机载平台服务注册中心系统技术方案

本发明专利技术提出一种机载平台服务注册中心系统，旨在提供一种高动态环境下更加灵活和高效的服务注册与查询机制。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：分布式服务注册组件将服务提供者地址及静态描述信息发往服务注册主控中心；分布式服务查询组件将服务消费者地址及对服务的动态和静态需求信息发往服务注册主控中心；服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务注册信息及查询需求信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配，如果存在满足需求的服务，则将服务提供者的地址及静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，将服务消费者的地址与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

Airborne Platform Service Registry System

【技术实现步骤摘要】
机载平台服务注册中心系统
本专利技术涉及一种用于对高动态变化环境下的机载平台服务进行注册和查询的系统，主要应用于航空机载平台以及无人机集群中高速动态变化的节点间实现面向服务架构时的服务注册中心的设计与开发领域。
技术介绍
服务注册中心是支撑面向服务架构(ServiceOrientedArchitecture，SOA)和微服务架构等分布式服务系统正常运行的重要基础，已成为其中不可或缺的重要平台组件。在面向服务的分布式软件系统架构中，应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来，服务接口采用中立的方式进行定义，并独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，从而使得构建在各种系统中的服务可以使用统一和通用的方式进行交互。在面向服务的软件架构中，借助服务描述标准、数据交互协议以及基础平台软件，可以根据需求对松散耦合的应用组件进行分布式部署、组合和使用。灵活、高效和鲁棒的服务注册中心系统就是面向服务的软件架构中支撑实现服务提供者和服务消费者动态发现的重要媒介。服务注册中心能够对服务提供者所提供的服务进行注册存储，并为服务消费者提供查询功能，返回满足需求的服务列表，还能记录服务提供者和服务消费者的信息，实现服务消费者对服务提供者信息的订阅等，通过集群的方式还可以实现高可靠、高可用的服务注册中心功能，从而满足互联网生产环境中对服务注册中心的高应用需求。借助服务注册中心，服务消费者可以在进行远程服务调用时，从查询到的服务列表中选择服务提供方的地址进行服务调用，无需与特定的服务提供者绑定，可以实现服务提供者和服务消费者的灵活对接，从而提升分布式系统的服务组件化设计与开发能力。目前，在面向服务架构SOA中，统一描述、发现和集成协议(UniversalDescriptionDiscoveryandIntegration,UDDI)和WS-Discovery是最具代表性的两种服务注册发现标准。UDDI是WebServices协议栈的重要组成部分，提供了一种存储Web服务信息的目录，其标准中通过Web服务描述语言(WebServicesDescriptionLanguage,WSDL)描述了用来在服务注册中实现发布、搜索、变更调用和复制操作的Web服务编程接口，企业可以根据需要使用UDDI对Web服务进行动态查找和搜索，也可以将自己的Web服务动态发布到UDDI注册中心，供其他用户使用。WS-Discovery是由结构化信息标准促进组织OASIS制定的一个服务发现标准，并通过WSDL描述了一套用于服务发布和搜索的API接口。目前WS-Discovery支持Ad-Hoc和Managed两种基本的服务发现模式。在Ad-Hoc模式下，服务消费者在一定的网络范围内以广播的形式发送探测消息以搜寻目标服务，在探测消息中包含了关于目标服务的搜寻条件，满足该条件的目标服务在接收到探测消息之后将自身的相关信息回复给发送广播消息的服务消费者，服务消费者获得服务信息后选择合适的服务提供者进行调用。由于广播形式对网络带宽的开销较高，因此Ad-Hoc模式往往只局限于较小网络范围内的目标服务发现。为了解决这个问题，Managed模式建立了一个维护所有可用目标服务的发现代理中心，服务消费端只需要将探测信息发送给发现代理中心就可以搜寻相应的目标服务信息。由于在Ad-Hoc模式下的广播探测机制在Managed模式下被转变成单播模式，从而极大的减轻了网络的负载。服务注册中心也是微服务框架中的重要组件，其中保存了应用系统中所有微服务的运行地址等信息，消费者可以通过DNS或者其他方法动态发现注册中心地址。为了保证互联网应用系统内大规模微服务之间高效可靠的运行，服务注册中心的重点在于如何提升注册与发现服务的可用性、一致性和容错性。在生产环境中，随着业务负载的变化以及程序的升级，各种微服务需要不断的上线和下线，因此需要保证服务注册中心的高可用性，为了应对大规模微服务注册时的负载，往往采用注册中心集群化的方式来提升注册与发现的并发处理性能。