服務(wù)發(fā)現(xiàn)

1.

服務(wù)發(fā)現(xiàn)的功能

在一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算環(huán)境中，尋找和使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)越來(lái)越重要。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式各種各樣，每個(gè)設(shè)備可提供的服務(wù)也日趨多樣。對(duì)于藍(lán)牙設(shè)備來(lái)說(shuō)，要想訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè)設(shè)備的服務(wù)，必須知道該設(shè)備所提供的服務(wù)，以及獲取該服務(wù)的一些信息（如該服務(wù)使用的各種協(xié)議棧、服務(wù)名稱(chēng)、服務(wù)提供者和獲得服務(wù)所需要的參數(shù)）。查詢(xún)服務(wù)服務(wù)記錄1服務(wù)記錄2服務(wù)記錄3………常用的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方式：服務(wù)定位協(xié)議SLP（ServiceLocationProtocol）通用即插即用UPnP（UniversalPlugandPlay）藍(lán)牙SIG專(zhuān)門(mén)為藍(lán)牙系統(tǒng)制定了一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議SDP（ServiceDiscoveryProtocol），它非常適合藍(lán)牙系統(tǒng)移動(dòng)性較強(qiáng)的的特點(diǎn)，并且可以和其它服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議共存于藍(lán)牙環(huán)境中，符合藍(lán)牙系統(tǒng)開(kāi)放性的特點(diǎn)。藍(lán)牙服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議的基本出發(fā)點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)服務(wù)但不提供對(duì)服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)，對(duì)服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)需要通過(guò)其它協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)?；卦砟夸?.

客戶(hù)機(jī)-服務(wù)器模型

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客戶(hù)機(jī)－服務(wù)器交互是大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)模式?？蛻?hù)機(jī)發(fā)送請(qǐng)求，等待響應(yīng)。而服務(wù)器等待請(qǐng)求并完成基于請(qǐng)求的動(dòng)作，形成響應(yīng)的數(shù)據(jù)包，返回給客戶(hù)機(jī)。

服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議是典型的客戶(hù)機(jī)－服務(wù)器模型。每個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議分為客戶(hù)端部分和服務(wù)器端部分，兩部分在不同的藍(lán)牙設(shè)備上工作。一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可以既是服務(wù)器同時(shí)又是客戶(hù)機(jī)。請(qǐng)求服務(wù)的藍(lán)牙設(shè)備運(yùn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議的客戶(hù)端部分，提供服務(wù)的藍(lán)牙設(shè)備運(yùn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議的服務(wù)器端部分。服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議中：

客戶(hù)機(jī)組成服務(wù)查詢(xún)請(qǐng)求的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit）發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)不同的請(qǐng)求，查詢(xún)本地服務(wù)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，組成適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)PDU，返回給客戶(hù)機(jī)，從而完成一次查詢(xún)。流程如下圖所示。服務(wù)器應(yīng)該滿(mǎn)足多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)的情況，并且對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保護(hù)。SDP客戶(hù)端與服務(wù)器交互模型

3.

數(shù)據(jù)元的編解碼由于查詢(xún)結(jié)果多種多樣，因此需要靈活的表示方式。同時(shí)這些數(shù)據(jù)在空中交互，所以應(yīng)該采用盡量小的包以節(jié)約帶寬。藍(lán)牙協(xié)議中采用數(shù)據(jù)元的形式來(lái)表示變長(zhǎng)數(shù)據(jù)，這樣可以減少對(duì)無(wú)線(xiàn)信道資源的浪費(fèi)；數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息存儲(chǔ)也以數(shù)據(jù)元的形式表示，這樣可以節(jié)約存儲(chǔ)資源。下面我們將介紹數(shù)據(jù)元、通用專(zhuān)有識(shí)別符、服務(wù)記錄、服務(wù)屬性的概念。數(shù)據(jù)元的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)元可以有效地表示可變長(zhǎng)和不同屬性的數(shù)據(jù)庫(kù)信息，其結(jié)構(gòu)如上圖所示，它由頭域和數(shù)據(jù)域構(gòu)成。頭域用于描述數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)類(lèi)型和大小，它又分為類(lèi)型描述府、尺寸描述符和附加位三部分。（見(jiàn)書(shū)28頁(yè)）頭域（>8bits）數(shù)據(jù)域(長(zhǎng)度根據(jù)頭域）類(lèi)型描述符（5bits)

尺寸描述符（3bits）附加位數(shù)據(jù)元

數(shù)據(jù)元的編解碼

編碼過(guò)程：將服務(wù)記錄用數(shù)據(jù)元格式表示出來(lái)，在注冊(cè)函數(shù)中調(diào)用。

解碼過(guò)程：將查詢(xún)返回的服務(wù)屬性數(shù)據(jù)元解析成可以理解的服務(wù)記錄形式，用樹(shù)形結(jié)構(gòu)給出?；卦砟夸浲ㄓ脤?zhuān)有識(shí)別符UUID

a.服務(wù)屬性的屬性值常常需要用通用專(zhuān)有識(shí)別符UUID（UniversallyUniqueIdentifier）來(lái)標(biāo)識(shí)，它在時(shí)間和空間上都是唯一的，用于標(biāo)識(shí)某一事物如服務(wù)、協(xié)議等。

b.UUID長(zhǎng)度為128比特。為了減少存儲(chǔ)和傳輸負(fù)擔(dān)，對(duì)一些常用的和已注冊(cè)的用途預(yù)先分配了UUID，這些UUID的長(zhǎng)度為16比特或32比特，它們可以轉(zhuǎn)換為128比特UUID。

