云協(xié)同中作戰(zhàn)資源兩階段虛擬化方法

孫海洋, 張 安, 高 飛

(1. 西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院, 陜西 西安 710129;2. 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院, 陜西 西安 710072)

0 引 言

隨著云計算、Web服務(wù)和面向服務(wù)架構(gòu)的快速發(fā)展,軍事領(lǐng)域出現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的新模式——云協(xié)同。云協(xié)同立足于解決網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)發(fā)展過程中的兩個問題——資源整合問題和服務(wù)模式問題,它將作戰(zhàn)資源以云服務(wù)的形式進行虛擬化,構(gòu)成一個龐大的資源池,使得所有資源不僅可以“分散資源集中使用”,還能做到“集中資源分散服務(wù)”[1]。

由于作戰(zhàn)資源具有分布性和異構(gòu)性,控制方式、數(shù)據(jù)格式等均相互獨立,難以實現(xiàn)它們的共享。為了對作戰(zhàn)資源進行集成,實現(xiàn)資源共享,須將它們以統(tǒng)一的形式虛擬化為可發(fā)現(xiàn)、可組合、可調(diào)用的云服務(wù),并采用面向服務(wù)的架構(gòu),將作戰(zhàn)資源按需動態(tài)分配給使用者。因此,作戰(zhàn)資源的虛擬化是云服務(wù)組合、搜索和執(zhí)行的前提。

目前,關(guān)于云協(xié)同中作戰(zhàn)資源的虛擬化方法研究較少。文獻[2]提出了一種基于模板的作戰(zhàn)資源虛擬化方法,設(shè)計了作戰(zhàn)資源適配器,將云服務(wù)的接口分為部署接口、管理接口和監(jiān)聽接口,所提出的作戰(zhàn)資源云服務(wù)模板包括作戰(zhàn)資源描述模板和作戰(zhàn)資源實現(xiàn)模板。該虛擬化方法更加側(cè)重于對作戰(zhàn)資源屬性的封裝,而忽略了作戰(zhàn)資源協(xié)同方式的封裝,雖易于云協(xié)同中心管理云服務(wù),但不易于組合云服務(wù)內(nèi)各原子云服務(wù)間的協(xié)同作戰(zhàn)。

目前,相關(guān)學(xué)者在云制造中關(guān)于制造資源的虛擬化方法研究較多。文獻[3]提出了云制造資源虛擬化框架并對其關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。文獻[4]提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)的服務(wù)封裝和虛擬接入模型,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了傳感器管理、實時感知制造信息、服務(wù)封裝、注冊和發(fā)布等方法。文獻[5]提出了一種制造設(shè)備資源封裝方法,通過對資源進行分類和形式化描述,并構(gòu)建虛擬化類模板,來完成對制造設(shè)備資源的封裝。文獻[6]提出了一種針對制造資源和能力進行封裝的方法,包括制造資源建模和制造云服務(wù)虛擬化兩個階段。

然而,云制造中的虛擬化技術(shù)不能直接應(yīng)用于云協(xié)同中。云制造側(cè)重于發(fā)現(xiàn)和使用異構(gòu)的制造資源,對各制造資源間的協(xié)同要求不高;而在云協(xié)同中,作戰(zhàn)任務(wù)的完成與作戰(zhàn)資源間的協(xié)作密不可分,因此作戰(zhàn)資源的虛擬化不僅要包含資源的屬性封裝,更要對作戰(zhàn)資源的協(xié)同方式進行封裝。

本文在云制造虛擬化相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于接口和事件驅(qū)動架構(gòu)的作戰(zhàn)資源虛擬化方法,實現(xiàn)了云服務(wù)間的高效協(xié)同,并給出了服務(wù)的組合方法和執(zhí)行方法。

