实时发布订阅系统及其相关技术的研究

发布／订阅系统具有异步、松耦合和多对多通信的特点,有着广阔的应用前景。本文概述了国内外实时发布／订阅系统的研究现状,然后分别就其关键技术从拓扑结构、事件模型、订阅模型、匹配算法、实时调度算法、路由算法等方面进行了阐述,并对（实时）发布订阅系统中间件标准”数据分发服务”进行简单的介绍。最后提出进一步的研究方向。     

基于发布/订阅系统的事件服务体系结构

网格环境下软硬设施的异构性、通信的异步性以及协同工作的特点使得基于事件的交互成为虚拟组织成员交互的自然抽象。适用于网格环境下的事件服务是发布/订阅系统。该文结合科学数据网格的特点,采用基于内容的发布/订阅系统实现事件服务。并且提出科学数据网格的事件服务体系结构,给出了系统框架及实现中的核心算法———路由算法和匹配算法。该方案已经应用于科学数据网格项目中,结果表明它能够很好地适用于数据网格环境中。     

基于内容的发布订阅系统综述

随着信息技术的不断发展,针对如何能够实现发布/订阅系统(Pubish/Subscribe系统)最大限度的应用,是我们当前应对的一个重要挑战。结合发布/订阅自身(异步、多点通信等)的特点,首先概述了发布/订阅系统的概念及分类,提出了当前的研究热点即基于内容的发布/订阅系统,并总结了发布/订阅系统当前国内外的研究现状,最后指出要想提高发布订阅系统的匹配速度必须完善现有的匹配算法。     

基于发布/订阅中间件的时空事件检测研究

摘要:许多物联网应用根据带有时空关系约束的事件决定其下一步的动作.为了支持物联网应用检测这些时空事件,构建了发布/订阅中间件OPS4ST.OPS4ST允许用户在订阅中表达事件之间的多种时序、空间和逻辑关系;同时实现了时空事件的分布式检测,其能高效地检测到用户在订阅中所关心的时空事件是否发生.通过模拟实验评估了系统的性能和开销,实验结果表明,OPS4ST具有令人满意的性能和可接受的开销.     

基于XML和发布/订阅机制的主动服务系统

主动服务可以将"适合"的信息在"适当"的时间以"适当"的方式传递到"适当"的人手里,从而提高管理决策的准确性和及时性,目前的主动服务系统多为发布/订阅型.结合XML和发布/订阅模型提出一个主动服务系统框架,并对其中的消息格式和消息代理进行了详细设计.     

基于CPN的发布/订阅系统的建模及分析

提出了一种基于着色Petri网(CPN)的pub/sub系统协议分析方法.基于一种结构化P2P网络上的pub/sub系统协议,用着色Petri网对事件发布的消息处理进行建模和描述,并利用CPN tools对模型进行模拟仿真,通过对模型的可达图进行分析,表明了协议具有活性、可达性和有界性,验证了协议的可用性.     

基于本体的发布/订阅系统的数据模型和匹配算法

现有的发布/订阅系统不能根据事件的语义来进行事件与订阅的匹配,且不能支持具有复杂结构(如图状结构)的事件.将语义Web技术引入发布/订阅系统中,提出一种基于本体的发布/订阅系统.该系统采用本体来表示事件的概念模型,采用RDF图来表示事件,采用图模式来表示订阅条件.它能较好地解决现有的发布/订阅系统的上述问题.实验结果表明,该系统具有较高的订阅匹配效率.     

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。     

发布/订阅系统中的原子订阅管理和匹配

如何有效地管理原子订阅并将事件与原子订阅高效地匹配,是发布/订阅系统需要关注的关键问题.首先将原子订阅组织成为一个覆盖森林,然后在这个结构上执行原子订阅的匹配,同时使用谓词的多级索引结构为原子订阅匹配提供支持.此方法已在基于内容的发布/订阅系统OncePubSub上实现.给出了用于验证算法性能和开销的实验.实验结果表明,上述方法具有良好的匹配性能和可伸缩性.     

