CN110311896A - 机载平台服务注册中心系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种机载平台服务注册中心系统，旨在提供一种高动态环境下更加灵活和高效的服务注册与查询机制。本发明通过下述技术方案予以实现：分布式服务注册组件将服务提供者地址及静态描述信息发往服务注册主控中心；分布式服务查询组件将服务消费者地址及对服务的动态和静态需求信息发往服务注册主控中心；服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务注册信息及查询需求信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配，如果存在满足需求的服务，则将服务提供者的地址及静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，将服务消费者的地址与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

Description

机载平台服务注册中心系统

技术领域

本发明涉及一种用于对高动态变化环境下的机载平台服务进行注册和查询的系统，主要应用于航空机载平台以及无人机集群中高速动态变化的节点间实现面向服务架构时的服务注册中心的设计与开发领域。

背景技术

服务注册中心是支撑面向服务架构(Service Oriented Architecture，SOA)和微服务架构等分布式服务系统正常运行的重要基础，已成为其中不可或缺的重要平台组件。在面向服务的分布式软件系统架构中，应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来，服务接口采用中立的方式进行定义，并独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，从而使得构建在各种系统中的服务可以使用统一和通用的方式进行交互。在面向服务的软件架构中，借助服务描述标准、数据交互协议以及基础平台软件，可以根据需求对松散耦合的应用组件进行分布式部署、组合和使用。灵活、高效和鲁棒的服务注册中心系统就是面向服务的软件架构中支撑实现服务提供者和服务消费者动态发现的重要媒介。服务注册中心能够对服务提供者所提供的服务进行注册存储，并为服务消费者提供查询功能，返回满足需求的服务列表，还能记录服务提供者和服务消费者的信息，实现服务消费者对服务提供者信息的订阅等，通过集群的方式还可以实现高可靠、高可用的服务注册中心功能，从而满足互联网生产环境中对服务注册中心的高应用需求。借助服务注册中心，服务消费者可以在进行远程服务调用时，从查询到的服务列表中选择服务提供方的地址进行服务调用，无需与特定的服务提供者绑定，可以实现服务提供者和服务消费者的灵活对接，从而提升分布式系统的服务组件化设计与开发能力。

目前，在面向服务架构SOA中，统一描述、发现和集成协议(UniversalDescription Discovery and Integration,UDDI)和WS-Discovery是最具代表性的两种服务注册发现标准。UDDI是Web Services协议栈的重要组成部分，提供了一种存储Web服务信息的目录，其标准中通过Web服务描述语言(Web Services Description Language,WSDL)描述了用来在服务注册中实现发布、搜索、变更调用和复制操作的Web服务编程接口，企业可以根据需要使用UDDI对Web服务进行动态查找和搜索，也可以将自己的Web服务动态发布到UDDI注册中心，供其他用户使用。WS-Discovery是由结构化信息标准促进组织OASIS制定的一个服务发现标准，并通过WSDL描述了一套用于服务发布和搜索的API接口。目前WS-Discovery支持Ad-Hoc和Managed两种基本的服务发现模式。在Ad-Hoc模式下，服务消费者在一定的网络范围内以广播的形式发送探测消息以搜寻目标服务，在探测消息中包含了关于目标服务的搜寻条件，满足该条件的目标服务在接收到探测消息之后将自身的相关信息回复给发送广播消息的服务消费者，服务消费者获得服务信息后选择合适的服务提供者进行调用。由于广播形式对网络带宽的开销较高，因此Ad-Hoc模式往往只局限于较小网络范围内的目标服务发现。为了解决这个问题，Managed模式建立了一个维护所有可用目标服务的发现代理中心，服务消费端只需要将探测信息发送给发现代理中心就可以搜寻相应的目标服务信息。由于在Ad-Hoc模式下的广播探测机制在Managed模式下被转变成单播模式，从而极大的减轻了网络的负载。

服务注册中心也是微服务框架中的重要组件，其中保存了应用系统中所有微服务的运行地址等信息，消费者可以通过DNS或者其他方法动态发现注册中心地址。为了保证互联网应用系统内大规模微服务之间高效可靠的运行，服务注册中心的重点在于如何提升注册与发现服务的可用性、一致性和容错性。在生产环境中，随着业务负载的变化以及程序的升级，各种微服务需要不断的上线和下线，因此需要保证服务注册中心的高可用性，为了应对大规模微服务注册时的负载，往往采用注册中心集群化的方式来提升注册与发现的并发处理性能。对于采用集群化的注册中心，各节点间通过数据同步机制来确保不同注册中心节点上的服务注册与订阅信息数据的一致性，使得集群中所有的客户端看到同一份数据，不出现读或者写不一致的问题。另外，注册中心还能够在节点故障时触发主节点选举机制，只要服务注册中心集群中半数以上的节点存活，就可以保证注册中心的正常运行。微服务框架中的服务注册中心还往往具备数据变更主动推送功能，当注册中心的数据发生变更时能够将变化的数据通知给客户端。目前的微服务框架中主要采用如zookeeper、eureka、consul以及键值数据库等作为服务注册中心，为保证生产环境大规模微服务之间的协调与调度提供了有效的解决方案。