1 作戰(zhàn)資源虛擬化過程

作戰(zhàn)資源在云協(xié)同系統(tǒng)中以3種形式存在:物理資源、虛擬資源和云服務(wù)。物理資源是作戰(zhàn)資源最直接的表現(xiàn)形式,是對作戰(zhàn)資源可實現(xiàn)的功能和實現(xiàn)這些功能的途徑的直接體現(xiàn);虛擬資源代表作戰(zhàn)資源的能力,是對作戰(zhàn)資源能力和接口的封裝,它屏蔽了作戰(zhàn)資源的異構(gòu)性,將其訪問接口、可生產(chǎn)的事件和可消費的事件暴露出來,使外部可訪問;云服務(wù)是對虛擬資源的服務(wù)化的結(jié)果,定義了作戰(zhàn)資源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述語言(web services description language,WSDL)文件,可在云協(xié)同資源池進行注冊,可以與其他云服務(wù)進行組合并接受服務(wù)使用者的服務(wù)請求等。

本文設(shè)計了如圖1所示的作戰(zhàn)資源虛擬化框架,該虛擬化框架包括3個層次,即物理資源層、虛擬描述層和服務(wù)封裝層。這3個層次分別對應(yīng)于云協(xié)同中作戰(zhàn)資源存在的3種形式。

圖1 作戰(zhàn)資源虛擬化框架Fig.1 Framework of virtualization of combat resource

虛擬化是指對作戰(zhàn)資源的能力進行封裝,并通過一定方法,將該能力發(fā)布、注冊于云協(xié)同資源池,并可為服務(wù)使用者調(diào)用[7]的過程,如圖2所示。

圖2 資源、虛擬資源、云服務(wù)Fig.2 Resource, virtual resource and cloud service

作戰(zhàn)資源的虛擬化主要包含兩個步驟:第一,對作戰(zhàn)資源進行功能化封裝,從作戰(zhàn)資源的能力出發(fā),抽象出其能提供的接口、生產(chǎn)的事件和提供的數(shù)據(jù)流;第二,對作戰(zhàn)資源模型進行服務(wù)化封裝,利用服務(wù)適配器,將作戰(zhàn)資源的屬性、接口、事件和數(shù)據(jù)流等信息以WSDL協(xié)議進行描述,并以統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)與集成(universal description, discovery and integration,UDDI)協(xié)議在云協(xié)同資源池進行注冊,并對云服務(wù)的執(zhí)行提供支持。

1.1 功能化封裝

作戰(zhàn)資源的功能化封裝是服務(wù)提供者使用計算機可讀的語言對作戰(zhàn)資源進行抽象和描述,它屏蔽了作戰(zhàn)資源的異構(gòu)性,使作戰(zhàn)資源可對外將提供的能力暴露出來,是服務(wù)化封裝與發(fā)布的基礎(chǔ)。

從封裝的內(nèi)容來說,在云協(xié)同系統(tǒng)中,功能化封裝包括作戰(zhàn)資源屬性的封裝和協(xié)同方式的封裝。作戰(zhàn)資源屬性的封裝是對作戰(zhàn)資源能力的描述,包括靜態(tài)屬性、動態(tài)屬性和使用屬性,可利用作戰(zhàn)資源云服務(wù)模板來定義不同種類的作戰(zhàn)資源[1];協(xié)同方式的封裝是指對作戰(zhàn)資源與其他作戰(zhàn)資源協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的方式的封裝。服務(wù)之間的協(xié)同通過信息交互實現(xiàn),信息交互按照類型分為遠程調(diào)用、事件通知和數(shù)據(jù)流。遠程調(diào)用通過接口實現(xiàn),即作戰(zhàn)資源間通過明確地相互調(diào)用,實現(xiàn)協(xié)同;事件通知通過事件驅(qū)動架構(gòu)實現(xiàn)[2],云服務(wù)間通過生產(chǎn)和消費事件實現(xiàn)協(xié)同,它們之間不必明確地調(diào)用,耦合性低于接口;數(shù)據(jù)流通過建立數(shù)據(jù)流通道實現(xiàn),適用于云服務(wù)間的長連接協(xié)同。因此,對協(xié)同方式的封裝需要包含對調(diào)用接口、事件和數(shù)據(jù)流的封裝。

