一种基于应用层地址的机载软件寻址方法

技术领域

本发明涉及机载通信领域，特别涉及一种基于应用层地址的机载软件寻址方法。

背景技术

目前因机载无线链路不稳定性、应用软件运行状态及驻留位置可变性、可移动设备接入位置多变性，难以满足机载端、空-地间、地面间应用软件交互即插即用需求，亟需一种能够解决可移动设备接入点变化、应用软件驻留位置变化等场景所引起的机载网络规划更新的问题的方案。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于应用层地址的机载软件寻址方法，现应用软件与底层传输网络解耦，交互过程，源端无须知晓目的端的物理位置和传输介质，解决了可移动设备接入点变化、应用软件驻留位置变化等场景所引起的网络规划更新的问题，同时，提升了交互过程的安全性。

本发明采用的技术方案如下：一种基于应用层地址的机载软件寻址方法，应用在机载端与地面端之间；

机载端包括建立偶联关系的机载代理节点与机载ANS服务器节点，地面端包括建立偶联关系的地面代理节点与地面ANS服务器节点，机载ANS服务器节点与地面ANS服务器节点建立偶联关系，机载/地面应用软件对应与机载/地面代理节点建立绑定关系；

在机载/地面应用软件发起数据传输请求时，消息中仅携带目的应用软件的应用层地址，机载/地面代理节点发起应用层地址解析请求，再由机载/地面ANS服务器节点完成解析，将目的端应用软件路由信息反馈至机载/地面应用软件，机载/地面应用软件进行数据传输。

进一步的，机载应用软件间的寻址过程为：

机载端应用软件经绑定的机载代理节点发起数据请求；

机载代理节点向机载ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，机载ANS服务器节点根据请求中携带的目的应用层地址判断目的地为机载端应用软件，结合缓存的该目的机载应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可以交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带目的机载应用软件路由信息；

机载端应用软件与目的端应用软件进行数据传输。

进一步的，地面端应用软件间的寻址过程为：

地面端应用软件经绑定的地面代理节点发起数据请求；

地面代理节点向地面ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，地面ANS服务器节点根据请求中携带的目的应用层地址判断目的地为地面端应用软件，结合缓存的该目的地面应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可以交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带目的地面应用软件路由信息；

地面端应用软件与目的端应用软件进行数据传输。

进一步的，机载端应用软件与地面端应用软件间的寻址过程为：

机载端应用软件经绑定的机载代理节点发起向目的端应用软件数据传输请求；

机载代理节点向机载ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，机载端ANS服务器节点根据请求中携带的目的端应用层地址判断其非本机机载应用软件，机载端ANS服务器节点解析失败；

机载ANS服务器节点携带目的端应用层地址向地面ANS服务器节点发起地址解析请求，地面ANS服务器节点根据请求中目的端应用层地址判断其为地面端应用软件；结合缓存的目的端应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可进行交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带地面目的端应用软件路由信息；

机载端应用软件与地面端应用软件进行数据交互。

进一步的，所述应用层地址名称结构为：

<代理节点>&&<网络>

其中，<…>中各个字段为标识符，标识符间采用分隔符号“&”区分，解析是应用层名称从右向左匹配；标识符采用字符串描述，并采用分隔符号“.”表示同一个代理节点上的多个应用软件；<代理节点>表示与应用软件绑定关系的代理节点名称；表示与代理节点建立偶联关系的ANS服务器节点名称；<网络>表示应用软件所属的网络名称。

进一步的，还包括，机载/地面应用软件根据动态注册机制与机载/地面代理节点完成绑定与同步；机载/地面代理节点根据动态注册机制与机载/地面ANS服务器节点建立偶联关系。

进一步的，所述动态注册机制包括：

机载/地面应用软件至多与一个机载/地面代理节点绑定；机载/地面代理节点至少支持两个机载/地面应用软件与其绑定；机载/地面应用软件与机载/地面代理节点的绑定由应用软件发起；