有环图下基于内容发布/订阅系统路由算法改进

针对最小路径权值路由算法在有环拓扑结构下不能适用于大规模发布/订阅系统的问题,本文提出了颜色属性的概念。通过对代理设置颜色属性,对原有算法进行了改进,不仅确保订阅者收到匹配事件、避免转发环路的形成,并且降低了消息处理代价。该算法可以适用于大规模发布/订阅系统。     

延迟容忍传感器网络中面向发布/订阅系统的事件传输

提出了一种延迟容忍无线传感器网络(delay tolerant sensor network,简称DTSN)中基于团体的发布/订阅系统事件传输协议CET(community-based event transmitting protocol).CET的核心思想是,网络中所有传感器节点依据它们的相互连通性形成若干个固定的团体(community),并基于这些团体进行事件的传输.CET协议由事件传输和队列管理两部分组成.在事件传输策略中,事件除了尽可能地传递给移动订阅者之外,移动订阅者保存的某些事件还回传给团体内的传感器节点以提高事件的传输成功率.队列管理则根据事件的成功传输次数和生存时间来共同决定存储队列中事件的重要程度和丢弃原则,以降低网络传输能耗.仿真分析表明,与直接收集DG(direct gathering)相比,CET能够以较低的事件传输能耗和传输延迟获得较高的事件传输成功率.     

内容发布订阅系统的组播路由

基于内容的发布订阅系统多数采用泛洪和匹配优先的路由算法。本文提出了基于事件空间划分的发布订阅系统的实现方法,采用组播的方式实现了目标代理到多个订阅者之间的通知路由算法。与采用贪婪路由思想的单播路由算法相比较,该算法提高了在通知路由阶段的发布订阅系统的路由效率。算法对解决基于内容的发布订阅系统中相关的路由问题具有重要的作用和意义。最后给出了算法的仿真实验。     

内容发布订阅系统中事件可靠传递的研究

本文提出了一个两层的可靠性模型：可靠P／S协议层（RPsL）和可靠流传输层（RSTL）。RPSL理解发布／订阅的消息格式,提供尽力传递、事件丢失检测与恢复、有确认传递等多种可靠;PSTL不理解发布／订阅的消息格式,通过链路速率自适应、断点续传等机制保证事件传递的可靠。     

内容发布订阅中非精确的事件转发算法

基于Bloom Filter技术提出了一种非精确事件转发算法——FBBF算法,该算法以增加事件消息大小和网络通信开销为代价,提高了中间代理转发事件消息时的速度。FBBF算法的时间开销与系统的订阅规模无关,具有较好的扩展性,可以高效地应用于大规模的发布订阅系统。     

基于发布订阅的分布式监控主动消息交互研究

针对分布式调度监控系统的客户服务器处理效率不高的问题,利用发布订阅消息通信技术,结合公共信息模型,提出了一种分布式监控主动消息交互的新方法;对量测类信息流和控制类信息流进行了实时交互接口设计,融入JMS消息服务器消息主题和发布订阅传输交互模式;该方法在工程中进行了应用,以石德线为算例,进行模拟量和状态量信息的交互实验,完成了单点和多点信息的交互传输,实现了实时变位信息向监控画面的主动即时传输,为分布式调度监控处理提供了一种新的高效实现方法.     

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。     

使用发布订阅中间件支持移动计算

提出了一个扩展发布订阅中间件以支持移动计算的新协议．该协议针对移动计算的需求，由老的事件代理暂存客户移动期间到达的消息，客户在连接到新的事件代理后，消息被自动有序发送给客户，保证了移动透明性．此外协议采用同步算法和消息合并操作防止了消息丢失和重复．移动客户可以在不同的地域与不同的事件代理节点连接和可靠接收消息．实验表明谈协议完全满足移动应用的要求，保证了应用的透明性、消息完整性和有序性．     

发布订阅系统中的隐私保护研究综述

发布订阅系统因其去耦合和异步的特性被广泛用于大规模的信息传输系统中,然而随着云计算和大数据的飞速发展,发布订阅系统的应用环境已经从封闭的可信计算环境转变为开放的不可信计算环境,隐私保护问题开始凸显.因此,总结目前发布订阅系统在隐私保护方面取得的研究成果、存在的问题以及可能的研究趋势具有重要意义.本文首先介绍了发布订阅系统模型,发布订阅系统中的隐私性定义,威胁模型等.然后介绍了发布订阅系统中实现机密性保护和匿名性保护的研究现状与进展.接着根据发布订阅系统隐私保护技术方法存在的不足展望了未来的研究方向,最后给出了本文的总结.