具體來說,功能化封裝主要指對作戰(zhàn)資源如下信息進行封裝:

(1) 作戰(zhàn)資源能力屬性信息。服務(wù)提供者對作戰(zhàn)資源的能力進行描述,包括靜態(tài)屬性、動態(tài)屬性、使用屬性和部署屬性。表示為p={Type,StaticPro,DynamicPro,UsingPro,DeploymentInfo}[1]。

(2) 作戰(zhàn)資源可提供的接口。接口是對作戰(zhàn)資源功能的封裝,明確了資源提供的能力,并明確了訪問方式。作戰(zhàn)資源按照功能劃分可封裝為若干個接口,每個接口由若干個操作方法組成,每個操作方法均包含若干輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)。接口可表示為int={intName,method1,method2,…,methodn},其中,methodi為接口提供的操作方法,表示為methodi={methodName,inPars,outPars},其中,inPars表示操作方法的輸入?yún)?shù),outPars為輸出參數(shù)。

(3) 作戰(zhàn)資源可生產(chǎn)和可消費的事件。已有學(xué)者將面向服務(wù)的架構(gòu)與事件驅(qū)動架構(gòu)進行了組合[8],因此本文提出將事件驅(qū)動架構(gòu)(event driven architecture, EDA)引入云協(xié)同來實現(xiàn)云服務(wù)間的協(xié)同。在作戰(zhàn)活動中,作戰(zhàn)資源可以探測到外部的一些事件(如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或敵方有所行動等),而該作戰(zhàn)資源本身無法對這些事件進行處理(如雷達站無法自行對目標(biāo)實行攻擊)。此時,作戰(zhàn)資源便可將這些事件發(fā)送給其他作戰(zhàn)資源,并由其他作戰(zhàn)資源處理。因此對作戰(zhàn)資源關(guān)于事件的封裝包括兩個部分,即作戰(zhàn)資源可生產(chǎn)的事件和作戰(zhàn)資源可消費的事件。

事件由事件名稱和一組包含屬性名和屬性值的鍵值對組成,可以表示為e={eventName,〈a1,v1〉,〈a2,v2〉,…,〈an,vn〉},其中,eventName表示事件名稱,ai表示屬性名,vi表示屬性值。如感知資源可產(chǎn)生的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的事件可由{evTargetDetected,〈id,43 409〉,〈longitude,122.533 256〉,〈latitude,32.653 295〉,〈velocity,40 m/s〉}表示。

(4) 作戰(zhàn)資源可產(chǎn)生和消費的數(shù)據(jù)流。作戰(zhàn)資源間的遠程調(diào)用和事件是短連接,對于需要長連接的服務(wù)請求(如視頻、音頻信息)可用數(shù)據(jù)流表示。由于數(shù)據(jù)流格式多樣,甚至是二進制數(shù)據(jù),故無法將這些數(shù)據(jù)以統(tǒng)一格式進行封裝。因此,本文以數(shù)據(jù)格式作為數(shù)據(jù)的描述信息來對數(shù)據(jù)的異構(gòu)性進行區(qū)分。作戰(zhàn)資源可生產(chǎn)和消費的數(shù)據(jù)表示為:ds={dsName,dsCatagory,dsFormat,dsProperty}。其中,dsName為數(shù)據(jù)名,dsCatagory為數(shù)據(jù)種類,dsFormat為數(shù)據(jù)格式,dsProperty為數(shù)據(jù)的品質(zhì)屬性。

