IGRS和UPnP協議互連機制分析

作者：北京郵電大學自動化學院 徐剛
北京六合萬通微電子技術有限公司 楊軍

摘 要：IGRS(信息設備資源共享協同服務協議)與UPnP是數字家庭網絡中的兩大主流協議，本文從組成機制的角度對兩個協議進行了對比和抽象，闡述了兩種協議互連的可行性，并提出了設備互連的解決方案。

關鍵詞：IGRS；UPnP；協議機制；設備互連

引言

隨著各種信息設備的功能越來越強大以及網絡技術的飛速發展，設備間如何更加方便、智能的互聯以及更好的協同工作已經成為人們關注的焦點。同時，在以知識經濟和信息網絡發展為主題的今天，技術標準已成為經濟全球化競爭的重要手段。由國內“閃聯”提出的IGRS協議和由國際17大廠商聯盟提出的UPnP技術應運而生，在這種競爭中扮演著重要的角色。如何解決好兩大協議設備之間的互連互通，將成為今后一段時間內研究和討論的重要課題。

圖1 IGRS體系結構圖

IGRS協議簡介

IGRS協議可以在有限范圍網絡域(有線、無線)內，支持多種信息設備、家用電器、通訊設備之間的設備自動發現、動態組網、資源共享和協同服務，從而提高這些設備間的互操作性和易用性，并創造出新的應用模式和豐富的應用。IGRS協議的體系結構如圖1所示。

UPnP協議簡介

UPnP 使用標準的 IP 協議集，從而保持了網絡媒體的不可知性， 使用開放的標準協議，如 TCP/IP、HTTP 和 XML。UPnP 利用了多種現有的標準協議，使用這些標準化的協議有助于確保供應商之間的互操作性。由于許多協議已在使用之中，因此，幾乎不需要執行任何操作就可以讓 UPnP 設備在現有的網絡化環境中工作。　

IGRS和UPnP設備互連的可行性基礎
IGRS與UPnP協議組成機制抽象
IGRS和UPnP協議都是使用了許多標準的協議機制，通過對兩個協議的分析，可以建立抽象協議模型。

IGRS與UPnP互操作實現基礎

兩個協議都是由設備間尋址機制、設備/服務發現機制、設備/服務描述機制、服務間控制和調用機制、服務事件與通知機制組成。可以從各個機制是如何實現的這一角度上對兩個協議進行簡單比較，從而找出兩個協議互連的可行性：

(1)設備間尋址機制，UPnP的尋址方式由靜態IP、動態DHCP和Auto-IP分配相結合組成，而IGRS協議中并沒有限定設備間尋址的問題，設備間的尋址可以由IGRS協議以外的機制來實現。所以兩個協議都支持設備使用靜態IP、動態DHCP和Auto-IP的尋址方式。

(2)設備/服務發現機制，IGRS的設備/服務發現機制包括了基于全局對等組和基于主從設備組的設備/服務發現機制。UPnP的設備/服務發現機制使用SSDP協議，以UDP多播為基礎。IGRS基于全局對等組的設備/服務發現機制也建立在SSDP協議基礎上。通過SSDP協議，IGRS與UPnP可以實現設備/服務的相互發現。

(3)設備/服務描述機制， UPnP和IGRS都采用XML模板定義了設備描述模板，用于描述設備的各種信息，兩種模板在格式定義上有所區別，但是IGRS設備描述模板是可擴展的，可以在其中加入UPnP所能識別的描述元素。

IGRS采用WSDL作為服務描述模板,UPnP則使用自定義的UPnP Template Language for services做為服務描述模板，這兩種模板格式存在較大差異。但是，IGRS的服務描述中可以加入相應的UPnP描述擴展，從而使得UPnP設備可以識別IGRS服務；IGRS設備對UPnP服務的識別是通過引入UPnP服務描述文檔解析引擎來實現的。

(4)服務間控制和調用機制，UPnP的服務調用機制采用SOAP協議實現，IGRS則定義了基于會話的服務調用機制，同時支持基于非安全管道的客戶/服務間交互作為擴展接口。IGRS服務可以在IGRS設備描述文檔中的服務描述中加入相應的UPnP客戶訪問接口描述，從而實現與UPnP客戶間的交互和控制。

(5)服務事件與通知機制，UPnP采用GENA機制實現服務事件與通知機制，IGRS則采用基于管道(安全/非安全)的機制實現。但通過非安全管道機制，IGRS服務可以向UPnP客戶暴露事件訪問接口，實現與UPnP客戶間的事件交互、服務的事件訂閱并接收相應的事件通知。

IGRS和UPnP設備
互連的解決方案

圖2為IGRS與UPnP設備互連的設備交互圖