HATEOAS je architektonické omezení REST pro rozhraní 3GPP založená na službách, při němž klient komunikuje výhradně prostřednictvím hypermediálních odkazů dynamicky poskytovaných serverem, což umožňuje volné spojení a možnost objevování mezi síťovými funkcemi.

Popis

Hypermedia As The Engine Of Application State (HATEOAS) je základní princip architektonického stylu Representational State Transfer (REST) uplatňovaný v architektuře 5G Core Network založené na službách (SBA). Stanovuje, že klient (konzument síťové funkce, NF) by měl komunikovat se serverem (producentem NF) prostřednictvím hypermediálních odkazů a formulářů vložených do přijímaných reprezentací prostředků, namísto spoléhání se na mimopásmové znalosti API nebo natvrdo zakódované URL. V praxi, když konzument NF (např. AMF) požaduje prostředek od producenta NF (např. NRF), odpověď (typicky ve formátu JSON) obsahuje nejen požadovaná data, ale také sadu _links.

Tyto _links jsou Uniform Resource Identifiers (URI), které označují možné další akce nebo související prostředky, ke kterým se klient může dostat, jako self, update, delete nebo odkazy na další související služby NF. Stav aplikace klienta je řízen navigací podle těchto odkazů. Například po objevení instance funkce Správy relací (SMF) prostřednictvím NRF by AMF následoval odkaz poskytnutý pro tuto instanci SMF, aby zahájil komunikaci založenou na službách (např. použitím API nsmf-pdusession). Server určuje dostupné přechody stavu podle toho, které odkazy zahrne, což umožňuje vývoj API serveru bez porušení klientů, kteří pouze následují odkazy.

V rámci specifikací 3GPP (např. TS 29.501, TS 23.502) je HATEOAS implementováno v rozhraních založených na službách používajících HTTP/2, jako jsou Nnrf (NF Repository Function), Nnef (Network Exposure Function) a Namf (Access and Mobility Management Function). Definice OpenAPI pro tato rozhraní zahrnují schéma pro objekty Links a ProblemDetails. Tento architektonický přístup odděluje konzumenty služeb NF od konkrétní topologie nasazení a struktury URI, což umožňuje dynamické objevování služeb, vyrovnávání zátěže a pozvolný vývoj sítě. Funkce NRF (Network Repository Function) funguje jako centrální hypermediální engine, poskytující počáteční odkazy, které inicializují interakci mezi ostatními NF.

K čemu slouží

HATEOAS bylo přijato v 3GPP 5G SBA, aby řešilo kritické problémy škálovatelnosti, flexibility a udržovatelnosti v jádrové síti. Tradiční telekomunikační rozhraní byla založena na statických protokolech typu bod-bod (např. Diameter) s pevnými vztahy. Přidání nové síťové funkce nebo změna verze API vyžadovala koordinované aktualizace na více uzlech, což brzdilo inovace a síťové segmenty (slicing). Účelem aplikace HATEOAS je vytvořit systém s volným spojením, kde se síťové funkce dynamicky objevují a vzájemně komunikují.

Tím se řeší omezení pevně zakódovaných závislostí. Klient NF potřebuje znát pouze způsob interakce s bootstrapovým koncovým bodem (jako je NRF) a způsob interpretace hypermediálních odkazů. Server NF řídí dostupné interakce. To umožňuje bezproblémové zavádění nových služeb, verzování API (poskytnutím různých odkazů pro různé verze) a podporu síťových segmentů (slicing), kde různé segmenty mohou mít různé instance stejného typu NF. Umožňuje to uplatňovat principy cloud-nativní architektury v 5G Core, jako je automatické škálování, samoopravování a průběžné nasazování, protože nové instance se mohou zaregistrovat u NRF a okamžitě se stanou objevitelné prostřednictvím hypermediálních odkazů, které NRF poskytuje, aniž by vyžadovaly rekonfiguraci všech potenciálních konzumentů NF.

Klíčové vlastnosti

• Interakce klienta jsou řízeny hypermediálními odkazy poskytovanými v odpovědích serveru
• Odděluje klienta a server, což umožňuje nezávislý vývoj struktury URI a verzí API
• Klíčové pro dynamické objevování služeb zprostředkované funkcí NRF (Network Repository Function)
• Implementováno pomocí objektů _links v reprezentacích JSON přes HTTP/2
• Umožňuje podporu síťových segmentů (slicing) a cloud-nativních modelů nasazení
• Snižuje potřebu mimopásmové koordinace a konfigurace mezi síťovými funkcemi

Související pojmy

• NRF – Network Resource Fulfilment

Definující specifikace

• TS 23.722 (Rel-15) — Common API Framework (CAPIF) for 3GPP Northbound APIs
• TS 29.501 (Rel-19) — 5GC SBI API Design Principles & Guidelines
• TS 29.890 (Rel-16) — CT3 5G System Technical Report

📖 Anglický originál a plná specifikace: HATEOAS na 3GPP Explorer