王 陣，彭來獻，趙文棟

(解放軍理工大學通信工程學院，江蘇南京 210007)

0 引言

現代戰(zhàn)爭中制信息權是影響作戰(zhàn)勝負的關鍵因素之一，作戰(zhàn)指揮離不開對戰(zhàn)場信息的獲取、傳輸和處理。數據鏈系統(tǒng)是適應現代戰(zhàn)爭的需要和信息技術的發(fā)展而產生的一種用于在傳感器網絡、指揮系統(tǒng)和武器平臺之間進行數據傳輸與交換的戰(zhàn)術信息系統(tǒng)［1］。

當前應用中的數據鏈系統(tǒng)與指控系統(tǒng)間以格式化消息的方式進行交互，系統(tǒng)間耦合緊密;采用集中式的分發(fā)結構，以廣播的方式分發(fā)信息，效率不高，存在著單點故障的問題，為此，文中設計并給出了一種面向服務的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用分布式的分發(fā)處理結構，解決了單點故障的問題，信息用戶終端可按需獲取數據鏈信息，提高了信息分發(fā)的效率。針對其中涉及的信息服務發(fā)現問題，結合數據鏈應用背景，分類綜述了當前的研究成果，分析了各算法應用時的優(yōu)點與不足，在此基礎上，給出了下一步研究方向。

文中第1節(jié)主要介紹了當前應用中的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)結構，分析了該系統(tǒng)存在的不足;第2節(jié)主要介紹了一種面向服務的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)架構，詳細描述了系統(tǒng)各單元的功能及協作方式;第3節(jié)針對系統(tǒng)中涉及的服務發(fā)現問題，詳細介紹了服務發(fā)現的相關知識，結合現有的服務發(fā)現研究成果，以節(jié)點網絡拓撲組織結構為依據，分類綜述了現有對等網絡中服務發(fā)現技術的研究現狀以及它們在數據鏈信息服務發(fā)現系統(tǒng)中的應用狀況;最后總結了全文并給出了下一步研究方向。

1 應用中的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)

數據鏈系統(tǒng)通常采用無線信道，以格式化信息的傳輸、處理為主要目的，是實現指揮控制系統(tǒng)與武器平臺無縫隙連接的紐帶，又是保障聯合指揮的重要手段，對提高聯合作戰(zhàn)指揮能力、發(fā)揮武器平臺效能具有重要作用，目前數據鏈已逐步成為提高作戰(zhàn)效能的“倍增器”［2］。

數據鏈系統(tǒng)的典型應用如圖1所示。其中，傳感器網絡包括分布在陸、海、空、天的各種傳感器，對戰(zhàn)場環(huán)境進行不間斷的偵察和監(jiān)視，是部隊作戰(zhàn)的主要信息源;指揮平臺包括各級各類指揮所，是部隊實施作戰(zhàn)指揮的核心;武器平臺包括各類陸基武器平臺、海上武器平臺、空中武器平臺和將要發(fā)展的天基武器平臺，是實施目標打擊的根本手段。

圖1 數據鏈應用示意［1］Fig.1 Data link applications

數據鏈的設計初衷是實現作戰(zhàn)集團內部信息的共享，為了適應不同的應用需求，各國的軍隊制定了各種類型的數據鏈系統(tǒng)標準。比較知名的有美軍和北約的Link－4、Link－11、Link－14、Link－16以及Link－22［3］，這些數據鏈系統(tǒng)中，數據鏈消息經由相應的數據鏈端機接收處理后，其信息分發(fā)系統(tǒng)結構均如圖2所示。

各數據鏈端機將接收的數據鏈消息都統(tǒng)一存放入本地網絡的消息中心，消息中心通常是一個集中的服務器或服務器群，負責接收各端機傳送來的數據鏈消息，同時，將數據鏈消息發(fā)送給網內的各信息用戶終端。在信息用戶終端上裝配有各種類型的指控軟件，信息用戶終端根據自己預先設置的職能，從接收到的各種數據鏈消息中提取出本終端需要的消息，從而實現數據鏈消息向所有信息用戶終端的分發(fā)。

圖2 應用中的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)Fig.2 Data link information distribution system

這一數據鏈消息分發(fā)方式結構簡單、易于實現，但存在以下不足:

1)全局廣播的分發(fā)方式嚴重浪費了網絡資源。消息中心以廣播的方式，無差別地將接收到的數據鏈消息發(fā)送給本網絡中的各數據鏈信息用戶終端，對于信息用戶終端來說，這些數據鏈消息中大量充斥著本終端不需要的消息，這些“無用”的數據鏈消息到達信息用戶終端后，被數據鏈消息過濾器丟棄，造成了系統(tǒng)傳輸資源以及處理資源的浪費。

2)不支持數據鏈消息的按需獲取。各數據鏈系統(tǒng)終端上的指控軟件只能獲取預先配置的相關數據鏈消息內容。在終端用戶的職能、需求發(fā)生變化時，終端需要獲取的消息內容無法自動適應信息需求的變化。

3)以格式化消息為基礎的信息交互、處理方式不同造成系統(tǒng)間信息共享困難。不同數據鏈系統(tǒng)間通信協議以及消息格式不統(tǒng)一，致使不同系統(tǒng)間無法靈活的交互信息。如果在任意兩數據鏈系統(tǒng)間建立專用的消息格式轉換適配器亦可實現互通，但是，考慮N個系統(tǒng)，兩兩之間做雙向適配，需要的適配器個數將為O(N2)，系統(tǒng)的復雜性大大增加，后期升級維護困難。

針對上述問題，研究人員提出了自己的解決方案，其中比較具有代表性的有文獻［4－6］，文獻［4］提出了一種基于過濾的信息分發(fā)方法，在信息分發(fā)之前，按照一定的規(guī)則將用戶確定不需求的信息剔除，用戶從接收的信息中再進行篩選過濾，不足之處在于分發(fā)的信息中仍存在部分用戶終端不需要的信息，文獻［5］利用了服務的設計思想，將信息以信息服務的形式提供，信息經過發(fā)布、訂制、檢索，最終到達用戶終端，信息獲取的過程繁瑣，時延較大，文獻［6］將信息分類處理，節(jié)點依需求聚類，信息選擇性的進行推送，不足在于節(jié)點間的信息需求極少相同，分類處理效果不理想，同時，節(jié)點需求變化頻繁時，重新分類引入的開銷較大，分發(fā)效率也較低。

2 面向服務的信息分發(fā)系統(tǒng)設計

服務是一種自治、開放、自我描述且與實現無關的網絡構件，包括服務接口和服務實現兩部分。服務接口是消費該服務所需的操作和方法的集合，它描述了對消費者和服務之間進行交互必須遵從的契約;服務實現是指對數據以及具體服務功能的封裝。具體服務涉及的內容很廣，可以是數值運算、軟件更新、信息檢索等。SOA(Service Oriented Architecture，面向服務的架構)［7］是建立在服務的基礎上的一種軟件體系結構風格，它以服務的方式組織網絡中各種資源，具有間接尋址、松散耦合、平臺獨立等特點，為解決戰(zhàn)場信息系統(tǒng)中存在的各軍兵種間異構信息系統(tǒng)協同問題提出了一種新的解決途徑。未來數據鏈系統(tǒng)可借鑒SOA的組織思想來實現信息共享。

典型的SOA實現結構由三部分組成:服務消費者、服務提供者、服務發(fā)布發(fā)現組件(如圖3所示)。服務提供者負責提供服務，是服務的持有者，服務消費者利用服務提供者提供的服務完成特定任務，服務發(fā)布發(fā)現組件負責為服務消費者發(fā)現符合其要求的服務。整個系統(tǒng)主要采取發(fā)布/發(fā)現的工作方式，具體的工作過程為:

圖3 SOA的典型實現結構Fig.3 Typical realization structure of SOA

1)服務提供者將需要共享的服務以服務描述文檔的形式發(fā)送給服務發(fā)布發(fā)現組件，由其完成服務的注冊部署，此為“發(fā)布”過程。

2)服務消費者封裝自身的需求信息，形成標準類型的請求描述，進而將該請求遞交給服務發(fā)布發(fā)現組件，發(fā)起服務的“發(fā)現”操作。

3)服務發(fā)布發(fā)現組件根據該請求描述，從網絡中已發(fā)布的服務集合中，查找滿足要求的服務子集，并將發(fā)現結果返回給服務消費者，響應“發(fā)現”操作。如果前期未能找到滿足服務消費者需求的單個服務，服務發(fā)布發(fā)現組件則轉入執(zhí)行服務組合［8－13］程序，搜索滿足用戶需求的組合服務方案，將組合后的服務或服務集返回給服務消費者，供其使用。