接口、事件和數(shù)據(jù)流都是對協(xié)同方式的封裝,但它們的應(yīng)用場景是不同的。

接口調(diào)用是一種遠程調(diào)用方式,調(diào)用方需顯式地調(diào)用被調(diào)用方中接口的某一具體操作,須指定調(diào)用接口統(tǒng)一資源定位符(uniform resource location,URL)地址和操作方法名稱,并對必要的參數(shù)進行賦值。接口調(diào)用可心是單向的,也可以是雙向的。接口調(diào)用是一對一的調(diào)用,若對多個云服務(wù)的相同接口進行調(diào)用須分別調(diào)用。接口調(diào)用方式適用于云服務(wù)間聯(lián)系密切,調(diào)用方式相對固定的情形。

相比于接口,事件的生產(chǎn)者不知道事件消費者對事件具體的處理方法。當(dāng)事件發(fā)生時,事件生產(chǎn)者生產(chǎn)事件,并由事件路由將該事件向訂閱過該事件的消費者進行投送,而各事件消費者接收到事件后分別采取行動?；谑录?qū)動的協(xié)同是一對多的協(xié)同,即事件生產(chǎn)者可同時向多個事件消費者投送事件。適用于作戰(zhàn)資源間耦合性較低,沒有直接調(diào)用關(guān)系的情形?；诮涌谂c基于事件驅(qū)動架構(gòu)的區(qū)別如表1所示,運行方式如圖3所示。

表1 接口與事件驅(qū)動的比較

圖3 操作方法和事件在使用上的區(qū)別Fig.3 Difference between usage of operation and event

操作和事件屬于短連接,適用于短時協(xié)同,而數(shù)據(jù)流屬于長連接,適用于云服務(wù)間的長時交互。

以對某雷達資源建模為例,說明了功能化封裝的過程。該雷達資源的能力包含兩個功能類,即控制功能類(請求雷達進行特定區(qū)域搜索或?qū)δ繕?biāo)進行跟蹤)和訪問功能類(請求特定目標(biāo)方位、距離和高度信息[9]);除此之外,雷達還能在搜索到目標(biāo)時通知需求者。因此,可將雷達封裝為兩個接口(IControl和IObjectInfo)和一個事件(evTargetDetected事件),如圖4所示。

圖4 雷達資源的封裝Fig.4 Encapsulation of radar resource

1.2 服務(wù)化封裝

當(dāng)前大量遺留作戰(zhàn)資源在建設(shè)之初未考慮到作戰(zhàn)資源的集成,因此形成了各自獨立、無法互聯(lián)互通的局面,對這些資源直接進行服務(wù)化改造必然成本巨大,且安全性不能得到保障。為了將這些作戰(zhàn)資源接入云服務(wù),在對作戰(zhàn)資源進行功能化封裝之后,可在作戰(zhàn)資源外層加上一層“殼”,以與云協(xié)同中心以及其他云服務(wù)進行交互,為此本文提出服務(wù)適配器的概念。

服務(wù)適配器是作戰(zhàn)資源模型與云協(xié)同中心、作戰(zhàn)資源模型與其他云服務(wù)交互的中介,它與虛擬資源構(gòu)成了一個完整的云服務(wù)。服務(wù)適配器是獨立于作戰(zhàn)資源的第三方軟件或硬件資源,以即插即用的方式將作戰(zhàn)資源模型封裝為云服務(wù)。它包含了云服務(wù)正常運行所必備的若干模塊,對內(nèi)主要與作戰(zhàn)資源模型通訊,對外與云協(xié)同中心和其他云服務(wù)進行交互,如圖5所示。

圖5 云服務(wù)的交互Fig.5 Communication of cloud services

(1) 與作戰(zhàn)資源通訊。解析外部對云服務(wù)的簡單對象訪問協(xié)議(simple object access protocol,SOAP)請求,將其轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)資源模型可讀取的操作或事件;將作戰(zhàn)資源模型對其他云服務(wù)的調(diào)用請求和事件流轉(zhuǎn)化為SOAP文件,并通過服務(wù)總線傳輸給其他云服務(wù)。