(書(shū)46頁(yè)附表)服務(wù)記錄（ServiceRecord） 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議服務(wù)器中關(guān)于一個(gè)服務(wù)的所有信息構(gòu)成了一條服務(wù)記錄； 一條服務(wù)記錄含有一個(gè)服務(wù)的所有服務(wù)屬性； 每個(gè)服務(wù)記錄有一個(gè)服務(wù)記錄句柄（Servicerecordhandle）與之對(duì)應(yīng)；

服務(wù)記錄句柄對(duì)于每個(gè)服務(wù)記錄來(lái)說(shuō)是唯一的。在同一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議服務(wù)器端，不同的服務(wù)記錄有不同的服務(wù)記錄句柄值。但在不同的SDP服務(wù)器端，同一種服務(wù)記錄的句柄之間相互獨(dú)立，也就是說(shuō)可能相同。服務(wù)屬性（ServiceAttribute） 用于描述一個(gè)服務(wù)中的一條特性。它由屬性ID和屬性值構(gòu)成；

屬性ID用于標(biāo)識(shí)該服務(wù)屬性描述的是何種特性，屬性值表示該屬性的具體內(nèi)容； 在服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議服務(wù)器中，屬性ID和屬性值以數(shù)據(jù)元的形式表示； 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議對(duì)服務(wù)的查找機(jī)制是基于通用專(zhuān)有識(shí)別符UUID的。服務(wù)屬性的屬性值通常用UUID來(lái)表示，即一個(gè)服務(wù)的特性是由一些UUID描述的。 不同的服務(wù)屬性，屬性值有不同規(guī)定。

(書(shū)29頁(yè))

服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義的3種服務(wù)屬性：通用屬性：是所有服務(wù)記錄都可以包含的服務(wù)屬性，但并非所有的服務(wù)記錄都必須含有所有的通用屬性。

專(zhuān)門(mén)用于描述“服務(wù)發(fā)現(xiàn)服務(wù)器服務(wù)”的服務(wù)屬性：專(zhuān)門(mén)用于描述“瀏覽組描述符服務(wù)”的服務(wù)屬性（書(shū)30頁(yè)）服務(wù)屬性項(xiàng)定義類(lèi)型屬性值屬性IDServiceClassIDList0x0001ServiceClass0SerialPortUUID

UUIDProtocolDescriptorList0x0004Protocol0UUIDL2CAPProtocol1UUIDRFCOMMProtocolSpecificParameter0UINT8N=serverchannel

ServiceNameTextname

String“COM5”0x0100

由上所述，一個(gè)服務(wù)記錄中的所有服務(wù)屬性可以按樹(shù)形列舉出來(lái)，從而組成針對(duì)服務(wù)特定的一條記錄。一個(gè)串口服務(wù)的服務(wù)記錄4.

PDU交互的工作流程

SDP定義了2種獲取服務(wù)信息的方式：查找服務(wù)方式：在用戶(hù)知道服務(wù)的UUID的情況下，用戶(hù)通過(guò)指定服務(wù)類(lèi)型（ServiceSearchPattern）來(lái)直接獲得服務(wù)記錄信息； 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議的服務(wù)器端是根據(jù)服務(wù)類(lèi)型來(lái)找與用戶(hù)所要求的服務(wù)相匹配的服務(wù)記錄的，它是唯一的查找服務(wù)的手段。瀏覽服務(wù)方式：不知道服務(wù)的UUID，瀏覽各個(gè)服務(wù)記錄； 為了支持該方式，服務(wù)記錄必須含有BrowseGroupList屬性，該屬性說(shuō)明了該服務(wù)屬于何種瀏覽組。

為了實(shí)現(xiàn)上面的兩種服務(wù)方式，協(xié)議定義了協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit），服務(wù)器端和客戶(hù)端間交換的就是這些協(xié)議數(shù)據(jù)單元。建立邏輯鏈路PDU交互斷開(kāi)邏輯鏈路

服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)流程的前提是已經(jīng)建立好邏輯鏈路。因此工作流程首先是鍵鏈過(guò)程，PDU交互，最后斷開(kāi)鏈接。

由于建立和斷開(kāi)邏輯鏈路不是本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，因此我們主要關(guān)注PDU的交互在完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)中的作用。對(duì)于不同的PDU交互實(shí)際上就是對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)發(fā)現(xiàn)查詢(xún)模式。在實(shí)驗(yàn)中，我們將SDP對(duì)等協(xié)議之間傳遞的各種PDU顯示給同學(xué)看。在不同的服務(wù)發(fā)現(xiàn)模式下，了解如何用不同的PDU來(lái)完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)的功能。