4)服務消費者根據某種評判規(guī)則從返回的結果服務集中選擇綜合指標最優(yōu)的服務［14－16］，進而，根據選擇出的服務的描述信息，與服務提供者完成綁定、調用操作［17－18］。

參照圖2，采用SOA的思想構建數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)，需要擴充消息中心的功能，消息中心負責不同格式化數據鏈消息的轉換工作，同時將消息內容轉換為數據鏈信息服務。各數據鏈系統(tǒng)的消息都可以正常存放入消息中心，同時，消息中心會根據信息用戶終端的信息服務需求，在本地完成數據鏈信息服務的發(fā)現，然后將用戶需要的數據鏈信息內容以用戶可識別的消息格式發(fā)送給信息用戶終端。顯然，這一組織方式是基于集中式處理的，消息中心需要處理全網的數據鏈消息，并且需要根據信息用戶終端的個性化信息需求，動態(tài)調整發(fā)送內容。數據鏈消息數量巨大，信息用戶終端的需求也是多種多樣，這就使得集中式的消息中心極易成為系統(tǒng)的性能瓶頸，面臨著單點故障問題［19］。

軍用系統(tǒng)對可靠性要求較高。集中式的組織方式下，單個節(jié)點保存了全網的信息內容，完成信息查找的準確性較高，與此同時也存在單點故障問題，集中式的中心節(jié)點一旦失效，整個系統(tǒng)也將癱瘓。軍事應用的特殊環(huán)境決定了數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)必須采用分布式的組織方式構建，將原本由一個中心完成的任務分散到網絡中，采用分布式的組織方式構建的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)的組織結構圖如圖4所示。

在圖4給出的結構中，數據鏈語義網關負責接收來自數據鏈系統(tǒng)的數據鏈信息，并完成對格式化數據鏈信息的語義表述及信息服務語義發(fā)布，充當“服務發(fā)布者”。信息用戶終端作為“服務消費者”，通過服務代理向信息分發(fā)服務器遞交服務請求，接收響應信息。信息用戶終端同其服務代理一起構成服務化網絡中的一個完整節(jié)點，稱之為用戶節(jié)點;每個信息分發(fā)服務器都是一個服務節(jié)點，作為“服務發(fā)布發(fā)現組件”，完成服務的發(fā)布、發(fā)現、注冊等工作;與用戶節(jié)點直接相連的信息分發(fā)服務器稱之為邊界服務節(jié)點。

圖4 數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)組織結構示意Fig.4 Structural diagram of new data link information distribution system

數據鏈語義網關在完成數據鏈消息的服務化封裝之后，不再將服務發(fā)布到一個固定的中心位置，而是面向全網服務節(jié)點進行發(fā)布。如此，可解決前面提到的現有數據鏈系統(tǒng)存在的不足:

1)信息用戶終端只會接收到與本終端信息需求相關的信息，減少了無用信息的傳輸，節(jié)約了系統(tǒng)資源。

2)當信息用戶終端在職能、需求改變時，可通過搭配的服務代理更改信息需求，方便地做到數據鏈信息的按需獲取。

3)針對現有的各數據鏈系統(tǒng)間數據格式、標準不統(tǒng)一的問題，該系統(tǒng)在數據鏈語義網關上，將各種類型的數據鏈標準消息中包含的數據鏈信息提取出來，統(tǒng)一進行服務化封裝，以數據鏈信息服務作為各系統(tǒng)間溝通的橋梁。

數據鏈消息經數據鏈語義網關將接收到的格式化數據鏈消息，封裝成數據鏈信息服務，供信息用戶終端使用。當信息用戶終端有信息服務需求時，通過服務代理向網絡請求相應的數據鏈信息服務，由網絡完成數據鏈信息服務的發(fā)現匹配，并將結果返回給信息用戶終端的服務代理。服務代理參照服務查找的結果，對目標服務進行綁定、調用操作，并將服務執(zhí)行結果重新編碼成信息用戶終端能夠識別的數據鏈消息，返回給信息用戶終端。

