CN105516308A - 基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法 - Google Patents

基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法,该系统包括全局管理中心、服务管理中心、服务代理、服务端及客户端,所述全局管理中心位于广域网上,监控并管理所有接入广域网的服务代理,所述服务管理中心负责管理服务域内部所有服务的注册、定位及服务信息,所述服务代理是实现域间数据交互的唯一出口,负责在域间传递服务相关信息,所述服务端及客户端经所述服务代理实现数据交互。本发明不但实现了智能电网中调度控制系统与变电站间的信息交互的需求,而且支撑智能变电站站内智能设备与其它变电站站内设备的交互,实现了智能电网设备间信息交互的全覆盖。

Description

基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于电力自动化技术领域,涉及计算机算法即数据交换在智能电网域应用的方法,特别涉及一种基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法。
背景技术
[0002]随着智能电网和特高压交直流互联大电网的快速建设,现代电力系统的规模不断扩大,互联程度不断加强,结构和运行方式日趋复杂,智能电网中控制中心和对变电站之间的信息交互提出了很高的要求。
[0003 ]为适应未来特大电网下电网设备和系统间信息交互的高效、实时、安全的要求,需要构建起适应智能电网需求的新型智能电网信息交互基础架构。这种新型交互基础架构,必须满足以下要求:
全面覆盖整个电网的各个系统,既满足局域又满足广域的通信要求;
高度灵活性,支持包含控制命令在内的各种信息数据的交互过程;
满足智能电网信息交互的实时性要求;
安全可控,交互过程做到代码全面可控,避免中间件带来的安全漏洞;
轻型可装置化,架构实现应适应测控装置实现方面的需求;
适应跨平台的要求。
[0004]本专利为基于以上信息交互需求及面向服务体系结构,研究出的满足智能电网需求的广域面向服务的数据交互方法。它不但能支持调度控制系统与变电站间的消息交互需求,还能满足变电站间及调度控制系统间的信息交互需求。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种实现了智能电网中调度控制系统与变电站间的信息交互的需求,而且支撑智能变电站站内智能设备与其它变电站站内设备的交互,实现了智能电网设备间信息交互的全覆盖的基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统及方法。
[0006]为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统,包括全局管理中心、服务管理中心、服务代理、服务端及客户端,所述全局管理中心位于广域网上,监控并管理所有接入广域网的服务代理,所述服务管理中心负责管理服务域内部所有服务的注册、定位及服务信息,所述服务代理是实现域间数据交互的唯一出口,负责在域间传递服务相关信息,所述服务端及客户端经所述服务代理实现数据交互。
[0007]本发明还提供了一种基于上述所述基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统的交互方法,具体实现如下,
(I)代理注册及查询:
A、代理注册:服务代理根据服务域的数字证书向全局管理中心提交注册请求,全局管理中心根据注册请求信息将服务域的域名及IP的映射关系写入本地映射表,并根据服务代理的类型设置相应的权限,若注册请求与数字证书不一致,则返回错误信息;
B、代理查询:服务代理向全局管理中心提交域名解析请求,全局管理中心查找域名和IP的映射关系,若域名存在则将对应的IP地址和端口返回给服务代理,否则返回错误信息;
(2)服务注册及删除:
A、服务注册:服务端向服务管理中心发送服务注册请求,并提交服务描述信息和IP地址,服务管理中心将所有服务信息写入本地服务管理表,并返回服务注册完成信息,若提交的服务不符合管理要求则返回错误信息;
B、服务删除:服务端向服务管理中心发送删除服务请求,服务管理中心将相关服务从服务管理表中删除,并返回服务删除完成信息,若提交的服务不在管理中心列表中则返回错误信息;
(3)服务查询:
服务查询包括本服务域内的服务查询及远程服务域内的服务查询;本服务域的服务查询可通过本地服务代理转发给服务管理中心,或可由客户端直接向服务管理中心请求;远程服务域的服务查询需要经过本地服务代理及远程服务代理,由远程服务代理再转发给服务管理中心;
