14. Fachtagung Mobilkommunikation Osnabrück

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1 SOA-basierte Peer-to-Peer-Mehrwertdienstebereitstellung 14. Fachtagung Mobilkommunikation Osnabrück Mai 2009 Dipl.-Ing. Armin Lehmann, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick Fachhochschule Frankfurt am Main, Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze, Kleiststraße 3, Frankfurt a.m. lehmann@e-technik.org; trick@e-technik.org, Web: Prof. Dr.-Ing. Woldemar Fuhrmann Hochschule Darmstadt, Schöfferstraße 8b, Darmstadt w.fuhrmann@fbi.h-da.de Forschungsvorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 1704B07 gefördert.

2 Übersicht 1 Herausforderungen an zukünftige Dienste-Provider 2 Dienstebereitstellung mittels Peer-to-Peer-Kommunikation 3 Service-orientierte Architektur aus Dienstesicht 4 /SOA-Architektur 5 Kombination von Mehrwertdiensten

3 Herausforderungen Abgrenzung von anderen Dienste-Providern durch das Angebot an Diensten Offenheit für neue Dienste (z.b. Nutzer treten selbst als Diensteanbieter auf) einfache Methoden, um neue Dienste bereitzustellen (Registrierung neuer Dienste) einfache Methoden zur Veröffentlichung neuer Dienste im Netz Möglichkeit des Findens (Suche) neuer Dienste Möglichkeit der Kombination verschiedener Dienste zu neuen Diensten

4 Dienstebereitstellung in NGN (Next Generation Networks) Endgeräte, UA z.b. RTP Application Layer z.b. XCAP z.b. Diameter AAA Service Creation Environment (SCE) Call Control Layer Zugangsnetze mit QoS CS Transport Layer Service Delivery Platform (SDP) AS AS AS u.a. RTP Daten MS IP-Kernnetz mit QoS MS z.b. Web/ Fax Server Datenbanken Sensoren Aktoren u.a. Third Party Services AS = Application Server MS = Media Server CS = Call Server UA = User Agent

5 Einbindung des Application Servers in eine -basiertes Peer-to- Peer-Infrastruktur 4. INVITE User A ACK 10. data/audio/video 11. BYE 12. Proxy Server 5. lookup 7. Location Server 6. INVITE 2. Register Application Server Registrar Server 1. REGISTER 3.

6 -basiertes Hybrid P2P-Modell Proxy/Registrar ( Overlay) Peers Location Server z.b. Diameter User Agent + Application Server DNS Domain A 1 2 n User Agent Application Server DNS = Domain Name System Media Server

7 Vorteile des Hybrid P2P-Modells einfache Methode, um neue Dienste zu registrieren (angelehnt an Subdomains) Nutzer können selbst als Diensteanbieter auftreten (Web 2.0-Gedanke) Sicherheitsaspekte können umgesetzt werden, z.b. Authentifizierung bei Anmeldung bzw. Abruf eines Dienstes (z.b. Digest) Offenheit für neue Dienste Abrechnung der Dienste ist möglich Vorteile durch den Peer-to-Peer-Ansatz: Skalierbarkeit verteilt (Vorteil bei Fehlerfällen, Fehlertoleranz) Kostenteilung/-reduktion

8 SOA (Service-orientierte Architektur) SOA ist Konzept für eine verteilte Anwendungsumgebung, bei der Software-Ressourcen in Form von Diensten über das Netz bereitgestellt werden. Folgende Prinzipien leiten sich vom sogenannten Find-bind-execute -Paradigma ab: Wiederverwendbarkeit der Dienste Dienste müssen unabhängig von anderen Diensten sein (lose gekoppelte Dienste) Komponierbarkeit/Orchestrierbarkeit der Dienste Erreichbarkeit und Verfügbarkeit der Dienste Unabhängig vom Ort der Dienstebereitstellung

