内容发布订阅服务网络中的路由策略

发布/订阅系统为分布式网络中系统间的异步通讯提供了便捷的途径,事件的路由策略是基于内容发布/订阅系统的关键问题之一。文章提出了应用于内容发布/订阅服务网络中的改良后的层次形拓扑结构及先合后分的路由策略,提高了基于内容发布/订阅系统的可扩展性和传输效率。     

Ad Hoc网络下的发布/订阅系统路由协议

发布/订阅系统为分布式网络中系统间的异步通讯提供了便捷的途径,事件的路由策略是基于内容的发布/订阅系统的关键问题之一。文章采用目的地动态更新与划分、逆向最短路径转发等策略,提出一种有环图下支持订阅覆盖的路由算法;通过引入订阅挂起、激活操作,以及与订阅对应的事件缓存方法,设计了一种新型的拓扑重构算法;通过引入网络分簇技术、拓扑重构算法、客户路由切换算法,设计了一种新型的面向移动Ad Hoc网络的发布/订阅系统路由协议,提高了系统的扩展性。     

基于信息空间划分的高效发布订阅路由技术

在大规模的基于内容发布订阅系统中,路由效率是影响系统性能的关键因素.本文在基于K-D树划分信息空间方法实现内容发布订阅系统的基础上,利用K-D树的索引机制,实现了面向扁平网络的应用层分级路由算法Spanhop.该算法机制减少了应用层路由跳,将路由效率提高到O(lnN).进一步,针对路由算法中应用层和网络层相邻关系不一致的问题,采用GNP(Global Network Position)空间与ESPN(Evem Space Partition Network)空间建立映射关系并在代理网络中维护GNP坐标索引的方法,支持应用层代理基于网络层的相邻关系搜索并选择下一跳路由.该方法减少了Spanhop路由过程中消息在网络层的实际转发路径和响应时间,在低维护代价条件下,提高了路由的效率.算法性能分析表明,上述方法解决了基于信息空间划分的内容发布/订阅系统的路由效率问题.     

基于订阅发布机制的中间件系统设计与实现

在分布式中间件系统中,分布式对象间需要频繁的进行信息交互,如何高效并且可靠的传输消息成为分布式中间件系统研究的关键之一;针对这些需求,提出了基于TAO的实时事件服务,利用订阅/发布机制搭建分布式中间件系统平台,建立适用于状态分布式对象订阅/发布的支撑环境;详细介绍了中间件系统中状态分布式对象的订阅/发布流程;最后针对该中间件系统平台进行了性能测试,在千兆以太网环境下,中间件系统传输时延随着事件大小的增加而增加,而且传输时延在网络传输中基本符合要求。     

使用Gossip算法实现可靠的基于内容的发布订阅系统

分布式基于内容的发布订阅系统正受到日益广泛的重视，然而大多数研究都忽略了可靠性保证，这限制了该系统在动态和不可靠场合下的应用．本文首先介绍了基于内容的发布订阅系统和gossip算法，然后提出了一个轻量级的称为PReliability的协议，它通过引入gossip算法保证事件传输的可靠性．仿真实验表明该协议适合于大规模、可靠性低的环境，具有很强的扩展性和健壮性，并且具有简单、易于实现的优势．     

Ad Hoc网络的发布订阅路由算法

提出了2种用于Ad hoc网络中的发布订阅路由算法,分别为PSR BSC算法和PSR BSC+GA。PSR BSC算法通过融合发布订阅通信机制和Ad Hoc网络按需多播路由协议,采用了基于内容的路由方式以及订阅覆盖策略,滤除了网络中订阅者不需要的事件,提高了分发效率。PSR BSC+GA是一种基于Gossip的改进路由算法,订阅者通过单播方式从其他节点获得相匹配的事件,提高了订阅者的订阅成功率。仿真结果表明:PSR BSC降低了事件传输的时延;PSR BSC+GA有效的改进了订阅者的订阅效率。     

