王 鵬，蘭巨龍，孫鵬浩，胡宇翔

(國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州450002)

基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理探析

王 鵬，蘭巨龍，孫鵬浩，胡宇翔

(國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州450002)

針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在靈活性、可擴(kuò)展性等方面存在的缺陷，對元能力和元服務(wù)的基本性質(zhì)和基本理論進(jìn)行了闡述，提出了一種基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理，該機(jī)理通過網(wǎng)絡(luò)元能力的建模和動態(tài)組合，可靈活構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)鏈和服務(wù)路徑。通過服務(wù)鏈的靈活組合和部署，在節(jié)點層面實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能的靈活定義；通過服務(wù)路徑的靈活定制，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)多樣性與動態(tài)性的結(jié)合，最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)。

元能力；柔性服務(wù)；可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)鏈；服務(wù)路徑

0 引言

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在靈活性、可擴(kuò)展性等方面缺陷明顯，面對日益增加的新興網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、廣泛存在的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和不斷提高的通信質(zhì)量需求，以“打補(bǔ)丁”方式進(jìn)行的升級改造已經(jīng)捉襟見肘。為從根本上解決信息通信網(wǎng)絡(luò)中泛在、融合、異構(gòu)、可信、可管、可擴(kuò)的需求，對新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點。近年來，國內(nèi)外對新型網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行了諸多積極的研究和探索。2005年，美國啟動了FIND(future Internet design)項目[1]。該項目的主要目標(biāo)是探索未來網(wǎng)絡(luò)設(shè)計之道，提出了一系列的解決方案。與此同時，歐盟也通過FP7計劃開展了Challenge One項目，其子項目4WARD[2]和AUTOI (autonomic Internet)[3]重點探索了可伸縮虛擬網(wǎng)服務(wù)提供能力，并在資源優(yōu)化管理上提出了解決思路。此外，日本開展了AKARI項目[4]研究，對未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑進(jìn)行研究。國內(nèi)方面，北京交通大學(xué)提出了支持普適服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)，基于兩層模型實現(xiàn)對泛在互聯(lián)和普適服務(wù)的有效支撐[5-6]，清華大學(xué)從規(guī)模、性能、安全、功能和服務(wù)5個方面提出了一種多維可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)[7]，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步就互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)性、海量數(shù)據(jù)高效傳輸?shù)葐栴}展開研究。

為了提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性，研究人員試圖從“功能的分解與組合”角度探索未來網(wǎng)絡(luò)體系。信息工程大學(xué)等國內(nèi)十幾家科研院所聯(lián)合提出了可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[8]，可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的提出，促進(jìn)了可編程網(wǎng)絡(luò)在控制面和數(shù)據(jù)面的標(biāo)準(zhǔn)化分離探討，在底層強(qiáng)調(diào)控制面和數(shù)據(jù)面內(nèi)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化[9]。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的典型網(wǎng)絡(luò)功能如NAT、負(fù)載均衡、接入控制等功能在可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中均可以通過功能模塊的方式來實現(xiàn)[10]。國外研究人員在此方面也進(jìn)行了深入研究，在控制面，Beacon[11]將控制器分成多個稱為Buddle的功能模塊組合，以增加控制器功能增添刪除的靈活性。Corybantic[12]在內(nèi)部實現(xiàn)了程序模塊化，通過對模塊程序的重組實現(xiàn)功能組合和上層對控制器的功能規(guī)劃。在數(shù)據(jù)平面，對功能單元的提取和組合也成為研究熱點。Frenetic[13]提出了并行化的模塊編程語言，能夠?qū)崿F(xiàn)功能模塊并行組合，完成數(shù)據(jù)分組的多重處理。文獻(xiàn)[8]、文獻(xiàn)[14]和文獻(xiàn)[15]提出了柔性可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的元能力理論，提出了基于元能力的資源建模方法，為后續(xù)的研究工作提供了理論支撐。

基于以上背景和現(xiàn)狀，本文重點探討了網(wǎng)絡(luò)如何根據(jù)業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化動態(tài)地提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在滿足多樣化業(yè)務(wù)需求的同時，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的合理調(diào)度，提升了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

1 元能力模型

元能力(Atomic Capacity，AC)[8,16]是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)傳遞能力的最小功能抽象，是支持網(wǎng)絡(luò)核心功能擴(kuò)展和服務(wù)定制化的基礎(chǔ)。元能力是將當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的功能分解、粒度細(xì)化，構(gòu)建具有細(xì)粒度網(wǎng)絡(luò)功能的集合。例如，轉(zhuǎn)發(fā)、擁塞控制、流控、分片及安全等功能。