(2) 與云協(xié)同中心交互。主要實現(xiàn)云服務(wù)的注冊與管理和服務(wù)質(zhì)量的管理[10]。

(3) 與其他云服務(wù)交互。在云服務(wù)執(zhí)行時,遵循SOAP協(xié)議與其他云服務(wù)進行交互,實現(xiàn)協(xié)同,包括基于接口的調(diào)用、基于事件驅(qū)動的協(xié)同和基于數(shù)據(jù)流通道的長時協(xié)同等形式。

為了實現(xiàn)上述交互功能,服務(wù)適配器應(yīng)包含服務(wù)注冊與管理、服務(wù)質(zhì)量管理、服務(wù)事件路由和操作方法接口等模塊,如圖6所示。服務(wù)注冊與管理模塊負責(zé)在云協(xié)同中心注冊、注銷以及云服務(wù)狀態(tài)的更新;服務(wù)質(zhì)量管理模塊根據(jù)作戰(zhàn)資源的狀態(tài)動態(tài)維護云服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量;服務(wù)事件路由基于發(fā)布-訂閱機制接受其他云服務(wù)的事件訂閱和訂閱其他云服務(wù)的事件[11-12],當(dāng)事件產(chǎn)生時,通過服務(wù)事件路由根據(jù)其他云服務(wù)的訂閱情況對所生產(chǎn)的事件進行分發(fā)[13];操作方法接口負責(zé)將作戰(zhàn)資源模型的遠程調(diào)用進行格式轉(zhuǎn)換。

為保證云服務(wù)的正常發(fā)布和運行,服務(wù)適配器對外交互須遵循相應(yīng)的協(xié)議。服務(wù)注冊與管理模塊應(yīng)遵循UDDI協(xié)議[14];服務(wù)質(zhì)量管理模塊應(yīng)遵循服務(wù)水平(service-level agreement, SLA)協(xié)議[15];服務(wù)事件路由模塊所生產(chǎn)和消費的事件、操作方法接口模塊都應(yīng)遵循EDA擴展的WSDL協(xié)議[16]。以WSDL 1.1為例,接口和事件的聲明在WSDL中的表示示例分別如圖7和圖8所示[17]。

圖6 服務(wù)適配器Fig.6 Service adaptor

圖7 操作的聲明在WSDL中的表示示例Fig.7 Example of operation declaration in WSDL

圖8 事件的聲明在WSDL中的表示示例Fig.8 Example of event declaration in WSDL

通過上述服務(wù)化封裝方法,屏蔽了作戰(zhàn)資源的異構(gòu)性,使得用戶不必關(guān)心作戰(zhàn)資源的具體執(zhí)行過程,而只需要以標(biāo)準的接口或事件來訪問云服務(wù)即可,因而作戰(zhàn)資源對調(diào)用者是透明的。

2 虛擬化對云協(xié)同主要流程的支持

對作戰(zhàn)資源進行虛擬化是為了能在云協(xié)同系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)、組合和執(zhí)行,因此本節(jié)從服務(wù)組合、服務(wù)選擇和組合服務(wù)執(zhí)行3個方面說明虛擬化方法的可行性。

2.1 服務(wù)組合

服務(wù)組合是指根據(jù)作戰(zhàn)需求,將原子云服務(wù)進行流程編排,生成組合云服務(wù)模板的過程[18]。多數(shù)服務(wù)組合方法僅基于工作流,將各抽象原子云服務(wù)按照串行、并行、選擇、循環(huán)等基本結(jié)構(gòu)進行組裝而成,而忽視了各云服務(wù)間的數(shù)據(jù)和消息的傳輸,因而也忽略了云服務(wù)間的協(xié)作方式[2]。利用本文所提出的云服務(wù)封裝方法,可方便地對組合服務(wù)的協(xié)作方式進行建模。