在整個流程中，涉及到的關鍵技術有數據鏈消息的服務化封裝技術、服務發(fā)現技術，服務的綁定與調用技術等，其中，服務發(fā)現技術是重中之重，發(fā)現服務是使用服務的前提，是保證整個系統(tǒng)正常工作的關鍵。文獻［20］指出:“一旦服務消費者明確了服務提供者的服務訪問方式及地址信息，服務調用等問題都將較容易解決”，而這些信息的獲取都需要通過服務發(fā)現來完成。鑒于服務發(fā)現在面向服務系統(tǒng)中的重要性，下面將重點講述服務發(fā)現的相關知識，分析分布式環(huán)境下的服務發(fā)現算法的研究發(fā)展狀況及當前主要研究成果。

3 分布式服務發(fā)現算法

實際工程應用中，考慮具體實現的簡單方便性，盡量減少服務雙方信息交互次數，在使用服務時，除了要明確目標服務所在節(jié)點的訪問方式及地址信息，還需要明確目標服務的輸入輸出參數等信息，得到這些信息后，服務消費者便可遵照服務接口的定義，通過系統(tǒng)設定的服務訪問協議(如 SOAP［21］協議)，向目標服務輸入己方的輸入參數，接收服務的返回輸出，完成服務的調用。服務的訪問地址、輸入輸出參數、訪問方式等信息保存在服務的描述文檔之中。服務描述文檔是服務提供者對所提供的服務的各方面信息進行描述的標準化文件，不同服務描述標準對服務描述時的側重點有所不同，其中比較有代表性的服務描述的標準有 WSDL［22－23］和 OWL－S［24］，OWL －S支持語義級別的服務描述，也是現今研究的熱點。不管是何種類型的服務描述標準，最基本的都包含有服務的名稱、訪問地址、輸入輸出參數以及訪問方式等信息，這些信息是服務發(fā)現和使用的主要依據，文獻［25］對服務發(fā)現的表述是:“服務發(fā)現是從眾多服務中找出滿足用戶需求的單個服務或是多個服務的組合服務”。

服務發(fā)現架構，按組織方式可分為集中式和分布式兩大類。集中式下，所有服務都被發(fā)布到統(tǒng)一的服務注冊中心(如 UDDI［26］)，服務注冊中心因此保存有全網的已發(fā)布服務信息，對于用戶來說，不管需要何種類型的服務，都是向該注冊中心發(fā)送服務請求，由該注冊中心搜索本地服務集合，綜合評價擇優(yōu)，將滿足用戶需求的服務子集返回給用戶。分布式的服務發(fā)現方式雖然避免了集中式存在的單點故障問題，但缺少注冊中心這類有效地感知全網服務信息的機制支持，服務發(fā)現的難度也較集中式大很多，只能通過節(jié)點之間的協作，共同完成服務的發(fā)現任務。針對分布式服務發(fā)現的策略問題，國內外相關研究人員也展開了廣泛研究，取得了一定的研究成果，概括起來，可以分為以下幾類:基于結構化對等網絡的服務查找算法、基于非結構化對等網絡的服務查找算法，基于混合對等網絡的服務查找算法。

3.1 基于結構化對等網絡的服務發(fā)現算法

結構化的查找方式多采用hash技術形成關鍵字，進而完成發(fā)布查找等操作，hash技術即散列技術，是把任意長度的輸入，通過散列算法，變換成固定長度的輸出，該輸出即為散列值，也就是hash的鍵值。采用hash技術進行服務的查找，優(yōu)點是是查找效率高，能夠在對數跳數內找到精確匹配的信息，但是hash操作本身遮蓋了概念的語義信息，形成的鍵值不能反映原始數據中蘊含的語義信息，也就不能支持語義級別的服務匹配查找。基于結構化對等網絡的服務發(fā)現研究的重點在于研究怎樣把結構化P2P網絡和語義信息有機的結合起來，以較小的代價實現結構化P2P中高效地語義服務發(fā)現。

