Môi trường kiến tạo dịch vụ dựa trên giao diện mở

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Ngô Thanh Bình MÔI TRƯỜNG KIẾN TẠO DỊCH VỤ DỰA TRÊN GIAO DIỆN MỞ Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: …………………………………………………………… (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: …………………………………………………………………………… Phản biện 2: ………………………………………………………………………… Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông MỞ ĐẦU Một trong những điều khác biệt của mạng NGN so với mạng viễn thông hiện hữu là cơ chế, phương pháp phát triển và triển khai dịch vụ. Nếu như trong mạng viễn thông truyền thống, việc phát triển chủ yếu dựa vào các nhà cung cấp thiết bị và hạ tầng mạng thì trong mạng NGN với môi trường dịch vụ mở (OSE – Open Service Environment) khả năng kiến tạo dịch vụ (bao gồm cả nghiên cứu – phát triển và triển khai dịch vụ) chia đều cho cả nhà cung cấp thiết bị, hạ tầng mạng, bên thứ ba cung cấp dịch vụ và thậm chí cho cả khách hàng. Trong môi trường dịch vụ mở OSE, các giao diện mở giữ một vài trò rất quan trọng và cùng với các công cụ phát triển liên quan trong xây dựng một mạng kiến trúc dịch vụ mở OSA, trong đó các giao diện lập trình ứng dụng API (Application Programming Interface) và những nghiên cứu phát triển Parlay được nghiên cứu tìm hiểu kỹ lưỡng trong luận văn này. Phạm vi của luận văn là tiếp cận, nghiên cứu cơ chế, phương pháp kiến tạo dịch vụ trong mạng NGN bao gồm tổ chức hệ thống, các yêu cầu kỹ thuật cần thiết tối thiểu và lợi ích mang lại từ môi trường kiến tạo dịch vụ mở. Đối tượng nghiên cứu của luận văn là mô hình thực thi kiến trúc dịch vụ mở OSA bao gồm các giao diện mở, các công cụ phát triển và cách thực thi phát triển dịch vụ trong điều kiện thực tế. Phương pháp nghiên cứu của luận văn là việc nghiên cứu lý thuyết thông qua các tài liệu kỹ thuật , các tiêu chuẩn về OSE của ITU-T, 3GPP và việc kiến tạo các dịch vụ dựa trên môi trường mô phỏng. Nội dung của luận văn gồm 3 chương: Chương I: Môi trường dịch vụ mở OSE trong mạng NGN là các kiến thức tổng quan về xu thế phát triển dịch vụ trong mạng viễn thông, môi trường dịch vụ mở OSE do ITU-T đề xuất và xu thế hội tụ dịch vụ trong môi trường NGN-IMS. Chương II: Môi trường kiến tạo dịch vụ dựa trên giao diện mở Parlay/OSA là nội dung chủ đạo của luận văn. Trong chương này đề cập tới các giao diện mở, giao diện lập trình ứng dụng API, mô hình kiến tạo dịch vụ Parlay/OSA. Trong kiến tạo dịch vụ mở theo Parlay/OSA, nghiên cứu khung làm việc (Framework), các dịch vụ logic và các chức năng được thực thi trong Parlay/OSA. Chương III: Kiến tạo dịch vụ dựa trên nền Parlay/OSA là quá trình kiến tạo dịch vụ trên nền Parlay/OSA. Trong chương này là các dịch vụ trên nền Parlay/OSA API, môi trường kiến tạo dịch vụ bao gồm ngôn ngữ lập trình, các phần mềm mô phỏng ứng dụng, các thư viện hỗ trợ. Trong chương này cũng đề cập đến các vấn đề trong triển khai dịch vụ trong thực tế. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người hướng dẫn trực tiếp là TS. Lê Ngọc Giao cùng các thầy cô khoa Kỹ thuật điện tử đã tận tâm giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này. 1 CHƯƠNG 1: MÔI TRƯỜNG DỊCH VỤ MỞ OSE TRONG MẠNG NGN 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ trong mạng viễn thông Viễn thông phát triển từ đầu những năm 1990 với hệ thống mạng GSM và các dịch vụ cơ bản đơn giản như gọi thoại, gửi SMS, truyền số liệu tốc độ thấp. Cùng với sự phát triển của hệ thống mạng viễn thông, các dịch vụ mạng viễn thông cũng ngày càng được cải thiện và nâng cao đồng thời là sự ra đời của cách dịch vụ mới như wap, truyền số liệu tốc độ cao, dịch vụ tương tác… đáp ứng nhu cầu đa dạng và phong phú cho người sử dụng. Hình 1.1: Lịch sử phát triển của mạng viễn thông. Tính đa dạng của yêu cầu dịch vụ và mong muốn các dịch vụ được triển khai trong khoảng thời gian ngắn nhất yêu cầu phải có một cơ sở hạ tầng mạng đầy đủ, điều này khó có thể được đáp ứng trong điều kiện hiện nay. Do đó việc kết hợp các cơ sở hạ tầng cũ mới với nhau chính là giải pháp được lựa chọn nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu của người sử dụng. Các tổ chức tiêu chuẩn hóa viễn thông như ITU-T, IETF, 3GPP, ETSI… đã đưa ra các mô hình mạng hội tụ nhằm giải quyết vấn đề này. Như vậy có thể thấy rõ rằng các mạng di động, cố định, không dây đều hội tụ với nhau trên môi trường toàn IP. Và cùng với xu hướng hội tụ mạng, 3GPP cũng đưa ra xu hướng phát triển dịch vụ như sau: 2 Hướng thoại Thông minh Hình 1.3: Xu hướng phát triển dịch vụ. Càng phát triển thì tính đa dạng của dịch vụ càng được thể hiện rõ, đo đó một môi trường kiến trúc mở là rất cần thiết và quan trọng, nó sẽ giúp cho các dịch vụ được tạo ra và triển khai một cách nhanh chóng, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng. 1.2 Môi trường dịch vụ mở OSE Môi trường dịch vụ mở OSE cung cấp các tiện ích cho phép kiến tạo dịch vụ nhanh và mềm dẻo, thực thi và quản lí dịch vụ dựa trên các giao diện chuẩn. Việc sử dụng các giao diện chuẩn sẽ cho phép các dịch vụ dựa trên NGN OSE dễ dàng tái sử dụng và có khả năng linh động cao trên mạng cũng như tăng khả năng tiếp cận cho các nhà phát triển và cung cấp ứng dụng. Môi trường dịch vụ mở có các đặc điểm sau: - Mềm dẻo trong phát triển ứng dụng và các tiện ích được cung cấp bởi nhà cung cấp NGN, nhà cung cấp ứng dụng và các nhà cung cấp dịch vụ khác. - Tiếp cận các tiện ích thông qua giao diện mạng ứng dụng chuẩn hóa ANI được định nghĩa trong ITU-T Y.2012 - Tính di động và tái sử dụng của các tiện ích trong mạng (và từ các mạng khác tới NGN hoặc từ NGN tới mạng khác). 