服務(wù)流程編排包括各抽象原子云服務(wù)執(zhí)行流程的確定和云服務(wù)間協(xié)作方式的確定兩個階段,如圖9所示[19]。在執(zhí)行流程確定階段根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)制定組合服務(wù)的工作流[20];在協(xié)作方式確定階段,確定原子服務(wù)間的接口調(diào)用、事件訂閱和數(shù)據(jù)流通道等信息。

圖9 服務(wù)組合方法Fig.9 Service composition method

2.2 服務(wù)選擇

服務(wù)選擇是對組合云服務(wù)中各抽象原子云服務(wù)進行實例化的過程。服務(wù)選擇包括兩個階段,即按功能性屬性篩選階段和按服務(wù)質(zhì)量選擇階段[21]。功能性屬性包括作戰(zhàn)資源的屬性信息(靜態(tài)屬性、動態(tài)屬性、使用屬性和部署屬性)、接口信息、事件信息和數(shù)據(jù)流信息。對于各個抽象原子云服務(wù),首先要從資源池中選擇出滿足功能性屬性的一組云服務(wù),構(gòu)成云服務(wù)候選集,然后依據(jù)一定的優(yōu)化算法,從中選擇出服務(wù)質(zhì)量與用戶所期望最匹配的組合云服務(wù)作為最終結(jié)果[2]。

2.3 組合服務(wù)執(zhí)行

通過服務(wù)組合和服務(wù)選擇,得到一個可執(zhí)行的組合服務(wù)。組合云服務(wù)在開始執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)之前,仍是互相分離的,未建立通信通道,因此須首先完成組合服務(wù)的初始化,包括接口的綁定、事件的訂閱和數(shù)據(jù)流通道的建立等,這些通信通道的建立均由各云服務(wù)的服務(wù)適配器完成的。在如圖9所示的組合服務(wù)中,包括如圖10所示的接口綁定、事件訂閱和數(shù)據(jù)流通道建立等信息。

圖10 接口綁定、事件訂閱和數(shù)據(jù)流通道建立Fig.10 Interface binding, event subscription and establish of data stream channel

初始化完成之后,組合云服務(wù)便按照組合服務(wù)的流程、接口綁定信息、事件訂閱信息和數(shù)據(jù)流通道等信息執(zhí)行。

3 實驗驗證

為了驗證作戰(zhàn)資源虛擬化方法的有效性,本文在“網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)組織云協(xié)同仿真實驗臺”上進行了驗證。實驗臺由戰(zhàn)場環(huán)境與兵力生成臺、云協(xié)同中心臺、云服務(wù)管理臺、戰(zhàn)場態(tài)勢服務(wù)提供臺、物理資源仿真臺、云服務(wù)請求臺和若干作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行臺組成,其中物理資源仿真臺模擬戰(zhàn)場上的作戰(zhàn)資源,通過作戰(zhàn)資源建模抽象出其作戰(zhàn)能力,并通過接口、事件和數(shù)據(jù)流通道的形式將能力暴露出來,再通過服務(wù)化封裝,封裝為服務(wù),并在云服務(wù)管理臺進行服務(wù)注冊與發(fā)布。

實驗場景為:某敵機侵入我方領(lǐng)空,我方首先利用感知云服務(wù)在指定區(qū)域進行搜索,搜索到目標(biāo)大致位置后利用服務(wù)質(zhì)量更高的感知云服務(wù)進行目標(biāo)確認,確認目標(biāo)后利用攻擊云服務(wù)對目標(biāo)發(fā)射導(dǎo)彈實施攻擊,并利用引導(dǎo)云服務(wù)為導(dǎo)彈進行引導(dǎo)。打擊結(jié)束后利用評估云服務(wù)評估目標(biāo)毀傷情況。作戰(zhàn)的工作流圖如圖11所示。