文獻［27］提出 PDUS(P2P－based Distributed UDDI web service Discovery)發(fā)布發(fā)現算法，該系統(tǒng)包含多個UDDI，各UDDI分別負責不同領域服務的索引，并組成結構化Chord環(huán)。服務發(fā)布時，服務提供者利用服務本體技術［24］將服務描述中的Service-Category的屬性值對應到領域本體中的相應概念，進而利用該概念的hash鍵值進行服務的發(fā)布，服務查找時的處理方法與之相似。經過上述操作后，具有相同領域信息的服務自然的聚集在一個節(jié)點上，查找效率較高。但是，確定某一服務具體屬于哪個領域是難點，往往需要人工干預才能完成，使得服務發(fā)現的自動化程度降低;同時，不同服務提供者對同一個服務所屬領域的表達上也不盡相同，例如在線支付服務PayOnline，服務提供者對該服務所屬領域的定義可以是電子商務E－business，也可以是商務Commerce，領域E－business是領域Commerce的一個子領域，因為領域信息表達上的差異，原本屬于相同領域的服務經過散列之后不能保證匯聚到同一個節(jié)點上。

文獻［28］將 DHT(Distributed Hash Table)與SON［29］(Semantic Overlay Network，語義覆蓋網)相結合提出ERGOT((Efficient Routing Grounded On Taxonomy)算法，在使用DHT發(fā)布服務的同時，依據服務描述中的語義信息，在發(fā)布路徑上提供相似服務的節(jié)點之間建立連接關系，形成語義覆蓋網，查詢服務時，服務請求被逐步傳遞到相似服務的提供節(jié)點，這些節(jié)點首先查詢本地服務集合，若沒能發(fā)現滿足需求的服務，則將請求轉發(fā)給SON上的鄰居節(jié)點，直至查詢到滿足需求的服務，或是達到終止條件，結束查找。相比于單純依靠Chord實現服務查找，該算法增加了一定程度的語義檢索支持，但是，SON不能保證在確定邏輯跳數內找到滿足要求的服務，而Chord中的邏輯一跳對應到網絡物理鏈路上又表現為多跳，使用Chord完成SON多次轉發(fā)式的查詢將引入較大的鏈路開銷。

文獻［30］在服務發(fā)布發(fā)現時僅考慮服務的輸入、輸出概念信息，服務發(fā)布時，算法羅列待發(fā)布服務的輸入、輸出概念子集的所有組合，然后對每種組合情況使用DHT技術單獨產生關鍵字，并在結構化對等網上發(fā)布原始服務。例如某服務的輸入概念為(c1，c2)，輸出概念為(c4，c5)，那么將分別以(c1，sep，c4)、(c1，sep，c5)、(c1，sep，c4，c5)、(c2，sep，c4)、(c2，sep，c5)、(c2，sep，c4，c5)、(c1，c2，sep，c4)、(c1，c2，sep，c5)、(c1，c2，sep，c4，c5)九種組合情況各形成關鍵字(sep僅是輸入輸出分隔符)，完成服務的發(fā)布。服務查找時利用請求的輸入輸出概念集直接形成鍵值查找。這一發(fā)布查找方式簡單方便，但是，在服務的輸入輸出參數較多時，服務發(fā)布產生的數據流量較大，同時，只支持輸入輸出參數概念的關鍵字匹配。

結構化的查找方式更加注重查找效率，因此廣泛采用DHT技術，優(yōu)點是拓撲結構化、路由效率高，缺點是語義檢索能力不足，現有的改進算法雖然在一定程度上增加了語義級別的檢索支持，但引入的數據流量開銷都比較大。

3.2 基于非結構化對等網絡的服務發(fā)現算法

在非結構化P2P系統(tǒng)中，網絡節(jié)點的拓撲組織以及資源信息存儲都具有隨意性，當用戶需要獲取特定資源時，無法得到確定拓撲結構的支持，事先也就不能明確所需要的資源會存儲在哪個節(jié)點上，信息查詢也就可能帶有一定的盲目性，所以無法保證信息發(fā)現的效率。非結構化P2P網絡中的服務查找算法最基本的就是洪泛查找算法，服務請求被發(fā)往請求節(jié)點的所有鄰居節(jié)點，其鄰居節(jié)點再將此請求發(fā)給自己的所有鄰居，如此下去，直至發(fā)現匹配的服務，或是TTL減為0，達到終止條件。顯然，這種查找方式引入的網絡流量太大，查找效率低，進一步改進型的查找算法有概率轉發(fā)查找算法［31－32］、迭代加深搜索算法［33］、隨機游走搜索算法［34－35］等。