1.1 元能力結(jié)構(gòu)

記元能力集合為S。根據(jù)前文對元能力的論述可知，元能力是單獨的元功能(AtomicFunction)，它具有以下特點：

① 開放性。設(shè)?si,sj∈S，則si?sj，任何元能力均可向其他元能力和服務(wù)提供接口，即任何兩個元能力均可聯(lián)結(jié)。

② 可調(diào)性。具有控制參數(shù)，可根據(jù)服務(wù)請求動態(tài)調(diào)節(jié)。

④ 完備性。元能力集合是網(wǎng)絡(luò)功能的全集。

⑤ 可擴(kuò)展性。元能力可根據(jù)具體情況，添加具有新型功能的元能力。

基于以上特征，本文給出元能力的五元組結(jié)構(gòu)，即S:=T,I,D,B,L，(即，標(biāo)識,接口,數(shù)據(jù)基,執(zhí)行體,服務(wù)鏈)。如圖1所示，下面分別對五元組的功能進(jìn)行描述。

圖1 元能力結(jié)構(gòu)框圖

標(biāo)識(Tag)為元能力的身份ID(Identifier)。它的設(shè)計需要滿足以下原則：① 唯一性，每個元能力應(yīng)該有一個全網(wǎng)唯一的身份標(biāo)識，外部應(yīng)用僅需根據(jù)元能力標(biāo)識即可無歧義定位元能力；② 可聯(lián)結(jié)性，在不考慮具體功能的情況下，元能力標(biāo)識可與任何其他元能力聯(lián)結(jié)，為元能力的可組合特性提供支持。

接口(Interface)是元能力的數(shù)據(jù)和控制信息的輸入/輸出通道和功能描述。若元能力標(biāo)識代表其身份，那么接口就相當(dāng)于其“簡歷”，向外部展示其具體的“能力”。接口分為功能接口和非功能接口，前者描述元能力能夠完成的功能清單，后者是描述元能力的非功能屬性。

數(shù)據(jù)基(Data Base)為元能力的數(shù)據(jù)和控制信息提供存儲結(jié)構(gòu)。其中數(shù)據(jù)是指元能力的功能實現(xiàn)固有的、不可或缺的單元，例如，路由器節(jié)點中路由表元能力中的路由表項等；控制信息則包括與相應(yīng)元能力相對應(yīng)的控制信令、QoS參數(shù)及策略等。

執(zhí)行體(Body)為元能力的邏輯處理單元。執(zhí)行體根據(jù)元能力被調(diào)用的接口和配置的參數(shù)，占用特定的資源，執(zhí)行特定的功能。它的設(shè)計與實現(xiàn)需要滿足以下原則：① 隔離性，執(zhí)行體應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用請求，動態(tài)地分配相應(yīng)的資源，執(zhí)行相應(yīng)的功能，其他應(yīng)用也應(yīng)該無感地完成相同的操作，好像只有該應(yīng)用唯一使用該元能力；② 約束性，執(zhí)行體應(yīng)該以接口的被調(diào)用情況作為約束，占用節(jié)點的資源，提供嚴(yán)格限制資源濫用的行為。

鏈接( Link)為元能力組合的表現(xiàn)機(jī)制，即由其實現(xiàn)相鄰元能力的聯(lián)結(jié)鏈，即組合鏈。鏈接是元能力的必要組成部分，從協(xié)議棧的角度，元能力鏈接是連接協(xié)議層間以及協(xié)議層內(nèi)部元能力的紐帶，使“凌亂”的元能力集合，基于應(yīng)用需求，組合為有序、完整的協(xié)議操作單元組。

1.2 元能力基本性質(zhì)

元能力鏈接需要滿足以下設(shè)計原則：

① 完備性。理論上，任意兩個元能力之間均可通過鏈接機(jī)制進(jìn)行組合。

② 約束性。實際中的鏈接組合不是隨意的，組合動作是由應(yīng)用驅(qū)動(Application-driven)的，組合的效果也是有明確功能和意義的。

③ 可調(diào)整性。元能力之間的鏈接需要根據(jù)應(yīng)用的請求指標(biāo)綜合、優(yōu)化兩者之間的參數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)組合。

