制，实现服务协商、 提供不同级别的服务质量保证、实现资源的合理公平分配。在研究过程中，需要 借鉴组内其他老师和同学对于业务支撑平台来构建网格环境，依据其他成员研究 的光网络资源的封装结果来实现光网络资源的协商调度，保证服务质量和资源的 合理公平分配。 2 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 1 3论文组织结构 本文共分五章，各章的内容安排如下： 第一章，描述了本文的研究背景，指出目前网络发展的直接驱动力是业务。 业务的不断发展要求业务与承载分离，构建统一开放的业务生成平台，并整合底 层异构网络资源。然后，介绍了本文依赖的基金项目情况。最后，给出了论文的 结构，指出作者的主要工作。 第二章，详述了符合业务与承载分离思想的，基于o g s a 框架的s d o n s s p 。 在介绍了一些网格概念之后，引出了构筑在o g s a 框架上的开放、分却弋、统 一的业务支撑平台，并基于w e b 服务资源框架( w 曲s e r v i c e sr e s o u r c ef r a m e w o r k ， w s r f ) 将光网络资源进行封装。 第三章，首先描述了在s d o n - s s p 中引入s l a 机制的必要性，介绍了s l a 的生命周期和管理功能。然后，分析了现有的s l a 规范，着重讲解了最新的 w s a g r e e m e n t ( w e bs e r v i c e sa g r e e m e n t ) 规范，也是本文依据的s l a 实现规范。 再然后详细描述了s l a 机制在s d o n - s s p 中的应用和改进，包括s l a 应用模型、 实现流程、参数描述和违例处理策略等等。最后，指出改进的s l a 对于q o s 的 保证和资源分配的优化。 第四章，介绍了仿真平台和s l a 性能验证环境，分析了s l a 机制的性能。 第五章，总结全文以及未来的工作展望。 1 4 本文的贡献点 本文引入s l a 机制，实现了在s d o n - s s p 中的q o s 保证和资源分配的优化。 具体的主要贡献点包括： 1 分析了s d o n s s p 中的s l a 管理模型； 2 阐述了s l a 在s d o n s s p 中的实现流程，并对其进行了改进，使其能够 更加简单的实现不同级别服务质量的保证和公平、有效的资源分配； 3 给出一种参数映射机制来实现业务q o s 和光网络性能参数之间的映射， 并通过评估机制描述服务水平目标( s e r v i c el e v e lo b j e c t ，s l o ) ； 4 定义业务运行时违例处理策略，并描述了s d o n s s p 中的违例处理过程； 实验证明，s l a 机制的引入实现了对于不同级别的服务质量的保障和对于 服务资源的公平合理的调度。 3 重庆邮电大学硕士论文 第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 第二章基于o g s a 的s d o n s s p 2 1基于o g s a 的s d o n s s p 基本概念 2 1 1 网格技术 “网格”( g r i d ) 一词来源于人们熟悉的电力网( p o w e rg r i d ) ，原本是希望 计算力和计算资源能够像电力一样，“打开电源开关就可以使用”，不用去关心 是谁、如何提供的这些服到”。网格的本质特征包括： 1 ) 资源共享与分布式计算：分布是网格最本源的特征，资源的共享是一种集 中资源的手段； 2 ) 高度抽象：把所有网络内可用的资源、服务、应用都抽象成为网络资源和 服务能力，暴露给用户即是一系列调用接口； 3 ) 动态性和多样性； 们白相似性、自治性与管理的多重性。 网格中系统的边界是开放的、动态的，网格资源可自主变更，网格强调一 体化的资源服务化和虚拟化机制。网格计算源自面向科学计算的高性能计算领 域，目标是充分利用网络( 特别是互联网) 上分布的计算资源、存储资源、贵 重设备等，为用户提供一台虚拟计算机。 一 网格的发展过程中也遇到很多挑战性的问题，比如标准、商业运营模式、安 全、资源管理和语义支撑等等问题。目前，包括全球网格论坛g g f ( g l o b a lg r i d f o r u m ) 、对象管理组织o m g ( o b j e e tm a n a g e m e n tg r o u p ) 、寰球网联u 2 ，w 3 c ( w o r l d w i d ew e bc o n s o r t i u m ) 以及g l o b u s 项目组在内的诸多团体都试图争夺网格标准 的制定权。