概率轉發(fā)查找算法中，節(jié)點收到服務請求，本地查找不成功的情況下，在該節(jié)點的各數據鏈路上依概率發(fā)送服務請求;迭代加深搜索算法中，服務請求節(jié)點動態(tài)地增加查詢消息的TTL值，直至發(fā)現滿足要求的服務;隨機游走搜索算法中，節(jié)點在本地查找不成功的情況下，隨機選擇出一條輸出鏈路發(fā)送請求消息。這幾種改進的查找方式在一定程度上減少了查詢流量開銷，但是，請求信息的路由比較盲目，沒有充分利用各節(jié)點的服務信息。

文獻［36］借用了分類法本體技術，每個節(jié)點根據本節(jié)點提供的服務的領域特征，選擇本體中的相應領域概念標識本節(jié)點，兩節(jié)點提供的服務間的相似程度使用相應的領域概念間的相似度來衡量。依據該相似度衡量策略，在節(jié)點之間建立相等、相關、參考、無關等四種語義鏈路關系，形成語義覆蓋網。節(jié)點間的語義關系鏈路是服務請求消息路由的重要依據，相等關系意味著節(jié)點間提供的服務是歸屬于相同領域的服務，無關及參考關系則表明節(jié)點間提供的服務不在同一領域，服務請求消息總是先經語義無關鏈路多次轉發(fā)，到達與請求消息目標領域具有相等、相似、或是參考關系的服務提供節(jié)點，然后在該節(jié)點及其鄰居上完成進一步的語義檢索。這種方式具備一定的服務語義檢索功能和效率，節(jié)點的語義鄰居數越多，查找的成功率越高，但同時也使得該語義覆蓋網的建立維護開銷變大。

同樣采用語義覆蓋網技術的還有文獻［37－39］，類似于文獻［36］，文獻［37－38］也是根據節(jié)點所提供服務的領域知識特征建立節(jié)點之間的聯系，形成一張覆蓋網，不同的是，這里采用了超節(jié)點技術，每個領域遴選出一個超節(jié)點，負責本領域的服務查找與索引，如圖5所示，服務查詢請求經過各超級節(jié)點的轉發(fā)傳遞，最終到達目標領域的超級節(jié)點，完成服務的查找。

圖5 文獻［37－38］使用的節(jié)點組織結構Fig.5 Structural diagram of nodes in reference articles［37 －38］

非結構化查找方式更加注重對語義查找的支持，因此，多采用語義覆蓋網技術構建節(jié)點之間的關系鏈路，用于引導服務查找信息的路由。該種組織模式可以支持比如帶有規(guī)則表達式的多關鍵字查詢和模糊查詢等復雜查詢，具有比較好的靈活性和容錯能力，同時，系統(tǒng)中每個節(jié)點只需保存周邊少量節(jié)點的信息，節(jié)點頻繁加入或退出對系統(tǒng)的影響較小，即系統(tǒng)對網絡的動態(tài)變化適應性較好。不足之處在于，相比于結構化的查找方式，該種組織方式的查詢耗費較高，限制了其應用規(guī)模，并且查詢的時延不確定。

3.3 基于混合式對等網絡的服務發(fā)現算法

混合式的服務發(fā)現方式旨在融合上述兩種發(fā)現方式的優(yōu)點，謀求以較小的開銷查找到匹配的服務，同時相比于結構化的組織方式，減少網絡拓撲維護時引入的鏈路開銷，更好的支持語義級別的查找。混合式的對等網絡下的服務發(fā)現多采用多層對等結構實現。

文獻［40］采用超節(jié)點技術，超級節(jié)點之間采用DHT技術組成結構化對等網，同時引入分類法本體技術，分類法本體中的每個領域類概念都以關鍵字的形式發(fā)布到各超級節(jié)點，相同領域的服務提供節(jié)點又圍繞該超級節(jié)點組成非結構化對等網，服務查找時，先根據請求服務包含的領域信息，將服務請求發(fā)送到相應領域的超級節(jié)點上，然后再根據領域信息以外的服務描述信息在本領域內的非結構化對等網中完成服務查找。

文獻［41］采取的方法與文獻［40］類似，不同的是，文獻［41］增加了公共節(jié)點，服務提供節(jié)點將服務描述信息放在同領域的超級節(jié)點上，同時可選擇的將描述信息放到公共節(jié)點組成的網絡中，所有發(fā)布到公共節(jié)點網絡上的服務都是開放給所有節(jié)點訪問的，而發(fā)布到本領域的超級節(jié)點上的服務就有一定的訪問限制，如此一來，服務提供者可以更加靈活的配置所提供的各項服務，不足在于沒有增加服務發(fā)現的效率。