(4)服务定位:
定位服务部署于服务管理中心,由客户端或服务代理直接向服务管理中心请求定位服务,服务管理中心将结果返回;
(5)本地通信:
当客户端选择的服务DomainID为本地服务代理时,即进行本地通信;根据本地服务定位结果直接建立本地客户端和本地服务端之间的通道,数据交互通过客户端和服务端之间的通道直接进行;
(6)远程通信:
当客户端选择的服务DomainID为远程代理时,即进行远方服务访问;客户端向本地服务代理发送请求,本地服务代理根据远程代理的DomainID及IP,建立本地服务代理和远程服务代理的通道,将请求转发给远程服务代理,远程服务代理再进一步根据Provider ID和ServiceID进行服务定位,转发服务请求给对应的服务端,服务端返回的数据信息经过远程代理和本地代理间已建立的通道,最后返回给客户端,完成一次远程通信过程。
[0008]在本发明一实施例中,所述DomainID即服务所属域标识,用于区分服务所属域,通常为一个变电站或调控主站。
[0009] 在本发明一实施例中,所述ProviderlD即服务端标识,用于区分同一服务域内不同对象提供的相同服务。
[0010] 在本发明一实施例中,所述ServiceIDS卩服务标识。
[0011 ]相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明结合通信领域的面向服务的体系结构和电力系统的实际需求,建立基于服务管理中心及服务代理的广域面向服务的数据交互架构提出了全新的三层服务描述方法;
2、本发明采用的三层结构和智能电网环境密切切合是本专利的关键点,与其他二层结构的差别是这种结构在标识域的基础上,不但能很好标识一个域内服务而且支持多服务体提供相同服务的区分和标识,这个需求特别是智能变电站所特别需要的;
3、本发明三层结构的服务描述结合本专利设计的广域面向服务架构,不但实现了智能电网中调度控制系统与变电站间的信息交互的需求,而且支撑智能变电站站内智能设备与其它变电站站内设备的交互,实现了智能电网设备间信息交互的全覆盖,这是其它面向服务架构所不具有的。
附图说明
[0012]图1为本发明系统框图。
[0013]图2为本发明信息交互流程图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
[0015]如图1所示,本发明一种基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统,包括全局管理中心、服务管理中心、服务代理、服务端及客户端,所述全局管理中心位于广域网上,监控并管理所有接入广域网的服务代理,所述服务管理中心负责管理服务域内部所有服务的注册、定位及服务信息,所述服务代理是实现域间数据交互的唯一出口,负责在域间传递服务相关信息,所述服务端及客户端经所述服务代理实现数据交互。
[0016]如图2所示,本发明还提供了一种基于上述所述基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统的交互方法,具体实现如下,
(1)代理注册及查询:
A、代理注册:服务代理根据服务域的数字证书向全局管理中心提交注册请求,全局管理中心根据注册请求信息将服务域的域名及IP的映射关系写入本地映射表,并根据服务代理的类型设置相应的权限,若注册请求与数字证书不一致,则返回错误信息;
B、代理查询:服务代理向全局管理中心提交域名解析请求,全局管理中心查找域名和IP的映射关系,若域名存在则将对应的IP地址和端口返回给服务代理,否则返回错误信息;
(2)服务注册及删除:
A、服务注册:服务端向服务管理中心发送服务注册请求,并提交服务描述信息和IP地址,服务管理中心将所有服务信息写入本地服务管理表,并返回服务注册完成信息,若提交的服务不符合管理要求则返回错误信息;
B、服务删除:服务端向服务管理中心发送删除服务请求,服务管理中心将相关服务从服务管理表中删除,并返回服务删除完成信息,若提交的服务不在管理中心列表中则返回错误信息;
(3)服务查询:
服务查询包括本服务域内的服务查询及远程服务域内的服务查询;本服务域的服务查询可通过本地服务代理转发给服务管理中心,或可由客户端直接向服务管理中心请求;远程服务域的服务查询需要经过本地服务代理及远程服务代理,由远程服务代理再转发给服务管理中心;
(4)服务定位:
定位服务部署于服务管理中心,由客户端或服务代理直接向服务管理中心请求定位服务,服务管理中心将结果返回;
(5)本地通信:
当客户端选择的服务DomainID( S卩服务所属域标识,用于区分服务所属域,通常为一个变电站或调控主站)为本地服务代理时,即进行本地通信;根据本地服务定位结果直接建立本地客户端和本地服务端之间的通道,数据交互通过客户端和服务端之间的通道直接进行;
(6)远程通信:
当客户端选择的服务DomainID为远程代理时,即进行远方服务访问;客户端向本地服务代理发送请求,本地服务代理根据远程代理的DomainID及IP,建立本地服务代理和远程服务代理的通道,将请求转发给远程服务代理,远程服务代理再进一步根据ProviderID(gp服务端标识,用于区分同一服务域内不同对象提供的相同服务)和ServiceID(即服务标识)进行服务定位,转发服务请求给对应的服务端,服务端返回的数据信息经过远程代理和本地代理间已建立的通道,最后返回给客户端,完成一次远程通信过程。
[0017]以下结合具体实施例讲述本发明技术方案。
[0018]本发明的基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统,具体建立了广域面向服务架构(WSOA),其底层基于IP协议,通过一系列的接口服务实现广域范围内服务端和客户端间的数据交互。
[0019]该广域面向服务架构由全局管理中心、服务管理中心、服务代理、服务端及客户端构成,其构成如图1所示。
[0020] I)全局管理中心
全局管理中心位于广域网上,监控并管理所有接入广域网的服务代理,其主要功能包括:
0管理所有服务域的注册请求;
0维护服务代理的DomainID和IP的映射关系;
0监控所有服务代理的运行状态;
0为服务消费者提供域名查询服务(DNS);
0对广域范围内的数据交互提供安全管控。
[0021]全局管理中心冗余设计,以对等冗余方式进行工作,支持负载均衡。
[0022] 2)服务管理中心
服务管理中心负责管理服务域内部所有服务的注册、定位(发现)及服务信息,其主要功能包括:
0服务端的服务管控(注册);
0服务端状态监测;
0向全局管理中心进行域注册;
0服务列表管理及服务查询、定位功能。
[0023]服务管理中心冗余设计,以对等冗余方式进行工作,支持负载均衡。
[0024] 3)服务代理
服务代理是实现域间数据交互的唯一出口,负责在域间传递所有服务相关信息,其主要功能应包括: 0建立并维护跨域服务端和客户端之间的链路关系;
0客户端代理转发客户端的服务请求到服务端代理;
0服务端代理接收并转发客户端代理发来的数据请求到服务端;
0服务端代理转发服务端的服务数据到客户端代理;
0客户端代理接收并转发服务端代理发来的数据信息到客户端。
[0025]服务代理心冗余设计,以对等冗余方式进行工作,支持负载均衡。
[0026]上述框架的服务管理中心的广域面向服务的数据交互通信过程如图2所示,包含代理注册及查询、服务注册、服务查询、服务定位、本地通信及远程通信等过程:
1、服务交互过程 I)代理注册及查询
全局管理中心负责数据证书的生成、发放及管理工作。服务代理是服务域对外的唯一出口,新增一个服务域时,服务代理根据获得的数字证书(包含域名及IP)向全局管理中心提交注册请求,全局管理中心根据注册请求信息将域名及IP的映射关系写入本地映射表,并根据服务代理的类型设置相应的权限,若注册请求与发放的数字证书不一致,则返回错误信息。服务代理向全局管理中心提交域名解析请求,全局管理中心查找域名和IP的映射关系,若域名存在则将对应的IP地址和端口返回给服务代理,否则返回错误信息。
[0027] 2)服务注册及删除
服务管理中心管理维护服务域内的所有服务端及其服务。服务端向服务管理中心发送服务注册请求,并提交服务描述信息和IP地址,服务管理中心将所有服务信息写入本地服务管理表,并返回服务注册完成信息,若提交的服务不符合管理要求则返回错误信息;服务端向服务管理中心发送删除服务请求,服务管理中心将相关服务从服务管理表中删除,并返回服务删除完成信息,若提交的服务不在管理中心列表中则返回错误信息。
[0028] 3)服务查询
服务查询涉及本服务域内的服务查询及远程服务域内的服务查询。本服务域的服务查询可通过本地代理转发给服务管理中心,也可由客户端直接向服务管理中心请求;远程服务域的服务查询需要经过本地服务代理及远程服务代理,由远程服务代理再转发给服务管理中心。
[0029] 4)服务定位
定位服务部署于服务管理中心,由客户端或服务代理直接向服务管理中心请求定位服务,服务管理中心将结果返回。
[0030] 5)本地通信
当客户端选择的服务DomainID为本地代理时,即进行本地通信。根据本地服务定位结果直接建立本地客户端和本地服务端之间的通道,数据交互通过客户端和服务端之间的通道直接进行。
[0031 ] 6)远程通信