对于采用集群化的注册中心，各节点间通过数据同步机制来确保不同注册中心节点上的服务注册与订阅信息数据的一致性，使得集群中所有的客户端看到同一份数据，不出现读或者写不一致的问题。另外，注册中心还能够在节点故障时触发主节点选举机制，只要服务注册中心集群中半数以上的节点存活，就可以保证注册中心的正常运行。微服务框架中的服务注册中心还往往具备数据变更主动推送功能，当注册中心的数据发生变更时能够将变化的数据通知给客户端。目前的微服务框架中主要采用如zookeeper、eureka、consul以及键值数据库等作为服务注册中心，为保证生产环境大规模微服务之间的协调与调度提供了有效的解决方案。面向服务的架构设计思想也在机载平台中得到了应用。然而，机载平台运行环境相较于互联网更加苛刻，作为服务提供者和服务消费者之间的协调器，服务注册中心系统需要综合考虑机载平台特征进行设计，如平台移动性使得服务运行状态也随之动态变化，无线移动网络的有限带宽需要各平台减少交互过程中服务信息分发的数据流量等。因此，使用目前的相关方案实现高动态环境下的机载平台服务注册中心还存在诸多不足，例如：1、不能适应机载平台高速动态变化的运行环境。目前的服务注册中心主要应用于静态网络环境或服务信息变化较少的运行环境，缺少对高动态变化环境的支持。高动态环境下服务所在平台信息以及服务自身的属性信息处于不断的变化过程中，需要持续不断的对服务注册信息进行修改，从而需要注册中心持续进行信息更新，并在集群节点之间进行数据同步，当机载平台和提供的服务数量较多时会造成服务注册中心持续的高负载运行甚至无法正常工作。目前的服务注册中心还不具备支持高速动态以及大规模节点环境下服务信息持续变化的能力。2、不能适应机载平台间通信网络带宽不足的运行环境。目前的服务注册中心系统中，当服务提供者的属性信息发生变化时需要对注册中心的信息进行修改，然后由注册中心向订阅了该服务的节点进行推送。当服务属性信息持续快速变化时，会在服务提供者与注册中心、注册中心与服务消费者之间造成较大的网络带宽开销。同时，由于动态变化的信息需要持续与服务注册中心进行交互，将造成服务提供者、服务消费者与服务注册中心之间存在大量的网络连接，为服务注册中心的安全性带来隐患。目前的服务注册中心还缺少能够适应有限网络带宽环境内服务动态变化属性信息的灵活注册与推送支撑机制。3、不能适应机载平台多样的服务查询信息推送需求。目前的面向服务架构或微服务框架中，服务提供者主要向服务注册中心注册基本的属性信息，然后服务消费者通过服务接口名称或应用名称进行服务订阅，只要满足服务消费者基本需求的服务均分发给服务消费者，最后由服务消费者进行服务选择。目前的服务注册中心还缺乏对服务消费者和服务提供者属性信息的进一步匹配过滤功能以及对服务消费者不同需求的查询与推送机制。
技术实现思路
本专利技术的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种综合考虑高速动态变化环境特征及需求的机载平台服务注册及查询机制，支持对快速动态变化的服务属性信息的分发，能够适应机载环境下有限的网络带宽约束，并通过对注册信息与查询的分类管理，以及对不同类型的注册信息进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载平台服务注册中心系统，包括：设置在机载平台服务提供端的服务提供者和完成服务信息注册功能的分布式服务注册组件，设置在机载平台服务消费端的服务消费者和实现服务信息查询订阅功能的分布式服务查询组件，以及与上述分布式服务注册组件和分布式服务查询组件进行通信，全局协调服务注册信息与订阅信息，并且包含了服务订阅信息接收控制单元、服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元、服务注册信息接收控制单元、服务订阅信息推送控制单元的服务注册主控中心，其特征在于：分布式服务注册组件接收服务提供者输入的服务注册信息及状态变更信息，将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息发送给服务注册主控中心；同时对服务提供者的动态描述信息与服务消费者的动态需求信息进行匹配，将满足需求的服务动态指标信息发送给分布式服务查询组件；分布式服务查询组件接收服务消费者的服务查询请求和回调函数信息，将服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息发送给服务注册主控中心；服务注册主控中心中的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元内的信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配计算，如果存在满足订阅需求的服务静态描述信息，则将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将查询结果返回给服务消费者，并将服务消费者的地址信息与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。...