混合式的查找方式追求查詢耗費與語義查詢支持能力的折中，常用的做法是將服務按照一定的規(guī)則分為幾個領域，在領域內部以及領域之間分別構建對等網絡，優(yōu)點是領域的劃分縮小了查詢信息的擴散域，同時，領域內部節(jié)點狀態(tài)的改變不會影響到其他領域的節(jié)點。不足是網絡結構相對復雜，結構化對等網的引入決定了其對語義的發(fā)布發(fā)現支撐能力不足。

3.4 對比分析

前面討論了三種類型的分布式服務發(fā)現算法，這三類發(fā)布發(fā)現算法在設計時的側重點不同，使適用的應用場景也不同。其對比結果如表1所示。

表1 三種發(fā)現算法對比Table 1 Comparison of the three discovery algorithms

1)在發(fā)現效率上，結構化的發(fā)現方式優(yōu)于混合式的發(fā)現方式，混合式的發(fā)現方式優(yōu)于非結構化的發(fā)現方式。

2)在對語義發(fā)現的支持上，非結構化的發(fā)現方式優(yōu)于混合式的發(fā)現方式，混合式的發(fā)現方式優(yōu)于結構化的發(fā)現方式。

3)當網絡節(jié)點數目增加時，結構化的發(fā)現方式可擴展性明顯優(yōu)于混合式，優(yōu)于非結構化的發(fā)現方式。

在實際應用中，必須結合應用環(huán)境特點，選擇適當的服務發(fā)布發(fā)現方式。

與因特網相比，應用于軍事環(huán)境的數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)具有以下特點:

1)節(jié)點數量較少，網絡直徑較小。

2)系統(tǒng)中承載的信息以傳感器信息為主，數據時效性強、更新速度快。

3)在查找的過程中，更注重服務的查準率。當網絡中存在多個滿足用戶需求的服務時，保證準確發(fā)現其中的一個即可。

非結構化的發(fā)現方式對網絡的動態(tài)性適應較好，對語義發(fā)現的支持也優(yōu)于其他兩種發(fā)現方式，但查找耗費較高，發(fā)現時延較大，不適用于時效性較強的數據鏈應用;混合式的發(fā)現方式結構相對復雜，在節(jié)點數量較少時，不適宜采用;結構化的發(fā)現方式發(fā)現效率高、時延小，不足在于語義發(fā)現的支持較弱，需要一定的拓撲維護開銷，軍事應用中，各種信息的表現形式是統(tǒng)一規(guī)劃的，因此，對語義發(fā)現的要求不高，再者，網絡中節(jié)點數目較少，相應的拓撲維護開銷也較小，通過一定的技術改進，結構化的發(fā)現方式可應用于數據鏈信息分發(fā)系統(tǒng)之中，完成信息服務的高效發(fā)現。

4 結語

文中首先講述了應用中的數據鏈系統(tǒng)存在的問題，進而引入了面向服務的新的系統(tǒng)結構，對系統(tǒng)各單元的功能及單元間的協作方式作了詳細說明。對其中涉及的關鍵性的數據鏈信息服務發(fā)現的問題，結合現有服務發(fā)現的研究成果，分類介紹了各種服務發(fā)布發(fā)現算法，并闡述了各類算法應用時的優(yōu)點與不足，綜合分析以上幾種發(fā)現方式，可以看出由于軍事應用環(huán)境的特殊性，數據鏈信息服務中大量存在的是傳感器信息，信息的時效性強，現有的針對商用語義服務的發(fā)布發(fā)現算法不能很好應用于軍事應用環(huán)境?；诮Y構化對等網絡的服務發(fā)現方式發(fā)現效率高、時延小，不足在于信息發(fā)布的目的性不強，發(fā)布的目的節(jié)點與信息的實際需求節(jié)點間可能距離較遠，造成信息獲取的時延偏大，以基于結構化對等網絡的服務發(fā)現方式為基礎，研究構建一種以需求為中心的發(fā)布/發(fā)現方式，減少信息發(fā)布的目的節(jié)點與信息的實際需求節(jié)點間的平均距離，從而進一步減少整體發(fā)現時延、提高發(fā)布/發(fā)現效率將是下一步工作的重點。

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