当客户端选择的服务DomainID为远程代理时,即进行远方服务访问。客户端向本地服务代理发送请求,本地服务代理根据远程代理的DomainID及IP,建立本地服务代理和远程服务代理的通道,将请求转发给远程服务代理,远程服务代理再进一步根据Provider ID和ServiceID进行服务定位,转发服务请求给对应的服务端,服务端返回的数据信息经过远程代理和本地代理间已建立的通道,最后返回给客户端,完成一次远程通信过程。
[0032] 2、服务描述
服务的描述采用S语言(DLT 1233-2013电力系统简单服务接口规范)。在该规范基础上,本专利的广域服务描述采用如下三层结构:
DomainID.ProviderID.ServiceID();
DomainID:服务所属域标识,用于区分服务所属域,通常为一个变电站或调控主站; ProviderlD:服务端标识,用于区分同一域内不同对象提供的相同服务;
ServiceID:服务标识。
[0033]以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统,其特征在于:包括全局管理中心、服务管理中心、服务代理、服务端及客户端,所述全局管理中心位于广域网上,监控并管理所有接入广域网的服务代理,所述服务管理中心负责管理服务域内部所有服务的注册、定位及服务信息,所述服务代理是实现域间数据交互的唯一出口,负责在域间传递服务相关信息,所述服务端及客户端经所述服务代理实现数据交互。
2.—种基于权利要求1所述基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互系统的交互方法,其特征在于:具体实现如下, (1)代理注册及查询: A、代理注册:服务代理根据服务域的数字证书向全局管理中心提交注册请求,全局管理中心根据注册请求信息将服务域的域名及IP的映射关系写入本地映射表,并根据服务代理的类型设置相应的权限,若注册请求与数字证书不一致,则返回错误信息; B、代理查询:服务代理向全局管理中心提交域名解析请求,全局管理中心查找域名和IP的映射关系,若域名存在则将对应的IP地址和端口返回给服务代理,否则返回错误信息; (2)服务注册及删除: A、服务注册:服务端向服务管理中心发送服务注册请求,并提交服务描述信息和IP地址,服务管理中心将所有服务信息写入本地服务管理表,并返回服务注册完成信息,若提交的服务不符合管理要求则返回错误信息; B、服务删除:服务端向服务管理中心发送删除服务请求,服务管理中心将相关服务从服务管理表中删除,并返回服务删除完成信息,若提交的服务不在管理中心列表中则返回错误信息; (3)服务查询: 服务查询包括本服务域内的服务查询及远程服务域内的服务查询;本服务域的服务查询可通过本地服务代理转发给服务管理中心,或可由客户端直接向服务管理中心请求;远程服务域的服务查询需要经过本地服务代理及远程服务代理,由远程服务代理再转发给服务管理中心; (4)服务定位: 定位服务部署于服务管理中心,由客户端或服务代理直接向服务管理中心请求定位服务,服务管理中心将结果返回; (5)本地通信: 当客户端选择的服务DomainID为本地服务代理时,即进行本地通信;根据本地服务定位结果直接建立本地客户端和本地服务端之间的通道,数据交互通过客户端和服务端之间的通道直接进行; (6)远程通信: 当客户端选择的服务DomainID为远程代理时,即进行远方服务访问;客户端向本地服务代理发送请求,本地服务代理根据远程代理的DomainID及IP,建立本地服务代理和远程服务代理的通道,将请求转发给远程服务代理,远程服务代理再进一步根据Provider ID和ServiceID进行服务定位,转发服务请求给对应的服务端,服务端返回的数据信息经过远程代理和本地代理间已建立的通道,最后返回给客户端,完成一次远程通信过程。
3.根据权利要求2所述的基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互方法,其特征在于:所述DomainID即服务所属域标识,用于区分服务所属域,通常为一个变电站或调控主站。
4.根据权利要求2所述的基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互方法,其特征在于:所述ProviderID即服务端标识,用于区分同一服务域内不同对象提供的相同服务。
5.根据权利要求2所述的基于服务管理中心的广域面向服务的数据交互方法,其特征在于:所述ServiceID即服务标识。
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