PDUID用于標(biāo)示該P(yáng)DU的類(lèi)型，它的值決定了該P(yáng)DU后面的參數(shù)；

TransactionID用于標(biāo)示一個(gè)請(qǐng)求類(lèi)型的PDU。服務(wù)器端發(fā)出響應(yīng)PDU時(shí)，其必須與請(qǐng)求類(lèi)型PDU中的相同。所有發(fā)出的請(qǐng)求類(lèi)型的PDU的應(yīng)互不相同。

ParameterLength用于標(biāo)示后面參數(shù)的總長(zhǎng)度（byte）。

PDU的種類(lèi)目前有7種：值類(lèi)型0x00保留0x01SDP_ErrorResponse0x02SDP_ServiceSearchRequest0x03SDP_ServiceSearchResponse0x04SDP_ServiceAttributeRequest0x05SDP_ServiceAttributeResponse0x06SDP_ServiceSearchAttributeRequest0x07SDP_ServiceSearchAttributeResponse0x07-0xFF保留

3種查找服務(wù)方式：ServiceSearchTransaction方式： 這種方式是客戶(hù)端指定服務(wù)類(lèi)型，服務(wù)器端找出滿(mǎn)足條件的服務(wù)記錄后將它們的服務(wù)記錄句柄值返回給客戶(hù)端。PDUTypePDUIDParametersSDP_ServiceSearchRequest

0x02ServiceSearchPattern，MaximumServiceRecordCount，ContinuationState

ServiceAttributeTransaction方式：這種方式是客戶(hù)端指定一個(gè)服務(wù)記錄句柄值，并指定需要服務(wù)器端返回該服務(wù)記錄哪些服務(wù)屬性，服務(wù)器端把這些服務(wù)屬性（如果存在的話(huà)）返回給客戶(hù)端。該方式是工作于ServiceSearchTransaction基礎(chǔ)上的，因?yàn)閷?duì)同一種服務(wù)，在不同的藍(lán)牙設(shè)備上，服務(wù)記錄句柄值可以不同。PDUTypePDUIDParametersSDP_ServiceAttributeRequest

0x04ServiceRecordHandle，MaximumAttributeByteCount，AttributeIDList，ContinuationState

ServiceSearchAttributeTransaction方式：這種方式是客戶(hù)端指定服務(wù)類(lèi)型，并指定需要服務(wù)器端返回的服務(wù)屬性，服務(wù)器端找出滿(mǎn)足條件的服務(wù)記錄后，把它們的服務(wù)屬性返回給客戶(hù)端。

PDUTypePDUIDParametersSDP_ServiceSearchAttributeRequest

0x06

ServiceSearchPattern，MaximumAttributeByteCount，AttributeIDList，ContinuationState回原理目錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)流程數(shù)據(jù)分析1.

實(shí)驗(yàn)流程在服務(wù)器端注冊(cè)本機(jī)的服務(wù)記錄客戶(hù)端查詢(xún)服務(wù)器已注冊(cè)的服務(wù)記錄

查詢(xún)同組設(shè)備建立物理鏈路的鏈接 用3種方式進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)分析交互PDU分析查詢(xún)返回的數(shù)據(jù)斷開(kāi)物理鏈路回內(nèi)容目錄服務(wù)器端注冊(cè)界面客戶(hù)機(jī)端服務(wù)發(fā)現(xiàn)界面2.

數(shù)據(jù)分析觀察客戶(hù)機(jī)發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器端給出響應(yīng)的過(guò)程。將服務(wù)器端注冊(cè)的服務(wù)記錄表示成數(shù)據(jù)元的格式，將查詢(xún)結(jié)果的數(shù)據(jù)元的形式改寫(xiě)為服務(wù)記錄的方式，從中了解對(duì)多種類(lèi)型且可變長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的一種簡(jiǎn)潔的表示方法。觀察同層協(xié)議之間真正傳遞的PDU，了解和比較各種查詢(xún)方式的優(yōu)劣。根據(jù)自己填寫(xiě)的服務(wù)記錄屬性值，寫(xiě)出數(shù)據(jù)元的二進(jìn)制碼，和實(shí)驗(yàn)程序給出的是否相同。根據(jù)不同的查找服務(wù)方式，判斷給出的PDU是否正確，是否符合理解?；貎?nèi)容目錄實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)客戶(hù)機(jī)－服務(wù)器模式藍(lán)牙服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議ServiceDiscoveryProtocol數(shù)據(jù)元DataElement服務(wù)記錄ServiceRecord服務(wù)屬性ServiceAttribute（3種服務(wù)屬性）服務(wù)記錄句柄ServiceRecordHandle通用專(zhuān)有識(shí)別符UniversallyUniqueIdentifier協(xié)議數(shù)據(jù)單元ProtocolDataUnit2種獲取服務(wù)信息的方式：

查找服務(wù)方式SearchingforServices

瀏覽服務(wù)方式Browsingf