面向服务的架构设计思想也在机载平台中得到了应用。然而，机载平台运行环境相较于互联网更加苛刻，作为服务提供者和服务消费者之间的协调器，服务注册中心系统需要综合考虑机载平台特征进行设计，如平台移动性使得服务运行状态也随之动态变化，无线移动网络的有限带宽需要各平台减少交互过程中服务信息分发的数据流量等。因此，使用目前的相关方案实现高动态环境下的机载平台服务注册中心还存在诸多不足，例如：

1、不能适应机载平台高速动态变化的运行环境。目前的服务注册中心主要应用于静态网络环境或服务信息变化较少的运行环境，缺少对高动态变化环境的支持。高动态环境下服务所在平台信息以及服务自身的属性信息处于不断的变化过程中，需要持续不断的对服务注册信息进行修改，从而需要注册中心持续进行信息更新，并在集群节点之间进行数据同步，当机载平台和提供的服务数量较多时会造成服务注册中心持续的高负载运行甚至无法正常工作。目前的服务注册中心还不具备支持高速动态以及大规模节点环境下服务信息持续变化的能力。

2、不能适应机载平台间通信网络带宽不足的运行环境。目前的服务注册中心系统中，当服务提供者的属性信息发生变化时需要对注册中心的信息进行修改，然后由注册中心向订阅了该服务的节点进行推送。当服务属性信息持续快速变化时，会在服务提供者与注册中心、注册中心与服务消费者之间造成较大的网络带宽开销。同时，由于动态变化的信息需要持续与服务注册中心进行交互，将造成服务提供者、服务消费者与服务注册中心之间存在大量的网络连接，为服务注册中心的安全性带来隐患。目前的服务注册中心还缺少能够适应有限网络带宽环境内服务动态变化属性信息的灵活注册与推送支撑机制。

3、不能适应机载平台多样的服务查询信息推送需求。目前的面向服务架构或微服务框架中，服务提供者主要向服务注册中心注册基本的属性信息，然后服务消费者通过服务接口名称或应用名称进行服务订阅，只要满足服务消费者基本需求的服务均分发给服务消费者，最后由服务消费者进行服务选择。目前的服务注册中心还缺乏对服务消费者和服务提供者属性信息的进一步匹配过滤功能以及对服务消费者不同需求的查询与推送机制。

发明内容

本发明的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种综合考虑高速动态变化环境特征及需求的机载平台服务注册及查询机制，支持对快速动态变化的服务属性信息的分发，能够适应机载环境下有限的网络带宽约束，并通过对注册信息与查询的分类管理，以及对不同类型的注册信息进行分层管理的机载平台服务注册中心系统，以克服现有服务注册中心系统不能适应机载平台高速动态变化的运行环境，不能适应机载平台间通信带宽不足的运行环境,不能适应机载平台多样的服务查询信息推送需求的问题。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种机载平台服务注册中心系统，包括：设置在机载平台服务提供端的服务提供者和完成服务信息注册功能的分布式服务注册组件，设置在机载平台服务消费端的服务消费者和实现服务信息查询订阅功能的分布式服务查询组件，以及与上述分布式服务注册组件和分布式服务查询组件进行通信，全局协调服务注册信息与订阅信息，并且包含了服务订阅信息接收控制单元、服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元、服务注册信息接收控制单元、服务订阅信息推送控制单元的服务注册主控中心，其特征在于：分布式服务注册组件接收服务提供者输入的服务注册信息及状态变更信息，将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息发送给服务注册主控中心；同时对服务提供者的动态描述信息与服务消费者的动态需求信息进行匹配，将满足需求的服务动态指标信息发送给分布式服务查询组件；分布式服务查询组件接收服务消费者的服务查询请求和回调函数信息，将服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息发送给服务注册主控中心；服务注册主控中心中的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元内的信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配计算，如果存在满足订阅需求的服务静态描述信息，则将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将查询结果返回给服务消费者，并将服务消费者的地址信息与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