圖11 作戰(zhàn)工作流圖Fig.11 Workflow of operation

利用本文所提出的作戰(zhàn)資源服務(wù)化方法,對某型地基雷達、某型載有紅外探測裝置的戰(zhàn)斗機、某型載有導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗機、某型載有激光指引器的戰(zhàn)斗機、雷達成像情報偵察衛(wèi)星系統(tǒng)等進行了封裝,如表2所示。

表2 作戰(zhàn)資源服務(wù)封裝

經(jīng)過服務(wù)搜索,可得到滿足條件的一組原子云服務(wù),這些原子云服務(wù)組成一個組合云服務(wù)。組合云服務(wù)首先要完成初始化,初始化結(jié)構(gòu)圖如圖12所示。

圖12 云服務(wù)交互協(xié)作圖Fig.12 Interoperability of cloud services

初始化完畢后,組合服務(wù)開始執(zhí)行。作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行臺通過調(diào)用S1的int1接口開始云服務(wù)的執(zhí)行。

可以看出,各原子云服務(wù)已按照預(yù)計的協(xié)作方式完成了作戰(zhàn)任務(wù)。在基于模板的作戰(zhàn)資源虛擬化方法[1]中,只對作戰(zhàn)資源的功能以接口的形式進行了封裝,而沒有以事件的形式封裝,因而作戰(zhàn)資源間的協(xié)同需要在創(chuàng)建組合云服務(wù)之初,由云協(xié)同平臺對各云服務(wù)的執(zhí)行順序和調(diào)用的接口顯式地指定,并且在執(zhí)行過程中必須明確各種情況下的執(zhí)行方法,各云服務(wù)都是在其他云服務(wù)的調(diào)用下被動地執(zhí)行,執(zhí)行效果難以保證,降低了各云服務(wù)根據(jù)環(huán)境和本身當(dāng)前狀態(tài)進行自主執(zhí)行的能力。而在本文提出的虛擬化方法下構(gòu)成的組合云服務(wù),各云服務(wù)保留了自身的自主性,因而增強了云服務(wù)間的協(xié)作能力。

4 結(jié)束語

針對網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)組織云協(xié)同中的關(guān)鍵問題之一——虛擬化,本文提出了一種異構(gòu)作戰(zhàn)資源的虛擬化方法。通過功能化封裝,將作戰(zhàn)資源的能力以接口、事件和數(shù)據(jù)流的形式體現(xiàn)出來;通過服務(wù)化封裝,將服務(wù)適配器與虛擬資源組合為云服務(wù)。實驗結(jié)果表明,該方法可以更方便地實現(xiàn)云服務(wù)間的協(xié)同。下一步的工作將主要從以下兩方面展開:一是事件路由安裝在服務(wù)適配器中,還是直接集成于服務(wù)總線需進一步討論;二是針對該虛擬化方法,進一步設(shè)計高效的服務(wù)優(yōu)選算法。

參考文獻：

[1] 齊玲輝. 面向服務(wù)的軍事組織云協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué), 2015.

QI L H. Research on the key technology of service oriented collaborative cloud military organization[D]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University, 2015.

[2] ZHANG A, SUN H Y, TANG Z L, et al. Service composition based on discrete particle swarm optimization in military organization cloud cooperation[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics, 2016, 27(3): 590-601.

[3] 任磊, 張霖, 張雅彬, 等. 云制造資源虛擬化研究[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2011, 17(3): 511-518.

REN L, ZHANG L, ZHANG Y B, et al. Resource virtualization in cloud manufacturing[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2011, 17(3): 511-518.

[4] ZHANG Y, ZHANG G, LIU Y, et al. Research on services encapsulation and virtualization access model of machine for cloud manufacturing[J]. Journal of Intelligent Manufacturing, 2017, 28(5):1109-1123.

[5] 易安斌,周宏甫.云制造環(huán)境下設(shè)備資源服務(wù)化封裝方法研究[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2016(5):151-154.