元能力的詳細(xì)邏輯設(shè)計參考如圖2所示。

圖2 元能力邏輯結(jié)構(gòu)參考圖

元能力的本體描述是開發(fā)元能力的參考依據(jù)，因此，在本體中需要描述元能力操作的資源、元能力的行為、元能力的類型和元能力的工作機(jī)理?？偟膩碚f，元能力根據(jù)其所屬類型定義操作資源的接口，元能力實現(xiàn)即元能力的工作機(jī)理就是為圍繞對這些資源的操縱(訪問、調(diào)節(jié))而實現(xiàn)的，并對外表現(xiàn)出特定的行為模式。

1.3 元能力理論

元能力理論是應(yīng)對當(dāng)前TCP/IP難以適應(yīng)業(yè)務(wù)多樣性的需求而提出的一種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)承載機(jī)制。目前網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對業(yè)務(wù)適應(yīng)性差的根本原因是作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)承載機(jī)制的TCP/IP對上層業(yè)務(wù)提供的服務(wù)粒度粗，難以添加新的功能，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)僵化。

元能力理論的層次結(jié)構(gòu)如圖3所示，元能力理論將基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)功能分解為細(xì)粒度的功能單元—元能力，元能力是根據(jù)基本的功能元素模板實現(xiàn)的具有特定功能的細(xì)小單元，這些細(xì)小單元既可以單獨向元服務(wù)層提供訪問接口，也可以通過與其他元能力組合，形成具有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特性的元能力實例，并向元服務(wù)層提供訪問接口。由于元能力本身不具有業(yè)務(wù)特性，它是細(xì)小網(wǎng)絡(luò)功能單元(如分片、校驗和等)，因此在業(yè)務(wù)與元能力之間需要構(gòu)建具有業(yè)務(wù)特性的元服務(wù)。元服務(wù)是根據(jù)特定業(yè)務(wù)構(gòu)建的具有業(yè)務(wù)烙印的服務(wù)層次，同時也是在不同業(yè)務(wù)之間實現(xiàn)資源隔離的虛擬層，它由一系列元能力實例組成，并向業(yè)務(wù)直接提供服務(wù)。

圖3 元能力-元服務(wù)層次模型

元能力理論是支持可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它不僅僅停留在節(jié)點層面，還需要網(wǎng)絡(luò)范圍的機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)范圍的重構(gòu)是建立在網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知的基礎(chǔ)之上的，這涉及到幾個方面，首先，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知視圖，網(wǎng)絡(luò)需要掌握網(wǎng)絡(luò)元能力及資源分布，即哪些節(jié)點有哪些元能力和資源使用情況。其次，根據(jù)業(yè)務(wù)請求，結(jié)合多態(tài)路由，建立一條到達(dá)目的端的服務(wù)路徑，路徑上的節(jié)點存在滿足業(yè)務(wù)請求的元能力子集及完成功能的資源支持。最后，服務(wù)路徑上的節(jié)點內(nèi)部根據(jù)業(yè)務(wù)請求，將網(wǎng)絡(luò)元能力組合為元服務(wù)(若元服務(wù)層沒有滿足需求的元服務(wù))，通過元服務(wù)的組合實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的響應(yīng)。

以上是元能力理論的工作機(jī)理和概念描述，其完成從節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)還涉及到兩個具體方面：在節(jié)點層面上，需要完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集合的構(gòu)建，即元能力的劃分、分類以及元能力的組合——服務(wù)鏈(由于元服務(wù)也是由元能力的序列組成，那么多個元服務(wù)組合為業(yè)務(wù)提供服務(wù)，本質(zhì)上也是元能力的序列，因此，下文描述元能力理論時，均以元能力為單元考慮)；在網(wǎng)絡(luò)層面上，需要完成元能力的通告，即發(fā)布、注冊以及跨節(jié)點的服務(wù)機(jī)制——服務(wù)路徑。

2 基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理

基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理分為節(jié)點級的服務(wù)鏈構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)級的服務(wù)路徑構(gòu)建。節(jié)點級服務(wù)鏈構(gòu)建指的是路由交換節(jié)點內(nèi)部元能力的有序組合過程，以及相應(yīng)基礎(chǔ)運行環(huán)境的建立過程；網(wǎng)絡(luò)級服務(wù)路徑構(gòu)建指的是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間通過有序組合形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理特點在于“柔性”，而實現(xiàn)“柔性”的重點在于實現(xiàn)服務(wù)的多樣性以及動態(tài)性。