2 0 0 2 年2 月，在加拿大多伦多市召开的全球网格论坛g g f 会议上， g l o b u s 项目组和i b m 共同倡议了一个全新的网格标准o g s a ! ”。它把g l o b u s 初、准 与以商用为主的w e bs e r v i c e s l 3 l 的标准结合起来，网格服务统一以s e r v i c e s 的方式 对外界提供。o g s a 的诞生，标志着网格已经从学术界的象牙塔延伸到了商业世 界中，而且从一个封闭的世界走向了开放的环境中。 2 1 2w e bs e r v i c e s 技术 w e bs e r v i c e s 是一种全新的分布式计算环境，其基本思想是利用丌放式的 标准技术，在i n t e r n e t 上实现分布式软件开发、软件工程和软件使用。与c o r b a 、 4 重庆邮电大学硕士论文第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 d c o m 等已有的分布计算技术相比，w e bs e r v i c e s 技术有许多独特的优势：首 先它采用开放的标准w e b 技术，解决了原来不同分布式计算平台的互通问题； 其次是采用基于扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，x m l ) 的服务调用 和发布机制，系统简单、调试方便；再者，由于i n t e m e t 到处可及，基本上一般 的计算系统都具有w e b 功能，因此它的推广和部署成本很低。正因为如此， w e bs e r v i c e s 受到业的高度重视，被认为是下一代i n t e m e t ( n g i ) x j k 务提供的 核心技术。 w e bs e r v i c e s 的基础技术是x m l ，和超文本链接标记语言( h y p e ri e x t m a r k u pl a n g u a g e ，h t m l ) 不同，它描述的只是数据内容本身，并不涉及数掘的 显示，因此可以用来描述任何广义的内容。w e bs e r v i c e s 可以用x m l 末描述远 程调用操作及其执行结果，其中的描述装载在简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c t a c c e s s p r o t o c o l ，s o a p t 4 i ) q b ，而该协议消息通常可以通过h t t p 传送。由于x m l 文本描述与实现无关，因此即使平台操作系统和编程语言不同，但是它们之日j 仍可以通信。w e bs e r v i c e s 本身的发布和描述也是用x m l 实现的。 2 1 3o g s a 体系结构 o g s a 被称为是下一代的网格体系结构，它是在原来“五层沙漏结构”的基础 上，结合最新的w e bs e r v i c e s 技术提出来的。2 0 0 2 年6 月，g l o b u s 联盟首次在全球 网格论坛( g g f ) 上提出了o g s a 的理念，这为服务网格的深入研究提供了良好 的开端。o g s a 试图实现网格体系结构的标准化，并采用标准、通用的“服务”模 式，以便对各种类型应用提供统一的支持。基于o g s a 框架，我们可以很容易地 实现一个组织中的多个不同部门之间、或者使用不同厂家产品的组织之间的信息 和资源共享。 o g s a 体系结构从下到上分为四层：资源层，w e bs e r v i c e s 层，基于o g s a 构 架的网格服务层和网格应用层，如图2 1 所示。资源层包括物理资源和逻辑资源 两层；w e bs e r v i c e s 层符合最新的o g s a 核心规范w s r f t 5 l ，w s r f 将在下一节详 细介绍；基于o g s a 构架的网格服务层包含程序执行服务、数据服务和一些核心 服务；应用层供应网格应用程序，它是使用一个或多个基于网格构架的服务的应 用。 ，： 醇，；_ 重庆邮电大学硕士论文第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 在o g s a 框架中，以服务为中心的基本思想贯穿所有层次，并以“w e bs e r v i c e s ” 为服务的框架结构，将所有的实体( 如：计算机、程序、数掘、仪器设备等) 都 图2 1 符合w s r f 规范的0 g s a 体系结构 抽象为服务。这种观念，有利于通过统一的标准接口来管理和使用网格。考虑到 网格环境的具体特点，因此o g s a 在原来w 曲服务概念的基础上，提出了“网格服 务( g r i ds e r v i c e ) ”的概念，用于解决服务发现、动态服务创建、服务生命周期 管理等与临时服务有关的问题。网格服务可通过定义接口束完成不同的功能，而 服务数据是关于网格服务实例的信息，因此网格服务可以简单地表示为“网格服 务= 接口珩为+ 服务数据”。o g s a 吸纳了许多w e bs e r v i c e s 标准，如w e b 服务描 述语言( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，w s d u 、简单对象访问协议( s o a p ) 、 目录访问协议( l i g h t w e i g h td i r e c t o r y a c c e s sp r o t o c o l 。l d a f ) 、w e b 服务探测 ( w s i n s p e c t i o n ) 等。这些标准用于定位、调度计算资源，并保证它们的安全。 o g s a 采用w e bs e r v i c e s 技术具有以下优点：一方面，通过注册和发现接口 定义和终端( e n d p o i n t ) ，实现描述以及动态产生特定接口绑定的代理，在异构环 境中能够支持服务的动态发现与集成；另一方面，由于w e bs e r v i c e s 技术在商业 应用领域广泛被采用，则使人们能够利用许多现有的开发工具和扩展服务，如产 生语言绑定的w s d l 处理器。o g s a 从w e bs e r v i c e s 的标准接口定义了多协议绑 定、多个实现( m u l t i p l ei m p l e m e n t a t i o n s ) 、本地，远程透明机制。o g s a 网格服务模 型包括一些具有代表性的持久服务和许多潜在的短暂服务，所有服务遵循特定的 网格服务接口和行为。 2 1 4 网格服务基础框架；从o g s i 到w s r f o g s a 是一个抽象的东西，里面没有具体的内容，o g s a 的推出要比丌放网 格服务基础架构嗍( o p e ng r i ds e r v i c eh l 丘a s 咖c t u r e o g s i ) - 早，o g s i 是对o g s a 6 l；#p_+； 薯d 一 重庆邮电大学硕七论文 第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 的主要方面具体化、规范化，g l o b u s 是基于o g s i 标准的一个实现，w s r f 足 和o g s i 同一个层次的东西，是吸收了w e bs e r v i c e s 最新成果后，对o g s i 的重 构和发展。 在o g s a 刚提出不久，g g f 及时推出了o g s i 草案，并成立了o g s i 工作 组，负责该草案的进一步完善和规范化。o g s i 规范通过扩展w s d l 和x m l s c h e m a 的使用，来解决具有状态属性的w e b 服务的问题。它提出了网格服务 的概念，并针对网格服务定义了一套标准化的接口，主要包括：服务实例的创 建、命名和生命期管理，服务状态数据的声明和查看，服务数据的异步通知， 服务实例集合的表达和管理，以及一般的服务调用错误的处理等。 但近一两年的实践证明，o g s i 存在明显的不足，其过分强调网格服务和 w e b 服务的差别，导致了两者之间不能更好地融合在一起。由于o g s i 所有接 口和操作都与服务数据有关，缺乏通用性。o g s i 不能使用现有的w e bs e r v i c e s 和x m l 工具良好的工作。o g s i 通过封装资源的状态，将具有状态的资源建模 为w e b 服务，这种做法引起了“w e b 服务没有状态和实例”的争议，同时某些 w e b 服务的实现不能适应网格服务的动态创建和销毁。另外，由于w s d l2 0 发布的延迟使之很难支持o g s i 定义【。”。 