本发明相比于现有技术具有如下特点及有益效果：

本发明采用机载平台服务提供端中的分布式服务注册组件和服务注册主控中心共同完成服务注册信息的存储与管理，服务提供者在进行服务注册时同时注册服务的静态描述信息和动态描述信息，本地的分布式服务注册组件记录注册服务的动静态全局描述信息，并仅将服务的静态描述信息发往服务注册主控中心，当服务的动态描述信息频繁发生变化时仅在本地的分布式服务注册组件中进行更新，去除了对服务注册主控中心上信息的修改，降低了服务提供端与服务注册主控中间之间的网络带宽开销，改善了现有的服务注册中心无法适应高动态环境下服务注册信息频繁变化所导致的需要频繁修改注册中心中的服务描述信息的问题，实现了服务静态描述信息与动态描述信息的分层存储与管理。

本发明采用机载平台服务消费端的分布式服务查询组件对服务消费者的查询需求进行分析与管理，服务消费者在提交服务查询请求时同时提交对服务的静态描述信息需求和动态描述信息需求，并进行存储管理，同时由其内部的外部服务订阅信息发送控制单元发往服务注册中心进行订阅，由服务注册主控中心对服务订阅信息进行处理。服务注册主控中心根据服务订阅信息中的静态描述需求与服务静态描述信息存储单元中的注册信息进行匹配，仅将满足需求的服务静态描述信息推送给服务消费者，从而提供了更加灵活的服务订阅机制。在服务查询需求中，服务消费者不仅可以描述服务的名称、接口等，还可以描述服务的静态指标需求，完后由服务注册主控中心进行匹配，从而提供了更加灵活的服务订阅查询机制，在服务注册主控中心中进行了一次服务过滤，从而减少不必要的服务注册信息分发，降低了网络带宽开销。此外，对于满足查询需求的服务提供者，服务注册中心向其对应的分布式服务注册组件发送服务消费者地址信息与动态描述信息需求，对于动态描述信息的匹配由服务提供者所在节点的分布式服务注册组件进行处理，从而大大降低了服务注册主控中心的信息变更压力和网络带宽开销，以更好的适应高动态变化的机载平台环境。

本发明采用服务提供者所在平台的分布式服务注册组件处理对于服务的动态信息订阅需求，对于从服务注册主控中心接收到的服务消费者地址信息以及对于服务的动态描述信息需求，由本地服务信息发布控制单元调用服务动态描述信息匹配单元，对动态描述需求信息与本地注册的服务的动态描述信息进行匹配，将满足需求的服务提供者动态描述信息发往订阅该服务的消费者，由服务消费者所在平台的分布式服务查询组件通过回调函数的方式向服务消费者实时返回当前满足需求的服务提供者信息。本发明仅在满足动态指标需求时才发送服务提供者的动态描述信息，同时实现了服务提供者所在平台与服务消费者所在平台的动态指标直接更新，无需经过服务注册主控中心，实现了网络带宽的有效利用，并且对于服务的动态变化信息仅在服务提供者所在节点的分布式服务注册组件进行更新，具有更高的信息更新效率，从而可以实现高动态机载平台环境下服务动态描述信息的更高效分发。

本发明采用服务提供者所在机载平台服务提供端的分布式服务注册组件和服务注册主控中心分级实现服务的注册信息存储，分布式服务注册组件存储服务的动静态全局描述信息，并仅将服务的静态描述信息发往服务注册主控中心进行注册，减少由于服务动态描述信息频繁变化造成的服务注册主控中心的处理和带宽压力。同时，对于服务消费者的服务查询信息，首先由服务注册主控中心根据进行静态描述信息进行匹配过滤，然后将服务的动态描述需求推送给满足静态描述需求的服务提供者所在的分布式服务注册组件，由其根据服务的动态指标信息与服务查询需求进行匹配，并向服务消费者推送服务动态指标信息，从而实现了服务订阅信息的分级匹配，从而提供了一种更加灵活和高效的服务匹配机制。

本发明适用于实现高动态环境中带宽受限以及服务描述信息频繁变更条件下的面向服务架构的服务注册和查询机构，可以广泛的应用于如航空机载平台、无人机平台集群间基于分布式服务框架进行协同任务系统开发时的服务注册中心的设计与开发领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明机载平台服务注册中心系统的组成结构示意图。

图2是图1的服务注册中心系统运行示意图。

图3是图1的服务注册过程处理流程图。

图4是图1的服务查询过程处理流程图。

图5是图1的服务动态描述信息匹配结果推送处理流程图。

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，一种机载平台服务注册中心系统，包括：设置在机载平台服务提供端的服务提供者和完成服务信息注册功能的分布式服务注册组件，设置在机载平台服务消费端的服务消费者和实现服务信息查询订阅功能的分布式服务查询组件，以及与上述分布式服务注册组件和分布式服务查询组件进行通信，全局协调服务注册信息与订阅信息，并且包含了服务订阅信息接收控制单元、服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元、服务注册信息接收控制单元、服务订阅信息推送控制单元的服务注册主控中心。分布式服务注册组件接收服务提供者输入的服务注册信息及状态变更信息，将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息发送给服务注册主控中心；同时对服务提供者的动态描述信息与服务消费者的动态需求信息进行匹配，将满足需求的服务动态指标信息发送给分布式服务查询组件；分布式服务查询组件接收服务消费者的服务查询请求和回调函数信息，将服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息发送给服务注册主控中心；服务注册主控中心中的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元内的信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配计算，如果存在满足订阅需求的服务静态描述信息，则将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将查询结果返回给服务消费者，并将服务消费者的地址信息与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