3 - Thúc đẩy tạo ra các tiện ích mới từ các công nghệ không phải trong môi trường NGN. Hình 1.4: Môi trường dịch vụ mở trong NGN. OSE cho phép các ứng dụng sử dụng các tài nguyên hoặc các dịch vụ của NGN được cung cấp thông qua giao diện mạng ứng dụng ANI. Các nhà cung cấp ứng dụng hoặc các nhà phát triển có thể tạo và cung cấp các ứng dụng mới thông qua các giao diện chuẩn hóa tại ANI. 1.3 Giao diện mở trong mạng viễn thông Ngày nay, các dịch vụ, ứng dụng hoặc thông tin do một cá nhân cung cấp thường hạn chế và khá sơ sài. Giao diện mở của NGN sẽ cho phép tất cả người sử dụng có thể trở thành một nhà cung cấp chia sẻ nội dung của họ với người sử dụng khác. Chẳng hạn, khi xem một chương trình TV, nội dung của người dùng có thể được thêm vào chương trình và phát chồng lên chương trình gốc trong điều kiện nhất định. NGN là xu hướng phát triển tất yếu của mạng viễn thông thế giới trong hiện tại và tương lai. Nó tích hợp cả ba mạng lưới: mạng PSTN, mạng không dây và mạng số liệu (Internet) vào một mô hình thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả trên nền tảng IP. 4 Hình 1.5: Kiến trúc dịch vụ trong mạng NGN. Sự phân chia các lớp dịch vụ và truyền tải cho phép nhà khai thác thêm, nâng cấp hoặc loại bỏ dịch vụ mà không cần can thiệp vào mạng truyền dẫn. Giao diện mở 1 giữa phần tạo dịch vụ và triển khai dịch vụ cho phép chuẩn hóa cách thức tạo dịch vụ, điều này giúp tạo ra sự linh động cho nhà cung cấp dịch vụ cũng như người sử dụng. Giao diện mở 2 giữa mạng lõi và mạng truy nhập cho phép: · Thêm hoặc loại bỏ mạng truy nhập mà không cần phải thay đổi mạng lõi. · Cung cấp dịch vụ với chất lượng khác nhau thông qua tất cả các mạng truy nhập. Hiện nay, hầu hết các nhà mạng đều quản lý quá trình tạo và triển khai dịch vụ nhằm tối đa lợi nhuận. Tuy nhiên, trong tương lai, các yêu cầu về dịch vụ IP như: chính phủ điện tử, học tập trực tuyến, ngân hàng trực tuyến … sẽ chiếm phần lớn. Khi đó, giao diện mở sẽ cho phép các bên thứ ba phát triển và triển khai các ứng dụng này. 5 CHƯƠNG 2: MÔI TRƯỜNG KIẾN TẠO DỊCH VỤ DỰA TRÊN GIAO DIỆN MỞ PARLAY/OSA 2.1 Kiến trúc dịch vụ mở Trong NGN, dịch vụ không tồn tại mãi mãi, một dịch vụ xuất hiện rồi bị loại bỏ nhưng mạng thì vẫn tồn tại. Do đó, việc tạo ra dịch vụ phải được chuẩn hóa và được giấu trong sự phức tạp của mạng và chúng ta không cần thiết phải hiểu cấu trúc của mạng mà vẫn có thể tạo ra được các dịch vụ, ứng dụng… Để làm được điều này chúng ta cần: Các API mở (Giao diện lập trình ứng dụng) giữa lớp ứng dụng và lớp dịch vụ. Các API mở cung cấp chuẩn hóa cho các ứng dụng để thiết lập, thực hiện cuộc gọi, gửi tin SMS hoặc lấy vị trí của một thuê bao. Các API được lập trình bằng ngôn ngữ Java và khá dễ dàng sử dụng. Các API mở cho phép chuẩn hóa và tạo dịch vụ dễ dàng các dịch vụ hay ứng dụng độc lập với mạng. Hình 2.1: Giao diện mở và cho phép tạo dịch vụ. Trong môi trường mạng NGN, các dịch vụ dựa trên giao diện mở và kiến trúc mạng sẽ cho phép sự mở rộng vô cùng lớn cho nhà vận hành, nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng. Một nhà vận hành mạng sẽ không nhất thiết là nhà cung cấp