对应开放网格服务基础架构o g s i1 0 版的推出，并试图解决o g s i 和w e b s e r v i c e s 之间存在的矛盾，w s r f 被提了出来。w s r f 的提出，重新组织了o g s i 的概念，这样做的目的是更好地与w e b 服务一致。w s r f 采用了与网格服务完 全不同的定义：资源是有状态的，服务是无状态的。为了充分兼容现有的w e b 服务，w s r f 使用w s d l1 1 定义o g s i 中的各项能力，避免对扩展工具的要求， 原有的网格服务已经演变成了w e b 服务和资源文档两部分。w s r f 推出的目的 在于，定义出一个通用、开放的架构，利用w e bs e r v i c e s 技术对具有状念属性 的资源进行存取，并包含描述状态属性的机制。w s r f 的规范是针对o g s i 舰 范的主要接口和操作而定义的，它保留了o g s i 中规定的所有基本功能，只是 改变了某些语法，并且使用了不同的术语进行表达。与o g s a 的最初核心规范 o g s i 相比，w s r f 的优势表现为如下5 点： 1 ) 融入w e bs e r v i c e s 标准： 2 ) w s r f 将消息处理器和状态资源进行分离，明确了其目标是允许w e b 服务 操作对状态资源进行管理和操纵； 3 ) 在w s r f 中定义了更加通用的w s r e s o u r c e f a c t o r y 模式； 钔w s r f 在常规的w e b 服务的需求之上建立状态改变通知机制； 5 ) 在w s r f 中通过将功能进行分离，采用不同地基于w e bs e r v i c e s 技术的核 心服务来实现各个功能，简化并拓展了组合的伸缩性。 7 重庆邮电大学硕七论文第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 w s r f 根据特定的消息交换和相关的x m l 定义来规范w 曲服务资源 ( w s r e s o u f c e ) 方法的描述。w s r f 规范使程序员可以声明和实现w e b 服务 与一个或者多个有状态的资源之间的关联( a s s o c i a t i o n ) 。w s r f 描述了定义资 源状态的视图以及将它与w e b 服务描述相关联来形成w e b 服务资源 ( w s r e s o u r c e ) 的总的类型定义的方法。它也描述了如何通过w e b 服务接口 来访问w e b 服务资源( w s r e s o u r c e ) 的状态，并且定义了与w e b 服务资源 ( w s r e s o u r c e ) 分组( g r o u p i n g ) 和寻址( a d d r e s s i n g ) 相关的机制。 w s r f 实现了网格与w e bs e r v i c e s 的融合，w s r f 比之o g s i 更好地利用 了已有的x m l 标准和w 曲s e r v i c e s 标准，所以基于已有的w c bs e r v i c e s 的l 具很容易实现，w s r f 的目的是允许通过w c bs e r v i c e s 束操作管理有状态的资 源。 2 2基于o g s a 的s d o n s s p ( s d o n s s p ) s d o n s s p 的建立是由网络发展的方向来确定的：随着业务的不断发展， 需要建立业务驱动的网络，提供统一的业务支撑平台；而数掘密集型业务对带 宽和延迟提出了更高的要求，故光交换技术成为未来首选的传输平台。本文在 现有的网格技术基础之上，构筑新一代的业务支撑环境，满足未来面向服务网 络环境中的业务层面需求；采用最新网格规范定义光网络资源，实现高带宽传 输能力的封装转化；并且引入s l a 机制保证所提业务支撑环境下的服务质量和 资源的合理分配。 2 2 1 业务支撑平台的提出 技术和业务( 市场) 是推动网络不断发展的两大因素，在网络发展初期， 技术驱动显得比较重要；随着网络技术的成熟，用户的基本需求得到满足，新 的业务的需求不断涌现，业务则成为驱动网络发展的原动力【剐。业务驱动是促 进技术驱动的源泉，为了一个单纯的技术去寻求业务，往往是不成功的，而技 术复杂度越高，不成功的风险也就越大。业务的多样性和业务的综合性是发展 下一代网的驱动力量，这就要求在下一代网络中实现业务与承载分离的模式。 