分布式服务注册组件包括：连接服务注册主控中心的本地服务注册信息发送控制单元和本地服务订阅信息接收控制单元，连接本地服务注册控制单元、本地服务注册信息发送控制单元和本地服务信息发布控制单元的本地服务全局描述信息存储单元，连接本地服务信息发布控制单元的本地服务订阅信息存储单元和服务动态描述信息匹配单元。本地服务注册控制单元接收来自服务提供者的服务注册信息和服务状态更新信息；本地服务全局描述信息存储单元存储分布式服务注册组件所在平台上的服务注册者注册的全局信息，服务提供者在进行注册时，将注册信息分为三类：服务接口属性信息、静态不变的服务属性描述信息、动态变化的服务属性描述信息以及动态变化的更新周期，然后向本地服务注册控制单元进行注册，本地服务注册控制单元将注册信息存入本地服务全局描述信息存储单元，并向服务提供者返回服务关联标识号。当服务的属性信息变化时，服务提供者通过服务关联标识号更新变化的状态信息。本地服务注册信息发送控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元，当检测到新注册的服务时则将服务提供者的地址信息以及服务静态描述信息发往服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元；本地服务订阅信息接收控制单元接收来自服务注册主控中心推送的服务消费者地址信息与动态描述需求信息，并将信息存入本地服务订阅信息存储单元；本地服务订阅信息存储单元中存储来自服务注册主控中心推送的，由本地服务订阅信息接收控制单元存入的外部服务消费者对于本地服务提供者的动态指标需求描述信息；本地服务信息发布控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元和本地服务订阅信息存储单元中的信息变化，并调用服务动态描述信息匹配单元对本地注册的服务的动态指标信息与外部订阅的动态指标需求进行匹配，将满足需求的服务提供者的动态指标信息周期性的推送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件。

分布式服务查询组件包括：接收来自服务消费者的查询请求及回调函数，并向服务消费者返回查询结果的外部服务订阅控制单元，分别连接在外部服务订阅控制单元与外部服务订阅信息发送控制单元、外部服务订阅信息接收控制单元之间的外部服务订阅信息存储单元和订阅响应结果存储单元。外部服务订阅控制单元将服务消费者输入的查询信息和回调函数信息存入外部服务订阅信息存储单元；外部服务订阅信息存储单元存储分布式服务查询组件所在平台上的服务消费者输入的服务查询请求和回调函数信息，服务消费者在进行服务查询时，将查询信息分为两类：服务接口属性信息以及静态不变的服务属性需求信息、服务动态变化属性需求信息；外部服务订阅信息发送控制单元周期性检测外部服务订阅信息存储单元，当检测到新的查询请求时则将服务消费者的地址信息以及对服务的动态和静态描述需求信息发往服务注册主控中心；外部服务订阅信息接收控制单元接收来自服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元的服务提供者注册的地址信息以及服务静态描述信息，并接收来自分布式服务注册组件内的本地服务信息发布控制单元的服务提供者的动态变化指标信息，将上述信息存入订阅响应结果存储单元；订阅响应结果存储单元存储来自服务注册中心推送的满足查询静态需求的服务提供者的地址及静态描述信息，以及分布式服务注册组件推送的满足动态需求的服务提供者动态指标信息；外部服务订阅控制单元周期性检测订阅响应结果存储单元，如果存在接收到的查询结果，则通过服务消费者注册的回调函数，周期性的将满足需求的服务提供者的地址、静态和动态指标信息返回给服务消费者。