三维Mesh网络容错路由算法及其概率分析

基于三维Mesh网络中k-Mesh子网连通的概念提出一个简单的基于局部信息和分布式的容错路由算法，并对其容错性进行概率分析．假设每个结点具有独立的出错概率，推导出路由算法成功返回由正确结点组成的路径的概率,结果表明即使三维Mesh网络上非常简单的路由算法也有相当高的成功概率．算法的时间复杂性是线性的,所构造的路由路径长度非常接近两点间的最优路径长度．另外，基于k-Mesh子网容错模型提出的容错路由算法是基于局部信息的和分布式的，因而具有很好的实际意义．     

基于QoS路由策略的发布/订阅路由算法

针对当前发布/订阅路由算法普遍缺乏QoS路由保障,引入QoS保障策略,提出了带QoS约束条件的路由准则,基于此准则,提出了一种生成树转发和逆向路径转发混合路由算法.该算法克服了一般发布/订阅路由算法大量冗余信息转发的缺陷,提高了网络效率,降低了网络时延.仿真试验结果表明,该算法在网络时延和效率方面较以前的算法有较大的提高.     

一种大规模网络上的服务组合流程搜索方法

集中式的自动服务组合和非平凡服务发现能够根据给定的、具有特定输入输出的请求搜索出一系列满足要求的服务组合,是当前服务计算领域的研究热点.针对集中式结构带来的性能瓶颈和单点故障问题,提出了一种利用基于内容的分布式发布订阅技术实现大规模网络环境下的无中心自动服务组合方法,称之为流程搜索.基于内容的分布式发布订阅系统能够根据发布消息和订阅消息之间的内容匹配关系,将发布者提供的消息通过一系列中介节点转发给感兴趣的订阅者.它可以为服务接口之间的可互操作性判定以及查询路由提供支持.将服务模型映射为发布订阅的消息模型,并利用基于内容的路由设计形成分布式环境下的搜索算法,并基于PADRES系统开发了一个PreSee原型系统.模拟实验显示,无中心控制的方法相对于集中式的架构而言,可以有效降低系统延迟,提高整个系统的效率.     

无线传感器网络多路径缠绕模型及其容错路由机制

针对无线传感器网络(WSN)不相交多路径路由中的路径过长问题和缠绕多路径路由中的容错削弱问题,提出一种多路径缠绕模型及其容错路由机制。首先,提出将多路径缠绕量化的思想,通过建立多路径缠绕模型将多路径的缠绕性量化,并通过容错概率模型建立多路径缠绕性与路由容错性的理论关联;其次,基于多路径缠绕模型,通过局部调整多路径的相交度建立容错路由机制。实验结果表明,在典型多路径路由算法——顺序分配路由(SAR)和能量有效容错多路径路由(EEFTMR)上应用该容错路由机制,能有效提高算法的数据包传输成功率,并一定程度上优化算法的能量有效性和端到端传输延迟。     

Covering-Based Routing Algorithms for Cyclic Content-Based P/S Overlays

Content-based routing (CBR) publish/subscribe (P/S) system is an important class of distributed systems. This system differs from classical paradigms as messages are routed based on their content rather than their destination address, so as to provide a fine-granularity event dissemination, and support more flexibility decoupling applications. Covering-based routing is a typical optimization method of CBR and has been widely used as a building block in many distributed P/S systems, for it maintains a compact routing table and reduces the costs of communications and matching computations. So far as we know, this optimization method can only be implemented on acyclic overlay network, but cannot be directly utilized on cyclic networks. As the CBR in cyclic systems becomes a new focus of research, developing covering-based protocols and algorithms for cyclic P/S system is becoming significantly important. This paper contributes the cyclic covering-based routing protocol with corresponding algorithms to support covering-based protocol in cyclic P/S system, and implements it in PADRES, a distributed event management infrastructure based on the publish/subscribe model.     