业务和传输是下一代网络体系中的两大功能体系，业务的发展将推动传输技术 不断发展，而适应下一代网络体系的传输技术的发展也将给业务的发展提供- 降 实的基础。 下一代网络转型，就是要让网络能快速提供业务，关键是实现业务与承载 的分离，将业务的生成和管理从网络层面拉升到业务层面。从本质上说，下一 8 重庆邮电大学硕士论文第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 代网络由市场驱动，最直接的驱动力是业务的开拓对网络提出新的要求，而网 络无法满足这些要求而引发的。市场驱动的最主要表现是，市场需要业务的多 样化、综合化。一方面来自用户的多种应用需求，将促使运营商不断丌发与提 供新的业务，以获取新的用户；另一方面，鉴于整合多种应用方式的多媒体业 ，- 略将成为技术进一步发展的必然趋势，从这个意义上讲，业务驱动的网络就是 ，面向服务1 9 的网络。从业务层面讲，面向服务必将带来技术上的普遍革新和改 ，7造，如何提供开放的统一的网络业务支撑平台，如何对底层相对业务透明的异 构的网络资源进行整合充分加以利用，以及不同业务模型如何在统一的网络体 系中融合共生都将是未来研究的重点。 根据业务支撑技术的发展历程，我们可以知道：由封闭化向开放化，山集 中式向分布式是它的发展趋势。目前业务支撑平台的发展主要是在业务生成技 术以及保证业务进行的相关技术方面，而传统的智能网开始向综合智能网发展， n g n 中的电信业务支撑则主要向运营支撑( b u s i n e s s & o p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m ，b o s s ) 发展，但是研究者很难在传统技术或者思维的支持下为电信业 务模型和i n t e m e t 业务模型提供统一的健全的网络平台，于是业务的需求使得运 营商提供业务的成本提高，且不可能在传统思维下解决这一矛盾。而到2 1 世纪 初，随着i n t e m e t 的发展，网络业务达到了前所未有的繁荣程度，各种新型业务 层出不穷，并且朝着三网合一的方向发展【lo 】。于此同时，新型业务的产生也对 业务支撑技术以及低层传输网络有了更高的要求，如何在未来三网合一的网络 环境中提供统一的业务支撑平台已经成为目前迫切需要研究的重点。 根据上面对于g r i d 标准及其核心规范的描述，我们可以看出基于o g s a 框 架的网格应用，符合统一的分布式、开放式业务支撑平台的需要，同时满足、i t 务的融合和对异构承载网络的集成。本文基于o g s a 框架构建s d o n s s p ，其 重要的特征就是业务提供与传输平台的分离，引入独立于网络运营商的业务运 营商。前者提供网络层及以下的服务，后者提供应用层服务。为了充分利用网 络运营商和用户之间可靠的客户关系，业务层应架构在网络控制层或边缘接入 层之上，通过网络运营商作为代理建立与用户的商业关系。根据这样的模式可 以建立起良性的业务生态价值链。业务提供的参与方将包括网络运营商、接入 服务商、业务运营商、软件开发商、内容提供商以致用户本身，各方密切合作 共同实现增值业务同时每一方都将从中获利，由此形成多方共赢的格局。价 值链越长，参与方越多，就越容易充分调动各方的积极性，建立起一个可赢利 的、可持续发展的业务体系。 另外，为了更好的解决s d o n s s p 中的资源分配问题，本文基于w s r f 规 范对光网络资源进行了封装，不仅仅将其看作是数据传输的基础设施，同时将 9 ，： 。；p ，”i“= 重庆邮电大学硕士论文 第二章基于o g s a 的s d o n s s p 体系结构 其作为具有服务接口的有状态资源来看待，像其它服务资源( 例如存储资源、 计算资源) 一样可以被发现、注册、监控、创建和管理，可以被其它网格应用、 调用。 2 2 2 基于o g s a 的s d o n s s p 业务支撑平台是指在面向服务的网络环境中为各种业务应用提供支撑的平 台，包括业务的建立、协同以及其他必要的支撑机制。我们建立的平台需要提 供了一系列标准化的规范来定义服务及其资源，同时其开放、通用的体系不仅 能够兼容以往的各种业务支撑技术，同时具备良好的可扩展性，能够适应未末 业务层面以及网络的发展。业务支撑技术包括业务的建立、协同以及管理等技 术。 目前，在业务生成技术【】上，形成了两种相互独立的技术体系，一种是基 于协议的开发方法，另一种是基于开放a p i s ( a p p l i c a t i o np r o