服务注册主控中心包括：连接服务订阅信息存储单元的服务订阅信息接收控制单元，连接服务静态描述信息存储单元的服务注册信息接收控制单元，连接服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元的服务订阅信息推送控制单元。服务订阅信息接收控制单元接收来自分布式服务查询组件的服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息，并将接收到的服务消费者的地址信息及静态和动态描述需求信息存入服务订阅信息存储单元；服务订阅信息存储单元中存储整个网络中所有机载平台上的分布式服务查询组件推送的服务查询需求，包含服务消费者的地址信息，以及对服务提供者的静态和动态功能及属性描述信息；服务注册信息接收控制单元接收来自分布式服务注册组件的服务提供者地址信息以及服务静态描述信息，并将接收到的服务提供者的地址信息及服务静态描述信息存入服务静态描述信息存储单元；服务静态描述信息存储单元中存储整个网络中所有机载平台上的分布式服务注册组件推送的服务注册信息，包含服务提供者的地址以及服务的接口等静态描述信息；服务订阅信息推送控制单元周期性的从服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元中读取订阅信息和注册信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行信息匹配，判断是否存在满足订阅需求的服务提供者，如果存在则向服务消费者所在平台的分布式服务查询组件推送服务提供者的地址以及静态描述信息，并将服务消费者的地址信息、请求的服务标识号和对于服务的动态指标需求推给满足需求的服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

在可选的实施例中，服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元仅接收来自分布式服务注册组件发送的服务提供者地址及静态描述信息，服务静态描述信息在服务提供者运行过程中不发生改变，对于每个服务提供者，分布式服务注册组件只需要向服务注册主控中心发送一次注册信息，只有在服务提供者取消注册时才会从服务注册主控中心删除。服务注册主控中心内的服务订阅信息接收控制单元接收来自分布式服务查询组件发送的服务消费者地址以及对服务的动态和静态需求描述信息，订阅信息在服务运行过程中不发生改变，只有在服务消费者取消查询时才会从服务注册主控中心删除。服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元调用服务静态描述信息匹配单元对服务静态描述信息存储单元内的服务注册信息和服务订阅信息存储单元内的服务订阅查询信息进行匹配，当存在需求匹配时，则向服务消费者所在平台的分布式查询组件发送一次服务提供者注册的地址及完整的服务静态描述信息，向服务提供者所在平台的分布式服务注册组件发送一次服务消费者地址信息以及对服务的动态需求信息。服务注册主控中心与各分布式服务注册组件、分布式服务查询组件的交互仅在进行服务注册、查询以及存在静态描述信息匹配时才会产生，不会随着服务的动态指标信息的变化产生频繁的更新和交互，可以有效地降低服务注册主控中心的信息变更处理压力以及对于通信带宽的交互需求。

分布式服务注册组件通过内部的本地服务注册控制单元实时接收服务提供者更新的服务动态指标信息，并存入本地服务全局描述信息存储单元，然后通过本地服务信息发布控制单元周期性的读取本地的服务注册信息以及外部节点对于本地服务的订阅信息，进行服务的动态指标匹配，只有当服务的动态指标满足服务消费者的需求描述时才会将服务提供者的信息推送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件，由其返给服务消费者。在系统运行过程中，只有在服务注册信息满足服务消费者的动态指标需求时才会进行服务提供者信息的推送，并且由服务提供者所在平台直接推送给服务消费者所在平台，可以减少传统服务注册中心系统需要经过服务注册主控中心进行中转所带来的额外带宽开销，并且可以使服务消费者在高动态网络环境下能够实时获取当前网络中满足查询需求的服务提供者信息。

在可选的实施例中，为了降低服务主控中心的信息变更压力以及带宽开销，对于服务的注册和查询匹配采用分级机制。服务注册主控中心存储服务提供者注册的静态描述信息和服务消费者对于服务的静态和动态需求描述信息，分布式服务注册组件中存储服务提供者的静态描述信息和实时更新的动态指标信息。服务注册主控中心完成服务的静态描述信息匹配，只有满足服务消费者的静态描述需求的服务提供者才会接收到服务注册主控中心推送的服务消费者地址和对于服务的动态描述需求信息，然后由服务提供者所在节点的分布式服务注册组件内的本地服务信息发布控制单元调用服务动态描述信息匹配单元进行信息匹配，只有在本地注册的服务的动态指标满足服务消费者的动态指标需求时，才会将服务的动态指标信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将当前满足查询需求的结果返给服务消费者。通过两级的服务信息存储和匹配机制，可以有效降低高动态网络环境下服务注册和查询对于服务注册主控中心的压力，并且只有在满足查询需求时才会返回服务查询结果，从而降低无效的服务查询结果信息更新带来的带宽开销，并能够实时的向服务消费者返回当前满足查询需求的服务提供者信息。