2.1 服務(wù)鏈構(gòu)建流程

節(jié)點級服務(wù)鏈構(gòu)建是整個網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)，也是網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)實現(xiàn)的最基本環(huán)節(jié)。節(jié)點級服務(wù)鏈構(gòu)建涉及到以下模塊：適應(yīng)性應(yīng)用程序(Adaptive application，Adaptive-app)、適應(yīng)性推理引擎(Adaptive Reasoner Engine,Adaptive-RE)、適應(yīng)性組合引擎(Adaptive Composite Engine，Adaptive-CE)、服務(wù)鏈管理器(Service Chain Manager，SCM)、元能力庫(Auto-capacity Repository，ACR)、規(guī)則約束庫(Rule Repository，RR)和探測器(Detector)。各部分的功能如圖4所示。

服務(wù)鏈構(gòu)建類似于目前典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中socket的建立，是資源再分配的過程，圖4給出了服務(wù)鏈的構(gòu)建過程：

① 首先適應(yīng)性應(yīng)用程序發(fā)出服務(wù)請求規(guī)格R，并轉(zhuǎn)給節(jié)點的探測器；

② 經(jīng)探測器過濾后，判斷其是控制信令還是數(shù)據(jù)消息。對于控制信令，將服務(wù)請求的語義描述傳遞適應(yīng)性推理引擎，并轉(zhuǎn)到③，否則轉(zhuǎn)到⑦；

③ 適應(yīng)性推理引擎解析R對于控制信令，將引擎推理出相對應(yīng)的規(guī)則集合L(主要包括資源請求參數(shù)和參數(shù)約束等)，并連接規(guī)則庫，判斷是否有新規(guī)則出現(xiàn)，并將請求規(guī)則集L傳遞給適應(yīng)性組合引擎；

④ 適應(yīng)性組合引擎根據(jù)規(guī)則訪問本地的元能力和規(guī)則庫，選擇合適的元能力集合A；然后A結(jié)合L，根據(jù)組合策略應(yīng)用組合算法，生成服務(wù)鏈C，并將服務(wù)鏈移交到服務(wù)鏈管理器中；

⑤ 服務(wù)鏈管理器將服務(wù)鏈C存儲到效應(yīng)器列表中，并啟動計時器，計量服務(wù)鏈的生命周期；

⑥ 與⑤同時，適應(yīng)性組合引擎將服務(wù)鏈C的句柄作為響應(yīng)返回給應(yīng)用程序；

⑦ 應(yīng)用程序根據(jù)返回的C發(fā)送數(shù)據(jù)消息，并由探測器識別出數(shù)據(jù)消息，并將其轉(zhuǎn)給服務(wù)鏈管理器中；

⑧ 服務(wù)鏈管理器根據(jù)數(shù)據(jù)消息中的服務(wù)鏈句柄C，索引服務(wù)鏈，打開數(shù)據(jù)信道，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)。

圖4 適應(yīng)性節(jié)點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原型

2.2 服務(wù)路徑構(gòu)建流程

服務(wù)路徑的構(gòu)建流程是指從業(yè)務(wù)的宿主節(jié)點發(fā)起通信請求到目的宿主節(jié)點的服務(wù)鏈建立過程。通信過程涉及到以下角色：源宿主節(jié)點、適應(yīng)性服務(wù)節(jié)點(Adaptive service node,ASN)和目的宿主節(jié)點。其中，源宿主節(jié)點負(fù)責(zé)運行應(yīng)用程序的源端系統(tǒng)。適應(yīng)性服務(wù)節(jié)點完成服務(wù)的組合和尋路，其主要由適應(yīng)性中間點(Adaptive broker,AB)和服務(wù)節(jié)點(Service Node,SN)組成，AB根據(jù)請求節(jié)點檢索本地服務(wù)列表，形成服務(wù)鏈，SN主要根據(jù)AB提供的服務(wù)鏈完成具體服務(wù)任務(wù)；SN隨時向AB通告其服務(wù)和資源更新，AB維護(hù)著本地服務(wù)和資源列表。SN和AB既可綁定在一起，也可進(jìn)行分布式部署。目的宿主節(jié)點主要運行應(yīng)用程序的目的端系統(tǒng)，它可能是用戶端主機(jī)、內(nèi)容服務(wù)器或適應(yīng)性服務(wù)節(jié)點。

