基于地址聚集的ONS解析規則改進

楊 勇

（襄陽職業技術學院，襄陽441050）

基于地址聚集的ONS解析規則改進

楊 勇

（襄陽職業技術學院，襄陽441050）

基于格式化轉換字符串的ONS預解析規則是著眼于查詢前的預解析階段，而基于NAPTR記錄的ONS解析規則在預解析階段有所改進，移除了格式化轉換字符串，側重于ONS解析的應答格式?；诘刂肪奂腛NS解析規則改進在對上述兩種規則進行揚長避短的同時，更側重于ONS的網絡拓撲結構。根據EPC的編碼結構進行聚集，提出基于地址聚集的ONS解析規則，通過基于地址聚集的ONS解析實例分析。該方法一定程度上緩解了ONS服務器數據庫的存儲壓力并減少了重復存儲量，緩解了根ONS服務器的查詢壓力，同時網絡拓撲結構能根據需要實現序列號級的查詢。

物聯網；對象名解析服務；格式化轉換字符串；NAPTR記錄；地址聚集

1 引 言

基于格式化轉換字符串的ONS預解析規則和基于NAPTR記錄的ONS解析規則的著眼點不同?；诟袷交D換字符串的ONS預解析規則著眼于查詢前的預解析階段，而基于NAPTR記錄的ONS解析規則在預解析階段有所改進，移除了格式化轉換字符串，側重于ONS解析的應答格式，使ONS能提供更多服務，滿足了用戶多樣化的需求［1］?；诘刂肪奂腛NS解析規則改進在對上述兩種規則進行揚長避短的同時，更側重于ONS的網絡拓撲結構，它在一定程度上緩解了ONS服務器數據庫的存儲壓力并減少了重復存儲量，緩解根ONS服務器的查詢壓力，同時網絡拓撲結構能根據需要實現序列號級別的查詢［2］。正如電話網絡和IPV6網絡一樣，EPC標準域名也是一個層次結構，以便能夠更容易地進行聚集和解析查詢。電話網絡通過國家代碼和地區代碼實現其分級尋址，向本城市撥號可以撥一個較短的號碼，如果撥往其他城市和國家就必須添加前綴碼。IPV6的工作與其類似［3］。同樣，基于地址聚集的ONS對EPC的解析工作也采用這種工作原理，改進規則正是在此基礎上產生的，ONS服務可以對EPC的四個字段進行分級解析，而不必整體進行解析。

2 EPC標準域名的聚集

EPC標準域名的層次結構可以支持分級解析和分級記錄，而無需任何修改，這樣就可以創建更小的資源記錄表和進行更有效率的EPC分配。更小的資源記錄表可以進行更有效率的記錄查找和降低延遲，從而實現更快的解析操作。同時，由于分級解析可以將映射信息分布式存儲在不同的ONS服務器上，從而可以在很大程度上緩解根ONS服務器的查詢壓力，有效地支持負載均衡［4］。另一方面，EPC標準域名的分級記錄支持了EPC的可重寫，而不需要修改資源記錄。EPC可以在四個層次上進行聚集—版本號、域名管理、對象分類和序列號。版本號與EPC global相關；域名管理與特定的廠商或組織相關；對象分類與某一廠商上的特定種類的產品相關；序列號與特定種類的產品個體相關。基于地址聚集的ONS解析改進規則的EPC格式如圖1所示。

圖1 基于地址聚集的EPC格式

顧名思義，可聚集的EPC標準域名是可以聚合的，或者說可匯總的，從而產生一個有效的查詢結構。可聚集的EPC標準域名中的字段包括［5-6］：

TLA ID，頂級聚集標識符。TLA ID標識了查詢層次結構的最高層。TLA ID是由EPC編碼機構來管理的。EPC編碼機構負責將TLA ID分配給地區的EPC注冊機構，例如中國物品編碼中心經EPC Global的授權，負責EPC編碼在中國地區的注冊和分配。地區EPC注冊機構又把每個TLA ID分配給那些大的、永久的EPC注冊和分配服務提供者。根據不同版本號的字段，可以容納不同個數的TLA ID。對于處在EPC查詢結構最高層的ONS服務器，其資源記錄表中只有那些帶有與所分配的TLA ID相一致的資源記錄，以及那些基于分配給服務器所在區域的TLA ID的資源記錄附加項。

NLA ID，下一級聚集標識符。NLAID允許ONS服務器在自己的網絡中建立多級尋址結構，以使這些ONS既可以為其下級的ONS服務器查詢和解析，也可以識別其下屬的ONS服務器。TLA ID和NLA ID構成了一定位數的前綴，此前綴會被分配給連接在Internet上EPC部分的一個域名管理者的ONS服務器。ONS服務器是一個域名管理者網絡，或者是域名管理者網絡的一部分。

PLA ID，產品級聚集標識符。PLA ID被一個單獨的域名管理者用于標識自己產品的子服務器。域名管理者可以用相應的位數標識自己的產品，或者建立多級查詢結構和有效的資源記錄結構。

Serial ID，根據需要標識特定產品類別中的某一產品個體，這一級是根據需要而選擇的。

3 基于地址聚集的ONS解析規則

基于地址聚集的ONS解析規則在預解析階段原理上采納基于格式化轉換字符串的ONS預解析規則，即對滿足一定規則的EPC進行聚集，只不過沒有分配一個固定的格式化轉換字符串，大大減少了ONS服務器的存儲容量。在預解析階段，采用基于NAPTR記錄的ONS預解析規則原理，即直接根據EPC的聚集原理轉換成EPC標準域名，只不過這里沒有將序列號字段刪除。在應答格式上，也采用NAPTR記錄，在一定程度上有所簡化。