参阅图2。在可选的实施例中，服务注册中心系统包含：具有分布式服务注册组件和探测服务提供者的机载平台A、机载平台B，具有分布式服务注册组件、探测服务提供者、气象服务提供者的机载平台C，具有分布式服务注册组件和气象服务提供者，以及分布式服务查询组件和探测服务消费者的机载平台D，具有分布式服务注册组件和气象服务提供者，以及分布式服务查询组件和气象服务消费者的机载平台E，具有服务注册主控中心的机载平台F，其中：服务注册主控中心以及各平台上的分布式服务注册组件和服务查询组件构成了服务注册中心系统，各平台上的服务消费者和服务提供者通过服务注册中心系统实现服务的注册和查询。如果机载平台上具有服务提供者，则在该平台上部署分布式服务注册组件；如果机载平台上具有服务消费者，则在该平台上部署分布式服务查询组件。各平台上的分布式服务注册组件和分布式服务查询组件都与服务注册主控中心连接。

机载平台A上的探测服务提供者首先通过分布式服务注册组件进行本地信息注册以及动态描述信息更新，分布式服务注册组件在接收到服务注册信息后，将该服务的静态描述信息发往服务注册主控中心进行注册。采用相同的方式，机载平台B实现本地的探测服务提供者注册，机载平台C实现本地的探测服务提供者和气象服务提供者注册，机载平台D实现本地的气象服务提供者注册，机载平台E实现本地的气象服务提供者注册。当每个平台上的服务提供者注册的动态描述信息更新时，仅在所在平台的分布式服务注册组件中进行更新。

机载平台D上的探测服务消费者首先通过分布式服务查询组件输入服务查询信息和回调函数，请求获取满足需求的服务提供者信息，分布式服务注册组件在接收到服务查询信息后，将服务的消费者地址信息，以及对于探测服务的静态描述信息需求和动态描述信息需求发往服务注册主控中心进行订阅，探测服务消费者通过回调函数等待接收查询到的服务提供者信息。机载平台E上的气象服务消费者使用相同的方式进行服务查询，分布式服务组件同样将服务消费者地址信息，以及对于气象服务的静态描述信息需求和动态描述信息需求发往服务注册主控中心进行订阅，气象服务消费者通过回调函数等待接收查询到的服务提供者信息。

服务注册主控中心记录了由机载平台A、机载平台B、机载平台C注册的探测服务提供者静态描述信息，机载平台C、机载平台D、机载平台E注册的气象服务提供者静态描述信息，机载平台D订阅的探测服务需求信息，机载平台E订阅的气象服务需求信息。服务注册主控中间将根据注册的服务静态描述信息与服务消费者订阅的服务需求信息进行匹配，假设当前机载平台A、机载平台B中的探测服务提供者注册的静态服务描述信息满足机载平台D的探测服务使用需求，则首先将机载平台A和机载平台B中探测服务的地址以及静态描述信息推送给机载平台D中的分布式服务查询组件，然后将机载平台D中服务消费者的地址信息以及对探测服务的动态描述需求推送给机载平台A和机载平台B中的分布式服务注册组件，机载平台A和机载平台B中的分布式服务注册组件将本地的探测服务提供者的动态描述信息与接收到的动态描述需求进行匹配，如果满足使用需求，则机载平台A和机载平台B中的分布式服务注册组件分别将本平台的探测服务动态描述信息推送给机载平台D的分布式服务查询组件，由该组件将查询到的这两个服务提供者信息返回给探测服务消费者。

按照相同的流程，服务注册主控中心将满足机载平台E中气象服务消费者查询需求的机载平台D和机载平台E自身的气象服务提供者静态描述信息返回给机载平台E上的分布式服务查询组件，并且由机载平台D和机载平台E上的分布式服务注册组件向机载平台E上的分布式查询组件推送各自平台上的气象服务提供者的动态描述信息，由机载平台E上的分布式服务查询组件将查询结果实时返回给气象服务消费者。

参阅图3。服务注册中心系统中的分布式服务注册组件和服务注册主控中心在进行服务注册时的处理流程如下：

R1：分布式服务注册组件内的本地服务注册控制单元接收服务提供者注册的服务静态和动态全局描述信息，并向服务提供者返回服务关联标识号；

R2：分布式服务注册组件内的本地服务注册控制单元将服务注册信息存入本地服务全局描述信息存储单元；

R3：分布式服务注册组件内的本地服务注册信息发送控制单元将本地服务全局描述信息存储单元中的服务地址及静态描述信息部分发往服务注册主控中心；

R4：服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元将接收到的描述信息存入服务静态描述信息存储单元。

参阅图4。服务注册中心系统中的分布式服务查询组件和服务注册主控中心在进行服务查询时的处理流程如下：

S1：分布式服务查询组件内的外部服务订阅控制单元接收服务消费者的查询需求信息；

S2：分布式服务查询组件内的外部服务订阅控制单元将服务查询需求信息存入外部服务订阅信息存储单元；

S3：分布式服务查询组件内的外部服务订阅信息发送控制单元将服务查询信息发往服务注册主控中心；

S4：服务注册主控中心内的服务订阅信息接收控制单元将接收到的服务查询信息存入服务订阅信息存储单元；

S5：服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元利用服务静态描述信息匹配单元对注册的服务静态描述信息与服务查询信息进行匹配；