每種業(yè)務(wù)在宿主節(jié)點發(fā)起服務(wù)請求消息，該請求首先轉(zhuǎn)發(fā)給AB，由AB解析該消息，翻譯該業(yè)務(wù)的ID及請求的服務(wù)和參數(shù)約束，生成服務(wù)請求報告，然后AB根據(jù)服務(wù)請求報告檢索本地服務(wù)和資源，經(jīng)過推理，最終做出是否接受該業(yè)務(wù)的請求。一旦接受請求，就需要調(diào)用適應(yīng)性組合機(jī)制，就像搭積木一樣，為該業(yè)務(wù)構(gòu)建特定于該業(yè)務(wù)當(dāng)前請求的服務(wù)鏈，服務(wù)鏈的構(gòu)建過程也就是元能力信用分配的過程。最終輸出就是針對該業(yè)務(wù)當(dāng)前請求的服務(wù)鏈，并為該服務(wù)鏈分配ID，與業(yè)務(wù)ID相對應(yīng)。若不能滿足請求，則轉(zhuǎn)發(fā)給下一個滿足該要求的適應(yīng)性服務(wù)節(jié)點。這樣依次就建立起了一條從源到目的的服務(wù)通路，稱為“服務(wù)路徑”。最后服務(wù)路徑上每個適應(yīng)性服務(wù)節(jié)點的AB將該業(yè)務(wù)與其服務(wù)鏈的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的SN，并由SN提供具體服務(wù)。對于不能滿足服務(wù)請求要求的中間節(jié)點只進(jìn)行數(shù)據(jù)的“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”。

利用這種結(jié)構(gòu)，節(jié)點可以根據(jù)感知的外部不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求變化，做出適應(yīng)性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變——元能力組合，增強(qiáng)了節(jié)點的適應(yīng)能力，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)。

2.3 服務(wù)鏈的動態(tài)調(diào)整流程

服務(wù)鏈以及服務(wù)路徑的動態(tài)調(diào)整，對于網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化調(diào)度、提高資源復(fù)用率具有重要的作用。本節(jié)主要論述服務(wù)鏈的動態(tài)調(diào)整流程。對于已建立的服務(wù)鏈，關(guān)于節(jié)點服務(wù)鏈的調(diào)整存在以下幾種情況：調(diào)整某些元能力的參數(shù)、添加某些元能力、去除某些元能力，以及上述情況的混合。

服務(wù)鏈的調(diào)整有2種方案，一種是業(yè)務(wù)發(fā)送調(diào)整信令時，不僅包含服務(wù)鏈的標(biāo)識，而且還有新的服務(wù)請求信息，那么，根據(jù)該請求信息重建一個服務(wù)鏈，并使用相同標(biāo)識替代當(dāng)前服務(wù)鏈；另一種是業(yè)務(wù)發(fā)送調(diào)整信令時，除包含待調(diào)整服務(wù)鏈的標(biāo)識外，還有調(diào)整請求信息，那么，根據(jù)該調(diào)整信息，改變當(dāng)前服務(wù)鏈的組成或參數(shù)。目前，難以定量地衡量兩種方案的優(yōu)劣，這里僅采用第2種方案。

節(jié)點為每個服務(wù)鏈創(chuàng)建了特定的隊列，根據(jù)服務(wù)鏈的參數(shù)，劃分了特定等級，對于應(yīng)用程序，正如建立的socket，若調(diào)整其參數(shù)，只需調(diào)用相關(guān)的函數(shù)即可，如接收緩存區(qū)大小。服務(wù)鏈的調(diào)整也類似，應(yīng)用程序調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)、修改參數(shù)或增刪鏈中的元能力，都需要調(diào)用函數(shù)實現(xiàn)，具體步驟如下：

① 業(yè)務(wù)調(diào)用庫函數(shù)，發(fā)送調(diào)整信令。

② 將信令解析獲得命令，通過映射獲得調(diào)整規(guī)則，并做出調(diào)整決策。若決策是拒絕調(diào)整，則轉(zhuǎn)到步驟⑤；若接受調(diào)整，那么分幾種情況，若決策是參數(shù)調(diào)整，則按請求修改調(diào)度單元的相關(guān)參數(shù)；若決策為增刪元能力，則增刪復(fù)合調(diào)度中相應(yīng)的調(diào)度單元；若決策包含上述情況的綜合，那么，先增刪、后調(diào)節(jié)參數(shù)。