机载/地面代理节点至多与一个机载/地面ANS服务器节点偶联；机载/地面代理节点与机载/地面ANS服务器节点间偶联关系应由代理节点主动发起；

机载/地面应用软件、机载/地面代理节点、机载/地面ANS服务器节点完成动态注册流程后，启动周期性心跳检测。

进一步的，还包括系统同步机制，在机载/地面应用软件与机载/地面代理节点绑定关系或机载/地面代理节点与机载/地面ANS服务器节点偶联关系发生变化时，对涉及到的应用软件属性及运行状态进行更新。

进一步的，所述系统同步机制具体包括：

机载应用软件动态注册成功后，机载代理节点向机载ANS服务器节点进行属性及运行状态同步，其完成本地更新后向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，并开启周期性心跳检测，实时对应用软件属性及运行状态进行更新；

地面应用软件动态注册成功后，地面代理节点向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，并开启周期性心跳检测，实时对应用软件属性及运行状态进行更新；

机载代理节点动态注册成功后，向机载ANS服务器节点同步建立绑定关系的多个机载应用软件属性及运行状态，其完成本地更新后再向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，并开启周期性心跳检测，实时对应用软件属性及运行状态进行更新；

地面代理节点动态注册成功后，地面ANS服务器节点更新与该地面代理节点建立绑定关系的多个地面应用软件属性及运行状态，并开启周期性心跳检测，实时对应用软件属性及运行状态进行更新。

进一步的，在可移动设备接入到机载端或地面端时，采用机载/地面应用软件与机载/地面代理节点绑定关系发生变化的系统同步机制进行属性及运行状态更新。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明采用新的机载软件应用层地址命名机制，隐藏了通信双方软件实际物理位置信息，提升了交互的安全性；同时基于应用层地址的寻址机制、动态注册及系统同步机制，解决了可移动设备接入点变化、应用软件驻留位置变化等场景所引起的机载网络规划更新的问题，实现随时随地接入、即插即用需求，提升了交互的连续性。

附图说明

图1为本发明一实施例中系统架构示意图。

图2为本发明一实施例中机载端应用软件间交互寻址流程示意图。

图3为本发明一实施例中地面端应用软件间交互寻址流程示意图。

图4为本发明一实施例中空-地应用软件间交互寻址流程示意图。

图5为本发明一实施例中机载/地面应用软件动态注册流程示意图。

图6为本发明一实施例中机载/地面代理节点动态注册流程示意图。

图7为本发明一实施例中机载应用软件与机载代理节点绑定关系变化时系统同步示意图。

图8为本发明一实施例中地面应用软件与地面代理节点绑定关系变化时系统同步示意图。

图9为本发明一实施例中机载代理节点与机载ANS服务器节点偶联关系变化时系统同步示意图。

图10为本发明一实施例中地面代理节点与地面ANS服务器节点偶联关系变化时系统同步示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

为了满足民机项目机载端、空-地间、地面间应用软件交互即插即用的需求，本发明实施例提出了一种基于应用层地址的机载软件寻址方法，实现应用软件与底层传输网络解耦，交互过程，源端无须知晓目的端的物理位置和传输介质，解决了可移动设备接入点变化、应用软件驻留位置变化等场景所引起的网络规划更新的问题，同时，提升了交互过程的安全性。具体的：

该基于应用层地址的机载软件寻址方法应用在机载端与地面端之间；

机载端包括建立偶联关系的机载代理节点与机载ANS服务器节点(ANS：AddressName Service)，地面端包括建立偶联关系的地面代理节点与地面ANS服务器节点，机载ANS服务器节点与地面ANS服务器节点建立偶联关系，机载/地面应用软件对应与机载/地面代理节点建立绑定关系；

在机载/地面应用软件发起数据传输请求时，消息中仅携带目的应用软件的应用层地址，机载/地面代理节点发起应用层地址解析请求，再由机载/地面ANS服务器节点完成解析，将目的端应用软件路由信息反馈至机载/地面应用软件，机载/地面应用软件进行数据传输。

如图1所示为本实施例中的系统架构示意图，各个节点之间必须满足以下规则：

(1)机载/地面应用软件需要与对应的代理节点建立绑定关系，且仅允许与一个代理节点绑定。机载/地面端中允许存在多个代理节点。

(2)机载/地面代理节点必须与ANS服务器节点建立偶联关系，且仅允许与一个ANS服务器节点偶联。当存在多个ANS服务器节点时，其中一个地面ANS服务器节点作为全系统主节点。