S6：服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元判断是否存在满足静态需求的服务，不存在则转至S5继续进行周期性匹配检测，存在则继续；

S7：服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元将满足需求的服务提供者的地址及静态描述信息发送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件；

S8：服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元将服务消费者的地址和动态指标需求信息发往服务提供者所在平台的分布式服务注册组件。

参阅图5。服务注册中心系统中的分布式服务注册组件在进行服务动态描述信息匹配时的处理流程如下：

T1：本地服务信息发布控制单元分别从本地服务订阅信息存储单元和本地服务全局描述信息存储单元中读取服务消费者的动态描述需求与本地服务的动态描述信息；

T2：本地服务信息发布控制单元调用服务动态描述信息匹配单元进行动态描述信息匹配；

T3：本地服务信息发布控制单元判断是否存在满足动态需求的服务，不存在则转至T1继续进行周期性匹配检测，存在则继续；

T4：本地服务信息发布控制单元将满足需求的服务提供者的动态描述信息推送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件，完后转至T1继续进行周期性匹配检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权力要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机载平台服务注册中心系统，包括：设置在机载平台服务提供端的服务提供者和完成服务信息注册功能的分布式服务注册组件，设置在机载平台服务消费端的服务消费者和实现服务信息查询订阅功能的分布式服务查询组件，以及与上述分布式服务注册组件和分布式服务查询组件进行通信，全局协调服务注册信息与订阅信息，并且包含了服务订阅信息接收控制单元、服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元、服务注册信息接收控制单元、服务订阅信息推送控制单元的服务注册主控中心，其特征在于：分布式服务注册组件接收服务提供者输入的服务注册信息及状态变更信息，将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息发送给服务注册主控中心；同时对服务提供者的动态描述信息与服务消费者的动态需求信息进行匹配，将满足需求的服务动态指标信息发送给分布式服务查询组件；分布式服务查询组件接收服务消费者的服务查询请求和回调函数信息，将服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息发送给服务注册主控中心；服务注册主控中心中的服务订阅信息推送控制单元周期性的读取服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元内的信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行匹配计算，如果存在满足订阅需求的服务静态描述信息，则将服务提供者地址信息以及服务静态描述信息推送给服务消费者所在节点的分布式服务查询组件，由其将查询结果返回给服务消费者，并将服务消费者的地址信息与动态描述需求信息推送给服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

2.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：分布式服务注册组件包括：连接服务注册主控中心的本地服务注册信息发送控制单元和本地服务订阅信息接收控制单元，连接本地服务注册控制单元、本地服务注册信息发送控制单元和本地服务信息发布控制单元的本地服务全局描述信息存储单元，连接本地服务信息发布控制单元的本地服务订阅信息存储单元和服务动态描述信息匹配单元。

3.如权利要求2所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：本地服务注册控制单元接收来自服务提供者的服务注册信息和服务状态更新信息；本地服务全局描述信息存储单元存储分布式服务注册组件所在平台上的服务注册者注册的全局信息，服务提供者在进行注册时，将注册信息分为三类：服务接口属性信息、静态不变的服务属性描述信息、动态变化的服务属性描述信息以及动态变化的更新周期，然后向本地服务注册控制单元进行注册，本地服务注册控制单元将注册信息存入本地服务全局描述信息存储单元，并向服务提供者返回服务关联标识号；当服务的属性信息变化时，服务提供者通过服务关联标识号更新变化的状态信息。

4.如权利要求3所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：本地服务注册信息发送控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元，当检测到新注册的服务时则将服务提供者的地址信息以及服务静态描述信息发往服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元；本地服务订阅信息接收控制单元接收来自服务注册主控中心推送的服务消费者地址信息与动态描述需求信息，并将信息存入本地服务订阅信息存储单元；本地服务订阅信息存储单元中存储来自服务注册主控中心推送的，由本地服务订阅信息接收控制单元存入的外部服务消费者对于本地服务提供者的动态指标需求描述信息；本地服务信息发布控制单元周期性检测本地服务全局描述信息存储单元和本地服务订阅信息存储单元中的信息变化，并调用服务动态描述信息匹配单元对本地注册的服务的动态指标信息与外部订阅的动态指标需求进行匹配，将满足需求的服务提供者的动态指标信息周期性的推送给服务消费者所在平台的分布式服务查询组件。

5.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：分布式服务查询组件包括：接收来自服务消费者的查询请求及回调函数，并向服务消费者返回查询结果的外部服务订阅控制单元，分别连接在外部服务订阅控制单元与外部服务订阅信息发送控制单元、外部服务订阅信息接收控制单元之间的外部服务订阅信息存储单元和订阅响应结果存储单元。

