如何讓數(shù)字家庭娛樂更簡便-資源共享協(xié)同服務標準的體系結(jié)構

信息設備資源共享協(xié)同服務(Intelligent Grouping Resource Sharing，簡稱IGRS，閃聯(lián))標準是多個信息終端依據(jù)規(guī)定的準則，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)同服務應用模式的技術理論基礎。

閃聯(lián)基礎應用提供了閃聯(lián)設備間交互的一些基礎性的應用，通過調(diào)用閃聯(lián)基礎應用、閃聯(lián)智能應用框架、閃聯(lián)基礎協(xié)議所提供的接口實現(xiàn)了更為復雜、功能更強的應用。閃聯(lián)架構就是為解決這樣的問題而出現(xiàn)的。

IGRS標準的體系結(jié)構

IGRS標準的目標是在企業(yè)、公共場所、個人以及家庭所涉及的信息設備互聯(lián)時，通過遵循共同資源描述及功能服務接口標準，使設備能夠有效實現(xiàn)資源開放及服務協(xié)同，提高設備間功能的互操作性。IGRS標準為IGRS應用提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡資源發(fā)現(xiàn)、使用和管理機制，它由IGRS基礎協(xié)議、IGRS智能應用框架、IGRS基礎應用三部分構成，層次結(jié)構如圖1。

圖1　IGRS層次結(jié)構

IGRS支持各種信息設備通過有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍牙等網(wǎng)絡連接，傳輸與網(wǎng)絡協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議，設備交互消息框架基于HTTP/1.1，設備發(fā)現(xiàn)與資源共享基于IGRS基礎協(xié)議，設備協(xié)同服務基于IGRS應用框架。設備連接、傳輸與網(wǎng)絡協(xié)議以及設備交互消息框架采用現(xiàn)有的并被廣泛應用的網(wǎng)絡技術，IGRS基礎協(xié)議、IGRS應用框架及IGRS基礎及擴展應用構成了IGRS標準的主要內(nèi)容，其中IGRS基礎協(xié)議定義了IGRS設備間的組網(wǎng)和客戶與服務間的交互機制。在基礎協(xié)議的基礎上，IGRS應用框架為各種IGRS應用抽象并定義出相應的標準服務和交互邏輯，而各種IGRS應用可以基于對應的IGRS應用框架進行標準化實現(xiàn)，保證互操作。

閃聯(lián)協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構最上面一層是各個用戶開發(fā)的應用。應用通過協(xié)議棧提供的服務和客戶的描述規(guī)范的包裝可以發(fā)布在IGRS設備上，成為IGRS服務和客戶。應用框架是一組支持某種特定應用的服務和客戶的集合，特定的應用框架向特定的應用提供更為貼切和充分的開發(fā)支持。IGRS設備上的服務和應用通過下層的IGRS標準協(xié)議與其他IGRS設備上的服務和應用進行交互，包括互相發(fā)現(xiàn)和使用。底層的設備路由協(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設備的共享資源可以分為兩類：一類是設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設備中以服務對象形式接受共享資源管理器的管理；一類是應用程序開發(fā)者通過開發(fā)可向其他應用程序提供某種形式的服務，如媒體播放服務、文件打印服務等，該類資源在IGRS設備中以服務存根形式接受共享資源管理器的管理。

IGRS基礎協(xié)議

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

圖2  IGRS基礎協(xié)議 

設備和服務描述規(guī)范定義了IGRS設備和服務的標準描述模板。設備管道協(xié)議定義了IGRS設備間統(tǒng)一的消息框架及設備間的消息轉(zhuǎn)發(fā)機制，具有不同網(wǎng)絡介質(zhì)的IGRS設備可以通過消息轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(xiàn)相互通訊。設備發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設備信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制。當一個IGRS設備進入網(wǎng)絡時，可以通過該協(xié)議向網(wǎng)絡上發(fā)布自身的設備資源相關信息，并且可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中已有的其他IGRS設備及相關信息。設備訪問控制協(xié)議定義了IGRS設備間的交互和管理機制。IGRS設備可以借助該協(xié)議與其他設備組成設備群組從而實現(xiàn)設備集中管理，同時IGRS設備也可以借助該協(xié)議實現(xiàn)對其他IGRS設備的配置管理。服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設備上的服務信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制。IGRS設備上的服務可以借助該協(xié)議發(fā)布自身相關信息。IGRS設備上的客戶可以借助該協(xié)議發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中各設備上發(fā)布出來的感興趣的服務信息。服務訪問控制協(xié)議定義了IGRS設備上客戶和服務之間的訪問控制機制，包括客戶和服務之間訪問方式、安全機制等的協(xié)商過程以及根據(jù)協(xié)商結(jié)果實現(xiàn)客戶對服務的訪問和服務狀態(tài)變化的獲取。安全規(guī)范定義了IGRS設備之間、IGRS設備上的客戶與服務間交互過程中的安全機制，包括設備間的身份認證、授權管理、數(shù)據(jù)傳輸加密等。

IGRS應用框架

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

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

IGRS應用

基于IGRS標準，應用程序開發(fā)者可以開發(fā)出各種各樣支持“資源共享與協(xié)同服務”的IGRS應用。IGRS基礎應用提供了IGRS設備間交互的一些基礎性的應用，IGRS應用則是建立在IGRS標準基礎上，通過調(diào)用IGRS智能應用框架、IGRS基礎協(xié)議所提供的接口實現(xiàn)的更為復雜、功能更強的應用。
IGRS基礎應用內(nèi)置于IGRS設備，用于支持多個設備之間某種協(xié)同工作模式所必備的應用，其本身可以隨著協(xié)同工作模式的發(fā)展而擴展。另一方面，IGRS基礎應用也可以為開發(fā)其他IGRS應用提供支持。

一個IGRS應用由一個或多個IGRS服務和一個或多個使用IGRS服務的IGRS客戶交互完成。典型情況下一個IGRS應用交互如圖3所示。

圖3　IGRS應用交互示意圖 

IGRS與其他標準之間的關系

互操作基礎

IGRS建立在多種現(xiàn)有標準基礎上。IGRS采用了HTTP/1.1、SOAP/1.1協(xié)議作為IGRS設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)構支持與多種標準之間的互操作。

與UPnP的互操作

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

與UPNP一樣，IGRS也定義了設備描述模板用于描述IGRS設備的各種信息，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設備模板的擴展機制可以在IGRS設備描述中加入UPnP所能識別的字段。

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

IGRS定義了基于會話的服務調(diào)用機制，同時支持基于非安全管道的客戶/服務間交互。IGRS服務可以在IGRS設備描述文檔中的服務描述中加入相應的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上實現(xiàn)對UPnP設備上的UPnP服務的控制。

同樣，通過非安全管道機制，IGRS服務可以向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上實現(xiàn)對UPnP設備上的UPnP服務的事件訂閱并接受相應的事件通知。

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