③ 驗證調(diào)整后的服務(wù)鏈的完整性和一致性。

④ 返回服務(wù)鏈的標(biāo)識。

⑤ 結(jié)束。

2.4 服務(wù)路徑的動態(tài)調(diào)整流程

服務(wù)路徑的調(diào)整分為兩部分，第1部分是節(jié)點內(nèi)服務(wù)鏈的調(diào)整，已經(jīng)在前一節(jié)詳細(xì)描述，本節(jié)不再論述。第2部分是節(jié)點調(diào)整，即調(diào)整服務(wù)路徑上的某些節(jié)點。本質(zhì)上，服務(wù)路徑的節(jié)點調(diào)整是路由調(diào)整，原因可能是業(yè)務(wù)調(diào)整了性能要求(通常是提高了性能要求)，導(dǎo)致當(dāng)前服務(wù)路徑上的某些節(jié)點不能滿足其要求；或者網(wǎng)絡(luò)根據(jù)資源認(rèn)知視圖發(fā)現(xiàn)某些節(jié)點出現(xiàn)性能瓶頸，難以保證服務(wù)路徑的性能需求；或者服務(wù)提供商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)宏觀策略，改變某些業(yè)務(wù)的服務(wù)路徑等。

由上述分析可知，路由的調(diào)整過程分為以下3種情況：① 由服務(wù)路徑上的節(jié)點發(fā)起調(diào)整請求；② 由業(yè)務(wù)發(fā)起調(diào)整請求；③ 由服務(wù)提供商的宏觀配置。其中，路由的調(diào)整過程不同類型的主要區(qū)別在于發(fā)起者不同，但三者的主要過程都涉及處理信令沿服務(wù)路徑中的服務(wù)中間點傳播，以及不同節(jié)點收到信令后的處理(接受或者拒絕)。

3 結(jié)束語

本文從提升網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性出發(fā)，提出了一種基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理，元能力是網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的基本功能單元，通過元能力的不同組合滿足業(yè)務(wù)多樣且時變的服務(wù)需求，提升了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。然而，由于網(wǎng)絡(luò)普遍是采用資源統(tǒng)計復(fù)用方式提供服務(wù)的，要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隨需求和狀態(tài)時變的柔性服務(wù)方式，全局的確定性與客觀的隨機(jī)性相互交織，這對于基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理的內(nèi)涵和運行機(jī)制挑戰(zhàn)巨大。因此，本文對基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理的探析是十分初步的，柔性服務(wù)機(jī)理的具體運行方式和協(xié)議設(shè)計仍需要進(jìn)一步的深入研究。

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Initial Research on Flexible Network Service Mechanisms Based on Atomic Capacity

WANG Peng,LAN Ju-long,SUN Peng-hao,HU Yu-xiang

(National Digital Switching System Engineering &Technological R&D Center,Zhengzhou He’nan 450002,China)

Aiming at the defects of traditional network on flexibility and extensibility,this paper proposes a novel flexible network service mechanism based on atomic capacity.By implementing the modeling and dynamic combination of network atomic capacity,the network service chain and service path can be constructed flexibly.Based on flexible combination and deployment of service chain,the real-time dynamic adjustment of network function can be realized.Based on flexible customization of service path,the combination of network service diversity and dynamics is implemented so as to realize the flexble network service.

atomic capacity;flexible service;reconfigurable network;service chain;service path

10.3969/j.issn.1003-3114.2017.01.01

王 鵬，蘭巨龍，孫鵬浩，等.基于元能力的網(wǎng)絡(luò)柔性服務(wù)機(jī)理探析[J].無線電通信技術(shù)，2017，43(1):01-06.

2016-10-21

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2015AA016102)；國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃) 項目(2012CB315900)

王 鵬(1985—)，男，助理研究員，博士，主要從事新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和路由交換技術(shù)研究，先后參加4項國家級科研項目，作為主要參加人員參加國家“863”計劃課題2項，其中作為子項負(fù)責(zé)人參加國家“973”計劃課題2項，近5年發(fā)表論文20余篇，其中SCI、EI檢索10余篇，出版專著1部。蘭巨龍(1962—)，教授，博士生導(dǎo)師，長期從事IP網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)研究、核心設(shè)備開發(fā)工作，先后主持或參與了多項國家和軍隊重大工程的建設(shè),主持了4項國家863計劃重大課題，同時作為課題組副組長或主要貢獻(xiàn)者參加了10余項國家或軍隊重大課題，并于2005年主持研制成功我國第一臺全部核心技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能IPv6路由器，目前作為項目首席科學(xué)家主持國家973計劃項目1項,先后獲得省部級科技進(jìn)步一等獎3次，軍隊科技進(jìn)步一、二等獎各1次，申請國家發(fā)明專利9項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，出版專著2部。

TN711

A

1003-3114(2017)01-01-6