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网格技术在电信领域中的应用

浏览:2152  来源:通信人在线  日期:2023-10-15
 

1、下一代电信业务对网格资源的需求

在电信领域,正在研究下一代电信业务和支持它的跨网络运行环境的关系。或者说,如何通过一系列电信基础设施平台的承载和控制能力,形成下一代的电信业务。在这种下一代电信业务跨越平台的多业务组合环境中,存在两个突出的问题:一个是跨网络的应用与各个平台资源之间的关系;另一个是各个平台资源间的业务资源共享问题,即如何在不影响每个网络自身结构、信令和功能的情况下,支持共享资源并提供跨平台的业务。

对于每一个平台而言,网络平台或业务平台,或是传统的基础设施,都包含自主的资源,并且向高层的应用提供自己的业务能力。这种业务能力在一个平台的内部是完整的,即平台或者网络对于任何事件的发生都有相应的对策。众所周知,Web服务通过统一认证、动态工作流控制和交易控制机制,解决了Internet上各个业务平台的业务能力同步问题。但是,它没有考虑各个业务平台资源之间的同步问题。如果一个跨网络业务包含了公共交换电话网(PSTN)Internet两个网络的业务能力,则每个网络在提供业务时都提供了自己相关的资源(例如传输资源、交换资源、计算资源和存储资源),而在业务完成时要释放网络的资源。倘若一个跨网络业务不能正常完成,这可能是由于业务请求者中间放弃了请求,或是其中一个网络的业务组件执行出现了意外,在没有跨越网络的信令机制的情况下,一部分网络中的资源就无法得到同步的释放,从而导致网络整体的业务能力受损,并可能很快积累到系统崩溃的程度。在PSTN综合业务数字网用户部分(ISUP)Internet会话启动协议(SIP)互连时会出现这种问题,它同样也会在任何两种需要预留资源的不同协议的网络互连和业务互连中发生。

一种用于跨越网络和业务的资源同步方案是集中式的,它把所有的网络和业务的资源控制交给一个集中的应用进行管理。例如通过一组JAIN PARLAY网关将各个网络的资源映射到应用平台来控制。它相当于对原有的资源管理进行重构,同时增加协同资源管理的功能。这种方案的风险在于集中管理一个大型的多网络、多业务系统资源的开销十分巨大,而且原有的网络和业务自身的资源管理和控制也没有得到重用。

作为解决资源同步的另一种方案,是要求所有网络采纳与承载能力无关的呼叫处理协议(BICC),使得信令能够穿透会话所经过的所有网络,这对于端到端的跳进式通信业务是可行的。但是如果把资源扩充到不同平台的寻址能力、存储能力和计算能力,这种信令式方案的实现难度就变得很大了。因此,作为通过多种异构的网络提供电信业务的下一代网络,必须在不改变各个网络现有的信令和资源管理方式的前提下,通过在所有网络之上增加一个业务协同(或称服务协作)层来解决资源同步管理问题。同时,这个解决方案必须在业务层面上是抽象的,与物理的平台结构无关,与具体的平台信令无关,与具体应用无关。更进一步,它不但不能对现有的各个网络平台和现有的应用有任何影响,还要对今后新增的网络平台能力和新的业务能力提供开放的支持,采用开放网格业务体系结构下的网络和业务承载能力资源同步管理方案,能够实现与平台自身的承载和控制技术无关,与平台上承载的应用无关,同时可以支持多种异构平台互连时提供资源的控制和管理能力,可以动态地管理传输、交换、存储、计算等多种多样的承载能力,为下一代电信业务的发展提供基础的支持。

2OGSA多网络环境承载业务资源的业务模型

过去,网格计算和网格业务通常是用于大型多组织的协同科学计算,用于解决异构分布网络上的计算资源分配和管理的。由于Internet上电子商务的兴起,网格业务被看成是解决共享计算机资源、数据库资源和存储能力的技术。显然,如果采用开放网格业务体系结构解决下一代电信业务的跨网络承载业务能力的生成、管理和协同操作,从承载角度增强现有的开放业务存取结构,意义也是十分重大的。

