如何讓數(shù)字家庭娛樂更簡便-資源共享協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)(Intelligent Grouping Resource Sharing，簡稱IGRS，閃聯(lián))標(biāo)準(zhǔn)是多個信息終端依據(jù)規(guī)定的準(zhǔn)則，在有限范圍內(nèi)智能動態(tài)組網(wǎng)，實現(xiàn)智能互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務(wù)應(yīng)用模式的技術(shù)理論基礎(chǔ)。

閃聯(lián)基礎(chǔ)應(yīng)用提供了閃聯(lián)設(shè)備間交互的一些基礎(chǔ)性的應(yīng)用，通過調(diào)用閃聯(lián)基礎(chǔ)應(yīng)用、閃聯(lián)智能應(yīng)用框架、閃聯(lián)基礎(chǔ)協(xié)議所提供的接口實現(xiàn)了更為復(fù)雜、功能更強(qiáng)的應(yīng)用。閃聯(lián)架構(gòu)就是為解決這樣的問題而出現(xiàn)的。

IGRS標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

IGRS標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是在企業(yè)、公共場所、個人以及家庭所涉及的信息設(shè)備互聯(lián)時，通過遵循共同資源描述及功能服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)備能夠有效實現(xiàn)資源開放及服務(wù)協(xié)同，提高設(shè)備間功能的互操作性。IGRS標(biāo)準(zhǔn)為IGRS應(yīng)用提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)、使用和管理機(jī)制，它由IGRS基礎(chǔ)協(xié)議、IGRS智能應(yīng)用框架、IGRS基礎(chǔ)應(yīng)用三部分構(gòu)成，層次結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1　IGRS層次結(jié)構(gòu)

IGRS支持各種信息設(shè)備通過有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)連接，傳輸與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議，設(shè)備交互消息框架基于HTTP/1.1，設(shè)備發(fā)現(xiàn)與資源共享基于IGRS基礎(chǔ)協(xié)議，設(shè)備協(xié)同服務(wù)基于IGRS應(yīng)用框架。設(shè)備連接、傳輸與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及設(shè)備交互消息框架采用現(xiàn)有的并被廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，IGRS基礎(chǔ)協(xié)議、IGRS應(yīng)用框架及IGRS基礎(chǔ)及擴(kuò)展應(yīng)用構(gòu)成了IGRS標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，其中IGRS基礎(chǔ)協(xié)議定義了IGRS設(shè)備間的組網(wǎng)和客戶與服務(wù)間的交互機(jī)制。在基礎(chǔ)協(xié)議的基礎(chǔ)上，IGRS應(yīng)用框架為各種IGRS應(yīng)用抽象并定義出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)和交互邏輯，而各種IGRS應(yīng)用可以基于對應(yīng)的IGRS應(yīng)用框架進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)，保證互操作。

閃聯(lián)協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)最上面一層是各個用戶開發(fā)的應(yīng)用。應(yīng)用通過協(xié)議棧提供的服務(wù)和客戶的描述規(guī)范的包裝可以發(fā)布在IGRS設(shè)備上，成為IGRS服務(wù)和客戶。應(yīng)用框架是一組支持某種特定應(yīng)用的服務(wù)和客戶的集合，特定的應(yīng)用框架向特定的應(yīng)用提供更為貼切和充分的開發(fā)支持。IGRS設(shè)備上的服務(wù)和應(yīng)用通過下層的IGRS標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與其他IGRS設(shè)備上的服務(wù)和應(yīng)用進(jìn)行交互，包括互相發(fā)現(xiàn)和使用。底層的設(shè)備路由協(xié)議為上層的交互消息提供了發(fā)送的目的，而消息的傳輸則基于現(xiàn)有的傳輸協(xié)議。

IGRS設(shè)備的共享資源可以分為兩類：一類是設(shè)備自身所固有的可共享資源，如計算資源、存儲資源等，該類資源在IGRS設(shè)備中以服務(wù)對象形式接受共享資源管理器的管理；一類是應(yīng)用程序開發(fā)者通過開發(fā)可向其他應(yīng)用程序提供某種形式的服務(wù)，如媒體播放服務(wù)、文件打印服務(wù)等，該類資源在IGRS設(shè)備中以服務(wù)存根形式接受共享資源管理器的管理。