dịch vụ. Một nhà vận hành mạng sẽ không nhất thiết là nhà vận hành mạng từ đầu cuối tới đầu cuối nữa, nó có thể chỉ là nhà vận hành mạng truy nhập hoặc truyền tải. Các dịch vụ là các ứng dụng IT được mạng hóa bao gồm viễn thông, quảng bá và dịch vụ về IP. 6 Một nhà cung cấp dịch vụ cũng có thể là người dùng cuối hoặc bên cung cấp thứ ba. Một khách hàng có thể là cá nhân, công ty, hộ gia đình hoặc là một chiếc xe. Một nhà cung cấp dịch vụ thứ ba cũng có thể được coi như là một khách hàng đặc biệt sử dụng các dịch vụ cơ bản của mạng như thiết lập cuộc gọi, thông tin vị trí để cung cấp các dịch vụ cao hơn tới người dùng cuối. 2.2 Các giao diện mở 2.2.1 Truy nhập dịch vụ mở OSA 2.2.2 Parlay/OSA Cho tới hiện nay, các dịch vụ viễn thông và các ứng dụng được triển khai trong mạng hầu hết sử dụng công nghệ mạng IN. Ví dụ về các ứng dụng như dịch vụ mạng riêng ảo VPN hay dịch vụ chuyển hướng cuộc gọi như chuyển hướng cuộc gọi khi bận. Với khả năng trong cả IT và viễn thông, nó trở thành một thách thức để tạo ra dịch vụ và khai thác trên cả hai miền. Parlay/OSA chính là câu trả lời cho các thách thức này. Parlay/OSA được chuẩn hóa, bảo mật và là một giao diện mở giữa IT và viễn thông. Bạn có thể thực thi các ứng dụng của mình trên miền IT và cũng sử dụng các tiện ích trong mạng viễn thông. Hình 2.3: Kiến trúc mạng logic. [...]... mình Trên đây là một số dịch vụ cơ bản dựa trên nền Parlay/OSA API, các dịch vụ này hầu hết đã có do nhà mạng cung cấp Tuy nhiên với việc sử dụng Parlay/OSA thì việc phát triển và triển khai dịch vụ sẽ dễ dàng hơn CHƯƠNG 3: KIẾN TẠO DỊCH VỤ TRÊN NỀN PARLAY/OSA 3.1 Kiến tạo dịch vụ dựa trên giao diện mở 3.1.1 Phát triển dịch vụ 3.1.2 Triển khai dịch vụ 3.2 Phát triển và triển khai dịch vụ dựa trên Parlay/OSA... phát triển và triển khai dịch vụ - Nghiên cứu tiếp các vấn đề liên quan đến quá trình hội tụ dịch vụ trong giai đoạn NGN-IMS, ảnh hưởng của nó tới môi trường kiến tạo dịch vụ mở - Phát triển hoàn thiện giao diện lập trình ứng dụng API cho quá trình kiến tạo dịch vụ mở - Phát triển hoàn thiện các công cụ phần mềm chuyên dụng để hỗ trợ cho việc phát triển, quản lý, kinh doanh dịch vụ trong mạng NGN ... được những thiếu sót nhất định Các ý kiến đóng góp, bổ sung sẽ được xem xét nghiên cứu tiếp để làm sáng tỏ các vấn đề liên quan 2 CÁC Ý KIẾN ĐỀ XUẤT Trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu về môi trường kiến tạo dịch vụ mở, nhận thấy việc kiến tạo dịch vụ dựa trên giao diện mở và các công cụ hỗ trợ như các hàm thư viện, bộ phần mềm mô phỏng Tuy nhiên, nên xây dựng mộ hệ thống các hàm thư viện API với những... Yêu cầu dịch vụ phải gửi được tin nhắn thông báo cuộc gọi nhỡ khi người sử dụng bật máy trở lại b) Phát triển dịch vụ Mô hình cơ bản của dịch vụ như sau: 16 Hình 3.10: Mô hình các lớp sử dụng trong dịch vụ cơ bản Trong đó: · Main: Khởi tạo, bắt đầu, dừng hoặc hủy dịch vụ · Configuration: Cung