由于多网络环境的承载业务资源同步管理是面向下一代电信业务的,同时网格业务的体系结构和Web服务开放业务体系结构密切关联,首先需要建立符合这个体系结构的下一代电信业务的模型。依据欧洲电信标准组织(ETSI)SPAN对下一代电信业务的研究和特点,下一代电信业务是用户和5类基本业务控制的集合形成的相互关联的体系:

网络接入门户的终端注册和用户登录控制;

会话接入门户的会话建立、位置查询和会话状态的管理;

业务接入门户的业务建立、承载能力生成和承载能力状态管理;

业务控制门户,包括控制能力生成、业务交换和控制能力状态管理等等;

业务管理门户的业务建立、业务投放和计费管理。

任何一个具体的通信过程的建立(过去称为呼叫处理)都是由以上5类业务的一些实例为基础组合成的。每个通信业务实例均有自己的业务存取点,各类业务存取点之间通过业务逻辑关联起来形成一个整体。值得注意的是,无论通过什么网络接入,无论承载能力是通过什么网络提供的,对网络接入门户、会话接入门户、业务接入门户和业务控制门户的访问方式是相同的,这是开放业务存取(OSA)的重要特征。

从用户的角度看,无论实际的会话和业务多么复杂,这些门户都是一个动态的通信业务实体(一个汇聚)的一系列接口。这是符合Web Service体系结构的。同时,所有申请的业务是发送给代理的,并从代理取得相应的结果(以认证为例,仅需在网络接入门户上作一次认证,但实际上通信过程中需要的用户业务认证是通过代理进行的)

扬景等根据以上描述的下一代电信业务模型、OGSA的建模规范和通用网格业务模型导出了下一代资源同步管理模型。建立资源同步管理模型的原理是,把已经建立了会话的用户所提出的建立一个跨越网络的承载业务的需求表达为在一个虚拟组织内通过一个代理端口提供的一种业务能力。这是一种网格服务,它的业务能力是由下面的一些网络承载能力的组合实现的,是由一组业务请求和提供协议形成的接口来表达的。而这种网格业务能力的实现过程是通过业务软状态管理和多业务软交换中的一组对下面各种物理网络资源进行控制的资源控制协议来实现的。显然,承载资源同步管理的基础是端到端协同操作的环境,它的承载业务模型是继承上面描述的业务门户能力,每一种承载业务能力被看成是建立在一种分布式网络上的一个业务,相同承载能力的组合是一种业务,不同承载能力的组合也是一种业务(组合业务)。它的虚拟组织模型对应于上面描述的会话业务能力,在一个会话基础上申请的一个业务是一个虚拟组织,一个会话也被看成是一个业务集成的虚拟组织,因此这里虚拟组织可以具有多层的嵌套的树状关系。由于要重点考虑承载资源同步问题,并且承载业务能力和具体的承载网络是密切相关的,因此由业务接入门户的接口向物理网络承载控制器的映射业务需要被作为资源同步的公共网格业务来处理。

在下一代的电信业务中,人们定义的资源同步管理网格业务服务于业务接入门户和业务管理门户。在业务接入门户中,它为一个跨越网络的承载环境中的资源组合(互连)提供同步管理功能,这样就不必再考虑信令的穿透性,如在软交换解决方案中采用SIP-T协议,从而大大降低了网络和业务的互连复杂性。在业务管理门户中,这个网格业务为承载业务的创建者提供一个开发平台,可以将不同的承载能力,包括传输能力、交换能力、存储能力、计算能力组合成为新的承载业务,从而为开发新的电信业务打下基础。下一代的电信业务已经大大超出了基于传输和交换能力的点到点实时通信,大量的计算能力和存储能力也介入到电信业务的提供中来。同时,电信业务的提供也从传统的呼叫处理向基于会话的多业务处理发展。在这种情况下,建立跨越平台的端到端的业务承载能力是一个关键的问题。在不影响现有的业务体系结构的情况下支持业务资源的同步管理是必需的。

开放网格业务体系结构为我们提供了一个解决方案,即通过定义抽象的业务和接口,在现有的网络和业务资源能力之上建立一个网格业务控制层,通过它来协调一个虚拟组织下的不同的业务平台的资源配置和管理的同步,满足下一代电信业务动态管理的需求。

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