IGRS基礎(chǔ)協(xié)議

IGRS基礎(chǔ)協(xié)議定義了IGRS設(shè)備間統(tǒng)一的資源發(fā)現(xiàn)與發(fā)布機(jī)制，統(tǒng)一的設(shè)備配置管理機(jī)制，統(tǒng)一的服務(wù)訪問控制機(jī)制，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)獲取分發(fā)機(jī)制，統(tǒng)一的安全規(guī)范等。如圖2所示，IGRS基礎(chǔ)協(xié)議由設(shè)備管道協(xié)議、設(shè)備發(fā)現(xiàn)協(xié)議、設(shè)備訪問控制協(xié)議、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議、服務(wù)訪問控制協(xié)議、安全規(guī)范以及設(shè)備和服務(wù)描述規(guī)范構(gòu)成。

圖2  IGRS基礎(chǔ)協(xié)議 

設(shè)備和服務(wù)描述規(guī)范定義了IGRS設(shè)備和服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)描述模板。設(shè)備管道協(xié)議定義了IGRS設(shè)備間統(tǒng)一的消息框架及設(shè)備間的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，具有不同網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的IGRS設(shè)備可以通過消息轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(xiàn)相互通訊。設(shè)備發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設(shè)備信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機(jī)制。當(dāng)一個IGRS設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時，可以通過該協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布自身的設(shè)備資源相關(guān)信息，并且可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中已有的其他IGRS設(shè)備及相關(guān)信息。設(shè)備訪問控制協(xié)議定義了IGRS設(shè)備間的交互和管理機(jī)制。IGRS設(shè)備可以借助該協(xié)議與其他設(shè)備組成設(shè)備群組從而實現(xiàn)設(shè)備集中管理，同時IGRS設(shè)備也可以借助該協(xié)議實現(xiàn)對其他IGRS設(shè)備的配置管理。服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設(shè)備上的服務(wù)信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機(jī)制。IGRS設(shè)備上的服務(wù)可以借助該協(xié)議發(fā)布自身相關(guān)信息。IGRS設(shè)備上的客戶可以借助該協(xié)議發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備上發(fā)布出來的感興趣的服務(wù)信息。服務(wù)訪問控制協(xié)議定義了IGRS設(shè)備上客戶和服務(wù)之間的訪問控制機(jī)制，包括客戶和服務(wù)之間訪問方式、安全機(jī)制等的協(xié)商過程以及根據(jù)協(xié)商結(jié)果實現(xiàn)客戶對服務(wù)的訪問和服務(wù)狀態(tài)變化的獲取。安全規(guī)范定義了IGRS設(shè)備之間、IGRS設(shè)備上的客戶與服務(wù)間交互過程中的安全機(jī)制，包括設(shè)備間的身份認(rèn)證、授權(quán)管理、數(shù)據(jù)傳輸加密等。

IGRS應(yīng)用框架

IGRS智能應(yīng)用框架基于基礎(chǔ)協(xié)議，針對各種應(yīng)用模式定義了相應(yīng)的客戶、服務(wù)、數(shù)據(jù)對象以及它們之間的交互規(guī)則。不同的應(yīng)用開發(fā)者可以根據(jù)特定的智能應(yīng)用框架開發(fā)相應(yīng)的客戶服務(wù)或數(shù)據(jù)對象。智能應(yīng)用框架通過對IGRS基礎(chǔ)協(xié)議的封裝，為特定種類應(yīng)用的開發(fā)提供了更為專用的接口，使得該種類的應(yīng)用開發(fā)更為容易。目前，IGRS標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)定義了四個智能應(yīng)用框架。

(1)A/V應(yīng)用框架：音頻、視頻應(yīng)用中的音視頻流的傳輸、播放、控制機(jī)制。
(2)文件共享應(yīng)用框架：1IGRS設(shè)備間文件發(fā)布、查找、獲取機(jī)制及相應(yīng)的安全機(jī)制。
(3)控制類應(yīng)用框架：1IGRS設(shè)備間控制端與被控制端的交互邏輯、安全機(jī)制及相應(yīng)的應(yīng)用程序開發(fā)接口。
(4)外設(shè)即插即用應(yīng)用框架：1IGRS設(shè)備間的發(fā)現(xiàn)、設(shè)備驅(qū)動程序獲取及相應(yīng)的安全機(jī)制。