9 Das Dienstedreieck Find-bind-execute -Paradigma Service Broker Service- Anbieter Service- Konsument Service- Verzeichnis Suche Ergebnis Publizieren Abrufen und Ausführen

10 Erweiterung des P2P-Ansatzes Erweiterung mittels des Event Framework (RFC 3265 und RFC 3903) Event Framework dient zur Überwachung von Statusinformationen (z.b. Presence) hier: Diensteveröffentlichung und Dienstefindung Nutzung von drei weiteren -Nachrichten PUBLISH + Veröffentlichung eines neuen Dienstes + Message Body beinhaltet die Dienstebeschreibung SUBSCRIBE + Suchanfrage nach einem neuen Dienst + Message Body beinhaltet die Dienstebeschreibung NOTIFY (Beantwortung der Suchanfrage) Weiteres Netzelement ( Discovery/Event Server) zur Verwaltung der Dienstebeschreibungen

11 Dienstebeschreibung Dienstebeschreibung in Form von XML (Extensible Markup Language) beinhaltet folgende Informationen für Menschen lesbare Dienstebeschreibung maschinenlesbare Informationen, z.b.: + Schlüsselwörter (z.b. Konferenz) + Kommunikationsmedium (z.b. Audio, Video, Text) + Übertragungsrichtung der Medienströme (z.b. send) + Kommunikationsformen (z.b. 1-to-many) URI (Uniform Resource Identifier) des Dienstes Beispiel: <servinfo> <keyword value= conference > <servicelocation> sip:servicex.provider1@domaina.de</servicelocation> <mediatype> <audio direction= sendrecv > </mediatype> </servinfo>

12 Peers /SOA-Architektur Discovery Servers SUBSCRIBE UA 1 2 n NOTIFY Domain A INVITE ACK Service- Konsument Service- Verzeichnis PUBLISH Service- Anbieter Application Server

13 andere NGN-Netze NGN-Architektur mit Dienstedreieck Application Layer Discovery Server Dienstedreieck Location Server CS Zugangsnetze z.b. RTP MS RTP AS z.b. RTP Transport Layer Call Control Layer Endgeräte, UA IP-Kernnetz

14 Kombination von Mehrwertdiensten Kombination verschiedener verteilter Dienste mittels Route Header (RFC 3261) Beispielhafter Dienst (Audio/Video-Konferenz mit eingeblendetem Newsticker): INVITE sip: /2.0 Route: <sip: <sip:

15 UA Aufruf einer Dienstekombination INVITE Route: Proxy INVITE Route: AS X INVITE sip:videoconf.z@domain Route: <sip:newsticker.y@domain;lr> INVITE sip:videoconf.z@domain Route: <sip:newsticker.y@ ;lr> INVITE sip:videoconf.z@domain AS Y INVITE sip:videoconf.z@ AS Z

16 Zusammenfassung einfache Methode, um neue Dienste zu registrieren einfache Methode, um neue Dienste zu finden und zu nutzen Nutzer können selbst als Diensteanbieter auftreten (z.b. Dienste-Overlay für Mobilfunknetze) Nutzung von Standard--Netzelementen (z.b. User Agent und Proxy) einfache Methode, um Dienste zu kombinieren (auch mit bereits existierenden Diensten z.b. des IMS) Wiederverwendbarkeit und Integrierbarkeit der Einzelanwendungen (Dienste) Vorteile durch den Peer-to-Peer-Ansatz: Skalierbarkeit verteilt (Vorteil bei Fehlerfällen, Fehlertoleranz) Kostenteilung/-reduktion

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18 Abkürzungen AS CS DNS IMS IP MS NGN P2P QoS RTP SDP UA UE XCAP XML Application Server Call Server Domain Name System IP Multimedia Subsystem Internet Protocol Media Server Next Generation Networks Peer-to-Peer Quality of Service Real-Time Transport Protocol Service Delivery Platform Session Initiation Protocol User Agent User Equipment XML Configuration Access Protocol Extensible Markup Language