YI A B, ZHOU H F. Service encapsulation method of equipment resources in cloud manufacturing environment[J]. Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2016(5): 151-154.

[6] LIU N, LI X. A resource virtualization mechanism for cloud manufacturing systems[M]. Berlin: Springer, 2017: 46-59.

[7] 劉寧. 云制造資源虛擬化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[D]. 南京: 東南大學(xué), 2015.

LIU N.The key technology of cloud manufacturing resource virtuali-zation and application[D]. Nanjing: Southeast University, 2015.

[8] WIELAND M, MARTIN D, KOPP O, et al. SOEDA: a method for specification and implementation of applications on a service-oriented event-driven architecture[C]∥Proc.of the International Conference on Business Information Systems, 2009: 193-204.

[9] CHEN J S, CHEN C H, FURUMOTO J I. Radar beam-and range-weighting effects on three-dimensional radar imaging for the atmosphere[J]. Radio Science, 2016, 46(6): 1-13.

[10] RAMIREZ A, PAREJO J A, ROMERO J R, et al. Evolutionary composition of QoS-aware web services: a many-objective perspective[J]. Expert Systems with Applications, 2017, 72: 357-370.

[11] 黃鑫. 基于發(fā)布/訂閱機制的協(xié)同作戰(zhàn)敵我識別系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 成都: 電子科技大學(xué), 2016.

HUANG X. Software design and implementation of collaborative combat IFF system based on publish / subscribe mechanism[D].Chengdu:University of Electronic Science and technology of China, 2016.

[12] 張仲妹, 劉晨, 蘇申,等. SDaaS:一種傳感流數(shù)據(jù)的服務(wù)化封裝方法[J]. 計算機學(xué)報, 2017, 40(2):445-463.

ZHANG Z M, LIU C, SU S, et al. SDaaS: a method for encapsulating sensor stream data as services[J]. Chinese Journal of Computers, 2017, 40(2):445-463.

[13] 劉家紅, 吳泉源. 一個基于事件驅(qū)動的面向服務(wù)計算平臺[J]. 計算機學(xué)報, 2008, 31(4): 588-599.

LIU J H, WU Q Y. An event-driven service-oriented computing platform[J]. Chinese Journal of Computers, 2008, 31(4): 588-599.

[14] GHADGE T, BOGIRI N. Framework for web service composition and invocation[C]∥Proc.of the International Conference on Automatic Control and Dynamic Optimization Techniques, 2017: 1030-1035.

[15] MIROBI G J, AROCKIAM L. Service level agreement in cloud computing: an overview[C]∥Proc.of the International Conference on Control, Instrumentation, Communication and Computational Technologies, 2015: 753-758.

[16] JURIC M B. WSDL and BPEL extensions for event driven architecture[J]. Information & Software Technology,2010,52(10): 1023-1043.

[17] CURBERA F, DUFTLER M, KHALAF R, et al. Unraveling the web services web: an introduction to SOAP, WSDL, and UDDI[J]. Internet Computing IEEE, 2002, 6(2):86-93.

[18] GARRIGA M, FLORES A, CECHICH A, et al. Web services composition mechanisms: a review[J]. IETE Technical Review, 2015, 32(5): 376-383.

[19] 王輝. Web服務(wù)編排協(xié)議映射模型及實現(xiàn)機制[D]. 秦皇島: 燕山大學(xué), 2015.

WANG H. Mapping model and realization mechanism of web service orchestration protocol[D]. Qinhuangdao:Yanshan University, 2015.

[20] VAN DER AALST W M P, TER HOFSTEDE A H M, KIEPUSZEWSKI B, et al. Workflow patterns[J]. Distributed & Parallel Databases, 2003, 14(1): 5-51.

[21] ZHANG A, SUN H Y, ZHANG Y X. Service allocation based on QoS evaluation in military organization cloud cooperation[J].Journal of Systems Engineering and Electronics, 2016, 27(2): 386-394.