(3)机载ANS服务器节点必须与地面ANS服务器节点建立偶联关系，且仅允许与一个地面ANS服务器节点偶联。

本实施例中，依赖于应用层地址进行寻址，为每一个应用软件、节点分别配有唯一名称，具体的，应用层地址名称结构为：

<代理节点>&&<网络>

其中：

(1)<…>中各个字段称作标识符，标识符间使用分隔符号“&”区分，寻址时应用层名称从右向左匹配；

(2)标识符使用字符串描述，使用分隔符号“.”标识同一个代理节点上绑定的多个应用软件。

(3)标识符允许为空，表示匹配任何一个或所有。其中，<代理节点>标识符为必选，其他标识符均可为空；

(4)标识符允许使用通配符，其中”*”表示匹配所有，”+”表示匹配本地服务器节点或本地网络。

该应用层地址结构中，<代理节点>表示与应用软件建立绑定关系的节点名称，包括机载代理节点和地面代理节点；表示与代理节点建立偶联关系的ANS服务器节点名称，包括机载ANS服务器节点和地面ANS服务器节点。通常，单架飞机机载端仅有一个机载ANS服务器节点，利用机尾号作为本标识符可保障其唯一性；<网络>表示应用软件所属的网络名称，可用于区分不同国家、不同地区或不同航空公司。

如图1所示，若应用层地址为：AOC.ACD&N1234&Air China,则表示是Air China网络中，机载ANS服务器节点为N1234，与ACD域机载代理节点建立绑定关系的AOC应用。

下面对本实施例提出的寻址方法进行进一步说明。

本实施例中基于应用层地址的寻址方法主要依赖于建立的ANS服务器节点，通过该节点完成应用层地址解析，将目的应用软件的应用层地址解析为可路由的传输通路。

如图2所示为机载端应用软件间的交互寻址流程，具体如下：

(1)机载端应用软件经绑定的机载代理节点发起数据请求；

(2)机载代理节点向机载ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，机载ANS服务器节点根据请求中携带的目的应用层地址判断目的地为机载端应用软件，结合缓存的该目的机载应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可以交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带目的机载应用软件路由信息；

(3)机载端应用软件与目的端应用软件进行数据传输。

如图3所示，地面端应用软件间交互寻址流程与机载端寻址流程类似，与机载不同，地面端负责地址解析的为地面代理节点、地面ANS服务器节点。具体如下：

(1)地面端应用软件经绑定的地面代理节点发起数据请求；

(2)地面代理节点向地面ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，地面ANS服务器节点根据请求中携带的目的应用层地址判断目的地为地面端应用软件，结合缓存的该目的地面应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可以交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带目的地面应用软件路由信息；

(3)地面端应用软件与目的端应用软件进行数据传输。

如图4所示，本实施例还提出了机载端应用软件与地面端应用软件间的寻址过程为：

(1)机载端应用软件经绑定的机载代理节点发起向目的端应用软件数据传输请求；

(2)机载代理节点向机载ANS服务器节点发起应用层地址解析请求，机载端ANS服务器节点根据请求中携带的目的端应用层地址判断其非本机机载应用软件，机载端ANS服务器节点解析失败；

(3)机载ANS服务器节点携带目的端应用层地址向地面ANS服务器节点发起地址解析请求，地面ANS服务器节点根据请求中目的端应用层地址判断其为地面端应用软件；结合缓存的目的端应用软件状态及策略判断源、目的双方是否可进行交互；解析成功后，返回应用层地址解析响应并携带地面目的端应用软件路由信息；

(4)机载端应用软件与地面端应用软件进行数据交互。

为了使得应用软件、系统节点随机随地接入、即插即用，本实施例还提出了动态注册和系统同步机制，以保障交互的连续性。

具体的，本实施例中，动态注册主要包括两部分：应用软件与代理节点间绑定关系动态建立(含机载、地面)；代理节点与ANS服务器节点间偶联关系动态建立(含机载、地面)。

如图5所示，机载/地面应用软件动态注册流程如下：

机载/地面应用软件启动软件，发起绑定请求，机载/地面代理节点收到请求，判定为合法应用软件，绑定成功，机载/地面应用软件与机载/地面代理节点进行状态同步，并开启周期性心跳检测。