【技术特征摘要】
1.一种机载平台服务注册中心系统，包括：设置在机载平台服务提供端的服务提供者和完成服务信息注册功能的分布式服务注册组件，设置在机载平台服务消费端的服务消费者和实现服务信息查询订阅功能的分布式服务查询组件，以及与上述分布式服务注册组件和分布式服务查询组件进行通信，全局协调服务注册信息与订阅信息，并且包含了服务订阅信息接收控制单元、服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元、服务注册信息接收控制单元、服务订阅信息推送控制单元的服务注册主控中心，其特征在于：分布式服务注册组件接收服务提供者输入的服务注册信息及状态变更信息，将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息发送给服务注册主控中心；同时对服务提供者的动态描述信息与服务消费者的动态需求信息进行匹配，将满足需求的服务动态指标信息发送给分布式服务查询组件；分布式服务查询组件接收服务消费者的服务查询请求和回调函数信息，将服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息发送给服务注册主控中心；服务注册主控中心中的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元内的信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配计算，如果存在满足订阅需求的服务静态描述信息，则将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将查询结果返回给服务消费者，并将服务消费者的地址信息与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。2.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：分布式服务注册组件包括：连接服务注册主控中心的本地服务注册信息发送控制单元和本地服务订阅信息接收控制单元，连接本地服务注册控制单元、本地服务注册信息发送控制单元和本地服务信息发布控制单元的本地服务全局描述信息存储单元，连接本地服务信息发布控制单元的本地服务订阅信息存储单元和服务动态描述信息匹配单元。3.如权利要求2所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：本地服务注册控制单元接收来自服务提供者的服务注册信息和服务状态更新信息；本地服务全局描述信息存储单元存储分布式服务注册组件所在平台上的服务注册者注册的全局信息，服务提供者在进行注册时，将注册信息分为三类：服务接口属性信息、静态不变的服务属性描述信息、动态变化的服务属性描述信息以及动态变化的更新周期，然后向本地服务注册控制单元进行注册，本地服务注册控制单元将注册信息存入本地服务全局描述信息存储单元，并向服务提供者返回服务关联标识号；当服务的属性信息变化时，服务提供者通过服务关联标识号更新变化的状态信息。4.如权利要求3所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：本地服务注册信息发送控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元，当检测到新注册的服务时则将服务提供者的地址信息以及服务静态描述信息发往服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元；本地服务订阅信息接收控制单元接收来自服务注册主控中心推送的服务消费者地址信息与动态描述需求信息，并将信息存入本地服务订阅信息存储单元；本地服务订阅信息存储单元中存储来自服务注册主控中心推送的，由本地服务订阅信息接收控制单元存入的外部服务消费者对于本地服务提供者的动态指标需求描述信息；本地服务信息发布控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元和本地服务订阅信息存储单元中的信息变化，并调用服务动态描述信息匹配单元对本地注册的服务的动态指标信息与外部订阅的动态指标需求进行匹配，将满足需求的服务提供者的动态指标信息周期性的推送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件。5.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：分布式服务查询组件包括：接收来自服务消费者的查询请求及回调函数，并向服务消费者返回查询结果的外部服务订阅控制单元，分别连接在外部服务订阅控制单元与外部服务订阅信息发送控制单元、外部服务订阅信息接收控制单元之间的外部服务订阅信息存储单元和订阅响应结果存储单元。6.如权利要求5所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：外部服务订阅控制单元将服务消费者输入的查询信息和回调函数信息存入外部服务订阅信息存储单元；外部服务订阅信息存储单元存储分布式服务查询组件所在平台上的服务消费者输入的服务查询请...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，李涛，黄秀琼，乔文昇，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51