[发明专利]一种支持服务定制与扩展的网络节点结构实现方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，涉及网络节点系统，用于提供可定制和可扩展的网络传输服务，为一种支持服务定制与扩展的网络节点结构实现方法，可以部署在网络端节点或中间节点上。

背景技术

网络体系结构规定了网络设备和终端设备间的信息交互，存取控制，连接方式和拓扑结构等，体现为一系列的协议和标准。目前广泛应用的TCP/IP五层网络结构形成于20世纪70年代，其层次结构和基于尽力而为、分组转发的思想较好的解决的复杂通信协议的设计问题，并提供了一定的扩展性和较高的效率。

随着互联网应用的发展，网络应用对网络体系结构提出了新的要求，具体表现为：协调利益，提供信任和开放性，即新一代的互联网应该是可信可控可扩展的。

目前的网络系统中，网络应用要使用网络传输服务，一般要通过Socket等接口。这些技术是同传统TCP/IP协议栈紧密相连的，可以提供稳定，高效的传输服务。但这些服务不能满足目前和今后互联网应用对网络扩展性的要求。比如，当网络应用需要对连接的行为，或安全和服务质量的参数有特殊要求时，就不得不同各个层的其它协议交互，甚至要设计和重新部署自己的私有协议。具体来说，当应用程序在通过Socket提供的流类型套接字使用TCP服务时，如果对传输的数据安全性有要求，需要对数据进行加密和签名，则要么通过使用IPSec或SSL等协议代替直接使用TCP协议，要么自己在TCP协议之上自己实现加密和签名。无论哪一种方法应用程序都必须重新实现调用网络功能进行传输的代码，甚至要修改编译环境，这就大大增加了网络应用开发的难度以及网络服务部署的成本。分析其中的原因，一方面是目前网络体系结构中共存的完成不同功能的协议分布在不同的层次，有不同的调用规范和使用方法，另一方面用户在需要自己对网络功能进行扩展时除了要考虑如何实现自己需要的业务，还要考虑在哪一层扩展，要遵守哪些规范等信息。此外，在传统的堆栈式网络系统中，增加新的服务功能可能涉及多个层，或者会造成功能冗余的情况，扩展性问题也影响到互联网应用的进一步发展。

发明内容

本发明要解决的问题是：目前的网络系统中，网络应用使用的网络传输服务不能满足对网络服务的特别定制，以及对网络功能扩展性的使用要求。

本发明的技术方案为：一种支持服务定制与扩展的网络节点结构实现方法，将网络协议功能按连接、服务质量与安全三大逻辑域分解为多个原子功能，称之为元服务，在网络节点上部署若干服务容器，每个服务容器管理和组织一组具有相同接口的协议单元，每个协议单元对应一个元服务，完成对应的网络功能，用户通过向服务容器部署新的协议单元来增加服务容器提供的网络服务，部署时提供协议单元的二进制文件和所增加的网络服务的说明。服务容器收到新部署的请求后，将协议单元加载到内存运行，并根据网络服务的说明更新服务容器的服务请求解析模块，所述服务请求解析模块用于接收用户的服务请求，完成对服务请求的初步解析，并对协议单元进行配置和组织，产生服务实例；网络应用向服务容器提出网络服务需求，服务容器组织对应的元服务来满足网络应用的需求，网络应用使用服务容器提供的元服务，为最终用户提供其所需服务；其中，服务容器使用服务实例对协议单元进行管理和组织，每个服务实例对应每个接受的网络传输服务需求，服务实例的内容为提供某一网络传输服务需求所需要的一组协议单元的组织方式以及这些协议单元间的数据交换方式。

服务容器的结构包括：

1)用户接口：包括应用数据接口和服务请求解析模块，用户数据接口用于接收用户的服务请求数据，并进行打包，查询服务实例；服务请求解析模块用于接收用户的服务请求，并完成对服务请求的初步解析，然后选择适当的协议单元进行配置和组织，产生服务实例；

2)服务实例库：保存生成的服务实例，提供查询服务，服务实例中保存三类信息，一是服务请求的XML原文，用于用户在使用服务中或调试时反查用户正在使用的服务，二是XML原文对应的经过初步解析的结构体变量，用于服务容器内部获取服务信息，三是经过配置和组织协议单元后生成的报文流程信息，即报文处理时的上下文，这部分信息用来指导报文进入系统后如何按照一定的流程在协议单元中进行交换；

3)网络接口：用于直接访问网络；

4)交换模块：负责服务容器内的报文的交换，包括网络接口、用户接口和协议单元之间的报文交互收发；

5)基本服务功能模块：提供基础服务，包括报文管理、定时器、日志与输出管理。