為了得到EPC的NAPTR資源記錄，本地ONS服務器必須解析得到多個完整的NAPTR記錄鏈，每個鏈以給定聚集名稱的記錄開始，并包括那個記錄中前綴名字對應的記錄等，遞歸地以NAPTR記錄結束?；诰奂腛NS解析規則的ONS服務器采用分布式結構，改進規則的具體查詢原理如圖2所示。

圖2 基于地址聚集的ONS解析規則查詢原理

（1）企業應用程序將Savant接收到的EPC傳送到ONS解析器；

（2）ONS解析器將EPC轉換成URI格式，并對本地緩存發出查詢請求；

（3）如果在本地緩存中找到記錄，轉步驟9：未找到記錄，轉步驟4；

（4）將URI發送到本地ONS服務器，本地ONS服務器將URI格式轉換成標準域名，并發出對各級ONS服務器的聚集查詢請求；

（5）本地ONS服務器先發出對TLA級聚集的ONS服務器查詢，并根據查詢結果選擇NLA級聚集的ONS服務器；

（6）本地服務器發出對NLA級聚集的ONS服務器查詢，并根據查詢結果選擇PLA級聚集的ONS服務器；

（7）本地服務器發出對PLA級聚集的ONS服務器查詢，并根據查詢結果選擇Serial級聚集的ONS服務器；

（8）本地服務器根據查詢結果，將NAPTR記錄進行本地緩存；

（9）ONS解析器將查詢結果返回給企業應用程序。

基于地址聚集的ONS解析規則，通過聚集的ONS服務器的實現，證明了序列號級EPC解析查詢的可行性，同時也解決了個體區別的需求。

4 基于地址聚集的ONS解析實例

基于地址聚集的ONS解析改進規則中，各聚集的ONS服務器應該遵循一定的授權和訪問規則，便于EPC注冊、各聚集ONS服務器的訪問，以有利于數據的安全性。為此，在圖3中，對各聚集ONS服務器訪問過程中，加入了一個認證/認可系統。

圖3 基于地址聚集的ONS解析實例

圖3體現了在基于地址聚集的ONS解析規則改進中，對各級ONS服務器的訪問情況。每一個ONS服務器含有下一級ONS服務器的所有指針，在各級ONS服務器查詢訪問中返回的NAPTR記錄情況如下所示。表1是本地服務器中包含所有頂級聚集的NAPTR記錄。

表1 版本聚集的NAPTR記錄

表2訪問頂級聚集的ONS服務器，得到下一級聚集的NAPTR記錄。

表2 域名管理者聚集的NAPTR記錄

表3為訪問下一級聚集的ONS服務器，得到產品級聚集的NAPTR記錄。

表3 產品聚集的NAPTR記錄

表4為訪問產品級聚集的ONS服務器，得到序列號級聚集的NAPTR記錄。

表4 序列號聚集的NAPTR記錄

至此，本地服務器可以得到完整的EPC標準域名的NAPTR記錄，其中包括很多服務，用戶可以根據自己的需要，選擇相應的服務。

5 結束語

由于ONS服務器需要處理大量的查詢解析操作，為避免網絡信息過載，應采取一定的優化策略減少異地查詢次數、根ONS服務器的壓力和各級遠程ONS服務器的負載均衡。通過將最近的“查詢-應答”值保存在本地ONS緩存服務器上，減少了異地查詢次數。通過基于聚集的ONS解析改進規則，既支持了基于映射信息管理的聚集，又支持了ONS服務器的聚集。改進規則緩解了根ONS服務器的查詢壓力和數據庫的存儲容量，但在查詢時間上可能會有所減慢。

［1］ Oat Systems＆MIT Auto-ID Center.The Object Name Service Version 0.5（Beta）［R］.Technical Manual.February1，2002.

［2］ Michael Mealling.Auto-ID Object Name Service（ONS）1.0［R］.Auto-ID Center Working Draft，2003.

［3］ Michael Mealling.EPCglobal Object Name Service（ONS）1.0［R］.Working Draft，2004.

［4］ Brock David.The Electronic Product Code（EPC）：A Naming Scheme for Physical Object［R］.MIT Auto-ID Center White Paper，2001.

［5］ Yogesh V.Joshi.Information Visibility And Its Effect On Supply Chain Dynamics［D］.MASSACHUSETTS：Massachusetts Institute of Technology，2000.

［6］ Daniel Engels.The Use of the Electronic Product Code［R］.MIT Auto-ID Center White Paper，2003.

Im provement of ONS Parsing Rules Based on Address Gathered

Yang Yong
（Xiangyang Vocational and Technical College，Xiangyang 441050，China）

ONS pre-parsing rules，based on formatted string，is the pre-parsing stage aiming at fore-query.ONS parsing rules based on the NAPTR record focus on the analytic response format even though improvements are conducted in the preliminary phase to remove the formatted string.ONSparsing rules based on address gathered improves the rules mentioned above focusing on the network topology structure.Based on the EPC coding structure，this paper puts forward the address gathered ONS parsing rules and analysis of the ONSparse instance.It can also reduce the times to query database from the root ONS server.At the same time the network configuration can query the serial number in a particular situation.

Internet of Things；Object Name Service；Translation format string；NAPTR resource record；Address aggregation

10.3969/j.issn.1002-2279.2015.03.007

TP3

A

1002-2279（2015）03-0020-04

楊勇（1971-），男，湖北仙桃人，講師，主研方向：數據庫、網絡綜合布線。

2014-11-19