6.如权利要求5所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：外部服务订阅控制单元将服务消费者输入的查询信息和回调函数信息存入外部服务订阅信息存储单元；外部服务订阅信息存储单元存储分布式服务查询组件所在平台上的服务消费者输入的服务查询请求和回调函数信息，服务消费者在进行服务查询时，将查询信息分为两类：服务接口属性信息以及静态不变的服务属性需求信息、服务动态变化属性需求信息；外部服务订阅信息发送控制单元周期性检测外部服务订阅信息存储单元，当检测到新的查询请求时则将服务消费者的地址信息以及对服务的动态和静态描述需求信息发往服务注册主控中心；外部服务订阅信息接收控制单元接收来自服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元的服务提供者注册的地址信息以及服务静态描述信息，并接收来自分布式服务注册组件内的本地服务信息发布控制单元的服务提供者的动态变化指标信息，将上述信息存入订阅响应结果存储单元；订阅响应结果存储单元存储来自服务注册中心推送的满足查询静态需求的服务提供者的地址及静态描述信息，以及分布式服务注册组件推送的满足动态需求的服务提供者动态指标信息；外部服务订阅控制单元周期性检测订阅响应结果存储单元，如果存在接收到的查询结果，则通过服务消费者注册的回调函数，周期性的将满足需求的服务提供者的地址、静态和动态指标信息返回给服务消费者。

7.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：服务注册主控中心包括：连接服务订阅信息存储单元的服务订阅信息接收控制单元，连接服务静态描述信息存储单元的服务注册信息接收控制单元，连接服务订阅信息存储单元、服务静态描述信息存储单元、服务静态描述信息匹配单元的服务订阅信息推送控制单元；服务订阅信息接收控制单元接收来自分布式服务查询组件的服务消费者地址信息以及对服务的动态和静态需求信息，并将接收到的服务消费者的地址信息及静态和动态描述需求信息存入服务订阅信息存储单元；服务订阅信息存储单元中存储整个网络中所有机载平台上的分布式服务查询组件推送的服务查询需求，包含服务消费者的地址信息，以及对服务提供者的静态和动态功能及属性描述信息；服务注册信息接收控制单元接收来自分布式服务注册组件的服务提供者地址信息以及服务静态描述信息，并将接收到的服务提供者的地址信息及服务静态描述信息存入服务静态描述信息存储单元；服务静态描述信息存储单元中存储整个网络中所有机载平台上的分布式服务注册组件推送的服务注册信息，包含服务提供者的地址以及服务的接口等静态描述信息；服务订阅信息推送控制单元周期性的从服务订阅信息存储单元和服务静态描述信息存储单元中读取订阅信息和注册信息，并调用服务静态描述信息匹配单元进行信息匹配，判断是否存在满足订阅需求的服务提供者，如果存在则向服务消费者所在平台的分布式服务查询组件推送服务提供者的地址以及静态描述信息，并将服务消费者的地址信息、请求的服务标识号和对于服务的动态指标需求推给满足需求的服务提供者所在节点的分布式服务注册组件。

8.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：服务注册主控中心内的服务注册信息接收控制单元仅接收来自分布式服务注册组件发送的服务提供者地址及静态描述信息，服务静态描述信息在服务提供者运行过程中不发生改变，对于每个服务提供者，分布式服务注册组件只需要向服务注册主控中心发送一次注册信息，只有在服务提供者取消注册时才会从服务注册主控中心删除。

9.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：服务注册主控中心内的服务订阅信息接收控制单元接收来自分布式服务查询组件发送的服务消费者地址以及对服务的动态和静态需求描述信息，订阅信息在服务运行过程中不发生改变，只有在服务消费者取消查询时才会从服务注册主控中心删除。

10.如权利要求1所述的机载平台服务注册中心系统，其特征在于：服务注册主控中心内的服务订阅信息推送控制单元调用服务静态描述信息匹配单元对服务静态描述信息存储单元内的服务注册信息和服务订阅信息存储单元内的服务订阅查询信息进行匹配，当存在需求匹配时，则向服务消费者所在平台的分布式查询组件发送一次服务提供者注册的地址及完整的服务静态描述信息，向服务提供者所在平台的分布式服务注册组件发送一次服务消费者地址信息以及对服务的动态需求信息；服务注册主控中心与各分布式服务注册组件、分布式服务查询组件的交互仅在进行服务注册、查询以及存在静态描述信息匹配时才会产生，不会随着服务的动态指标信息的变化产生频繁的更新和交互，可以有效地降低服务注册主控中心的信息变更处理压力以及对于通信带宽的交互需求。