cấp các dữ liệu liên quan tới cấu hình, định nghĩa các tham số cho dịch vụ · GUI: Cung cấp một giao diện đồ... class: Hình 3.11: Các hàm cơ bản sử dụng để phát triển dịch vụ cuộc gọi nhỡ Các API sử dụng cho dịch vụ cuộc gọi nhỡ: Hình 3.12: Các API sử dụng trong dịch vụ cuộc gọi nhỡ Từ các hàm như thiết kế và các API liên quan ta sẽ tiến hành lập trình trên ngôn ngữ Java để tạo ra dịch vụ Sau khi lập trình xong ta có thể tiến hành chạy thử luôn dịch vụ trên bộ mô phỏng NRG Ericsson để kiểm thử 18 Sơ đồ dưới... khai dịch vụ KẾT LUẬN VÀ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 1 KẾT LUẬN Xét một cách tổng thể, luận văn đã đề cập đến vấn đề cốt lõi trong xây dựng, phát triển mạng NGN: phát triển và triển khai dịch vụ Sự khác biệt lớn nhất của mạng NGN so với các mạng truyền thống đó là việc phát triển và triển khai dịch vụ nhanh chóng, dễ dàng và mềm dẻo Để thực hiện được điều này cần một môi trường kiến tạo dịch vụ mở, ... đặt trên một hệ thống máy tính, do đó làm cho việc mô phỏng đơn và dễ dàng hơn + Ericsson + Appium 3.2.2 Dịch vụ cuộc gọi nhỡ trên phần mềm mô phỏng Parlay/OSA Ericsson a) Ý tưởng và yêu cầu dịch vụ Dịch vụ thông báo cuộc gọi nhỡ bằng tin nhắn khi người dùng tắt máy và bật trở lại sẽ nhận được tin nhắn thông báo có cuộc gọi nhỡ từ một thuê bao khác Ứng dụng kết nối tới Framework và yêu cầu dịch vụ trạng... dịch vụ logic có thể phải gọi nó nhiều lần trước khi nhận phản hồi cuộc gọi đang trong quá trình Khi gọi MakeCallRequest() trên ThirdPartyCallWebService, nó trao đổi thông tin với Parlay gateway với các bản tin 3-30 Chuỗi bản tin này tương tự bản tin 3-21 trong phần trước Hình 2.10: Dịch vụ Click-to-Dial sử dụng Parlay X API 12 2.2.4 Bảo mật trong phiên làm việc Parlay/OSA 2.3 Các dịch vụ cơ bản dựa. .. gọi đa nhóm 10 Hình 2.6: Đăng ký dịch vụ và khám phá 2.2.3 Parlay X Để cung cấp một API đơn giản cho nhà phát triển web, Parlay X API được hình thành vào năm 2001 để cung cấp sự tóm tắt và khả năng ở mức cao hơn mà Parlay API không có Parlay API phục vụ cho các mặt như cố định, di động và mạng gói nhưng không hỗ trợ SMS Lập trình trên giao diện Parlay để cung cấp dịch vụ đơn giản như Click-to-Dial là... hoạt dịch vụ Tiếp theo là chuỗi các sự kiện khi ứng dụng nhận báo cáo trạng thái người dùng khi người dùng không khả dụng: Hình 3.14: Chuỗi sự kiện khi người dùng không khả dụng Tiếp theo là chuỗi các sự kiện khi ứng dụng nhận báo cáo trạng thái người dùng khi người dùng khả dụng: 19 Hình 3.15: Chuỗi sự kiện khi người dùng khả dụng c) Kiểm thử và chạy dịch vụ trên phần mềm mô phỏng Trong dịch vụ này . CHƯƠNG 2: MÔI TRƯỜNG KIẾN TẠO DỊCH VỤ DỰA TRÊN GIAO DIỆN MỞ PARLAY/OSA 2.1 Kiến trúc dịch vụ mở Trong NGN, dịch vụ không tồn tại mãi mãi, một dịch vụ xuất. triển khai dịch vụ sẽ dễ dàng hơn. CHƯƠNG 3: KIẾN TẠO DỊCH VỤ TRÊN NỀN PARLAY/OSA 3.1 Kiến tạo dịch vụ dựa trên giao diện mở 3.1.1 Phát triển dịch vụ 3.1.2