IGRS應(yīng)用

基于IGRS標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用程序開發(fā)者可以開發(fā)出各種各樣支持“資源共享與協(xié)同服務(wù)”的IGRS應(yīng)用。IGRS基礎(chǔ)應(yīng)用提供了IGRS設(shè)備間交互的一些基礎(chǔ)性的應(yīng)用，IGRS應(yīng)用則是建立在IGRS標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，通過調(diào)用IGRS智能應(yīng)用框架、IGRS基礎(chǔ)協(xié)議所提供的接口實現(xiàn)的更為復(fù)雜、功能更強(qiáng)的應(yīng)用。
IGRS基礎(chǔ)應(yīng)用內(nèi)置于IGRS設(shè)備，用于支持多個設(shè)備之間某種協(xié)同工作模式所必備的應(yīng)用，其本身可以隨著協(xié)同工作模式的發(fā)展而擴(kuò)展。另一方面，IGRS基礎(chǔ)應(yīng)用也可以為開發(fā)其他IGRS應(yīng)用提供支持。

一個IGRS應(yīng)用由一個或多個IGRS服務(wù)和一個或多個使用IGRS服務(wù)的IGRS客戶交互完成。典型情況下一個IGRS應(yīng)用交互如圖3所示。

圖3　IGRS應(yīng)用交互示意圖 

IGRS與其他標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系

互操作基礎(chǔ)

IGRS建立在多種現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上。IGRS采用了HTTP/1.1、SOAP/1.1協(xié)議作為IGRS設(shè)備間交互的消息框架，由于HTTP/1.1、SOAP/1.1的廣泛使用，IGRS的體系結(jié)構(gòu)支持與多種標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作。

與UPnP的互操作

IGRS不限定設(shè)備間尋址問題，但I(xiàn)GRS支持設(shè)備使用靜態(tài)IP、動態(tài)DHCP、AutoIP等尋址方式。IGRS的設(shè)備/服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制包括了基于全局對等組的設(shè)備/服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制和基于主從設(shè)備組的設(shè)備/服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。IGRS采用并擴(kuò)展了SSDP作為設(shè)備相互發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而SSDP同時也是UPnP 1.0協(xié)議中設(shè)備相互發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，因此，通過擴(kuò)展，IGRS設(shè)備可以支持與UPnP 1.0設(shè)備之間的互操作。

與UPNP一樣，IGRS也定義了設(shè)備描述模板用于描述IGRS設(shè)備的各種信息，這兩種模板均為XML模板，雖然在格式定義上有所區(qū)別，但是通過IGRS設(shè)備模板的擴(kuò)展機(jī)制可以在IGRS設(shè)備描述中加入UPnP所能識別的字段。

IGRS采用WSDL作為描述IGRS服務(wù)的服務(wù)描述模板，UPNP則自定義了一套服務(wù)描述模板，這兩種模板格式存在較大差異。IGRS服務(wù)可以在IGRS設(shè)備描述文檔中的服務(wù)描述中加入相應(yīng)的UPnP描述擴(kuò)展，從而使得UPnP設(shè)備可以識別IGRS服務(wù)；IGRS設(shè)備也可以通過引入UPnP服務(wù)描述文檔解析引擎，從而實現(xiàn)對UPnP服務(wù)的識別。

IGRS定義了基于會話的服務(wù)調(diào)用機(jī)制，同時支持基于非安全管道的客戶/服務(wù)間交互。IGRS服務(wù)可以在IGRS設(shè)備描述文檔中的服務(wù)描述中加入相應(yīng)的UPnP客戶訪問接口描述，從而實現(xiàn)與UPnP客戶間的交互；IGRS客戶同樣可以在非安全管道的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對UPnP設(shè)備上的UPnP服務(wù)的控制。

同樣，通過非安全管道機(jī)制，IGRS服務(wù)可以向UPnP客戶暴露事件訪問接口，從而實現(xiàn)與UPnP客戶間的事件交互，IGRS客戶同樣可以在非安全管道的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對UPnP設(shè)備上的UPnP服務(wù)的事件訂閱并接受相應(yīng)的事件通知。

IGRS與UPnP之間的互操作包括兩個方面：IGRS設(shè)備上的IGRS客戶發(fā)現(xiàn)并識別UPnP設(shè)備及UPnP服務(wù)，進(jìn)而實現(xiàn)對UPnP服務(wù)的訪問控制；UPNP設(shè)備上的UPnP客戶發(fā)現(xiàn)并識別IGRS設(shè)備及IGRS服務(wù)，進(jìn)而實現(xiàn)對IGRS服務(wù)的訪問控制。