移动Ad hoc中发布/订阅路由协议的网络仿真*

通过在Ad hoc多播路由协议(ADMR)中加入发布/订阅匹配算法,将发布/订阅中间件与移动Ad hoc网络相结合,设计出适应发布/订阅分布式网络的多播路由协议(PSMR),中间件使用该协议将发布者的数据分发到相匹配的订阅者。使用NS2网络仿真平台实现了该协议,将其与ADMR进行性能比较,大大减少了网络中分组转发次数,提高了网络效率。     

移动自组网中基于内容的发布／订阅路由协议

移动AdHoc网络下的分布式应用开发面临较大挑战,因此引入基于内容的发布,订阅中间件具有重要意义。该文提出一种新的基于内容的路由协议。通过建立优化的动态组播格网,根据内容匹配的结果,只向匹配的订阅节点传播事件,而限制不必要的事件传播。实验结果表明,该协议能够较大地改善网络总代价,节省网络带宽,提高系统的扩展性和性能。     

基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,本文借鉴萤火虫群优化算法的思想,提出了一种基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议。路由协议用萤火虫优化算法的荧光素强度的更新规则与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量及节点间的距离等因素相互映射,改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成Ad Hoc网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现Ad Hoc网络的稳定。仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由协议在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能。     

结构化P2P网络上可靠的基于内容路由协议

在结构化P2P网络上构建基于内容的发布/订阅系统,可以很好地支持大规模、高度动态的分布式应用.然而,现有的基于内容的路由协议在P2P网络上只能提供弱的可靠性保证.根据结构化P2P网络的路由协议的特点,设计了一种新型的基于内容的路由协议--基于编码区间的路由(identifier range based routing,简称IRBR)协议.IRBR协议具有良好的容错性,只要事件的发布者与订阅者之间在P2P网络中是可达的,则订阅者一定能够收到它所订阅的事件,且只收到一次.同时,该协议也比现有的协议具有更高的事件路由效率.在Pastry上开发了一个原型系统,模拟实验表明了该协议的效率和容错性.     

A scalable publish/subscribe system for large mobile ad hoc networks

Since nodes that compose mobile ad hoc networks (MANETs) does not have any prior knowledge about other nodes in many cases, the publish/subscribe communication paradigm that has the decoupling and asynchrony properties can be useful to share information between nodes. Existing publish/subscribe services for MANETs can be categorized into document flooding (DF), destination-based routing (DBR), and content-based routing (CBR). Although those approaches may work well when the size of network is small, all of them suffer from the performance decline as the size of the network increases. In this paper, we compare those approaches, and then propose a scalable publish/subscribe communication scheme in large MANETs by combining DF and CBR hierarchically. Our approach is to cluster all nodes in networks and to exploit CBR and DF for the intra- and inter-cluster communication, respectively. By using this approach, we can effectively utilize benefits of both approaches. Then, we present performance evaluation results which validate our idea with respect to system performance and scalability.     

基于TCP传输的移动自组网路由协议性能分析

本文就移动自组网的关键技术之一--路由协议做了性能上的分析.以往对路由协议的仿真,传输的是基于UDP的CBR数据流,其对在移动自组网中传输FTP数据流无指导意义.本文中给出了DSR、DSDV、AODV三种典型协议在节点不同移动速度下的基于TCP传输的仿真,对路由协议的主要性能参数:有效发送量、延时和丢包率进行了统计分析.仿真结果表明:有效发送量DSR好于DSDV,AODV最差;从延时方面分析,DSDV具有最小的端到端延时,而AODV又比DSR好;在对丢包率分析时,AODV的丢包率最大,DSDV的次之,DSR的丢包率最低.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

一种适用于移动网络的能量约束路由协议

移动Ad Hoc网络是一种受能量约束的移动系统,是否具有较长的生命周期是评价该网络路由协议的一个重要的尺度。基于移动网络节点的能量级以及不同的使用策略,论文提出了一种基于能量约束的路由协议--ECRP。该路由协议不仅使系统消耗的能量较低而且也延长了系统的生命周期以及改进了延时特性。论文给出了ECRP的正确性和复杂性分析。仿真结果表明ECRP具有较好的延时特性、较低的能量消耗和较长的网络生命周期,提供了一种解决移动Ad Hoc网络路由的有效方法。     

基于发布/订阅系统的路由算法及其改进

介绍一种应用于Ad Hoc社会网络并支持发布/订阅系统的路由算法——社会投递算法(SocialCast),并针对该算法的一些不足提出改进。改进后的算法在计算效用值上更能充分利用社会网络的特性、改善路由性能,在消息投递上减少多余传输、提高传输效率,在消息发布上减轻发布者的负担、方便消息在网络中快速扩散。