如图6所示，机载/地面代理节点动态注册流程图下：

机载/地面代理节点启动完成，发起偶联建立请求，机载/地面ANS服务器节点收到请求，判定为合法代理节点，偶联建立成功，机载/地面代理节点与机载/地面ANS服务器节代理进行状态同步，并开启周期性心跳检测。

需要说明的是，本实施例中动态注册需要满足以下规则：

1)机载/地面应用软件最多只能与一个机载/地面代理节点绑定，代理节点支持至少二个应用软件与其绑定；

2)应用软件与代理节点间绑定关系应由应用软件主动发起，不允许代理节点发起绑定请求。应用软件与代理节点均可主动发起解除绑定请求；

3)机载/地面代理节点最多与一个机载/地面ANS服务器节点偶联，ANS服务器节点支持至少一个代理节点与其偶联；

4)代理节点与ANS服务器节点间偶联关系应由代理节点主动发起，不允许ANS服务器节点发起偶联请求。代理节点与ANS服务器节点均可主动发起解除偶联请求；

5)机载/地面应用软件、代理节点、ANS服务器节点完成动态注册流程后，将启动周期性心跳检测。

进一步的，系统同步同样包括两个部分：应用软件与代理节点间属性及运行状态同步；代理节点与ANS服务器节点间属性及运行状态同步。在应用软件与代理节点绑定关系变化、可移动设备接入点变化(含应用软件驻留位置变化)、代理节点与ANS服务器节点偶联关系变化时均为出发系统同步机制。

下面针对不同场景对系统同步机制进行进一步的阐述。

如图7所示，机载应用软件与机载代理节点绑定关系发生变化时：

机载应用软件动态注册成功后，机载代理节点向机载ANS服务器节点进行属性及运行状态同步，其完成本地更新后向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，同时开启周期性心跳检测，当心跳检测失败时，判定机载应用软件运行状态故障，再次向机载ANS服务器节点和地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，保障机载、地面状态一致性。

如图8所示，地面应用软件与地面代理节点绑定关系发生变化时：

地面应用软件动态注册成功后，地面代理节点向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，并同时开启周期性心跳检测，当心跳检测失败时，判定地面应用软件运行状态故障，再次向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态。

而可移动设备接入点变化(含应用软件驻留位置变化)，分别包括在机载端接入的变化和在地面端接入的变化，其同步流程与机载应用软件与代理节点绑定关系变化的过程和地面应用软件与代理节点绑定关系变化的过程相似，在此不做赘述。

如图9所示，机载代理节点与机载ANS服务器节点偶联关系发生变化时：

机载代理节点动态注册成功后，向机载ANS服务器节点同步建立绑定关系的多个机载应用软件属性及运行状态，其完成本地更新后再向地面ANS服务器节点同步属性及运行状态，同时开启周期性心跳检测，当心跳检测失败时，判定机载代理节点运行状态故障，再次向机载ANS服务器节点和地面ANS服务器节点同步与机载代理节点建立绑定关系的多个机载应用软件属性及运行状态，保障机载、地面状态一致性。

如图10所示，地面代理节点与地面ANS服务器节点偶联关系发生变化时：

地面代理节点动态注册成功后，地面ANS服务器节点更新与该地面代理节点建立绑定关系的多个地面应用软件属性及运行状态，同时开启周期性心跳检测，当心跳检测失败时，判定地面代理节点运行状态故障，再次向机载ANS服务器节点同步与地面代理节点建立绑定关系的多个机载应用软件属性及运行状态。

本发明通过应用层地址命名机制，隐藏了通信双方软件实际物理位置信息，提升了交互的安全性。通过基于应用层地址的寻址机制、动态注册及系统同步机制，解决了可移动设备接入点变化、应用软件驻留位置变化等场景所引起的机载网络规划更新的问题，实现随时随地接入、即插即用需求，提升了交互的连续性。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。