分布式实时系统数据分发服务DDS技术研究

数据分发服务DDS是面向分布式实时系统的中间件技术规范。随着分布式实时系统复杂度和规模的增大,系统对数据传输的质量要求也在大幅提高。DDS采用以数据为中心的发布/订阅模式,能够有效满足各种分布式应用的性能要求和硬实时要求。文中围绕数据分发服务技术展开讨论,分析对比了4种常见的数据分发模型,指出了各自的优缺点。文中围绕通信机制、服务质量、传输框架、发现过程以及标准实现等5个方面对DDS规范进行了阐述;从DDS配置的复杂性、广域网应用DDS以及无线网络应用DDS共3个方面重点介绍了DDS应用面临的挑战,并探讨了未来的研究方向。     

机器人系统中通信中间件的设计与实现

在分布式网络环境中,多个机器人节点间的信息交互与协同越来越多。在分析了机器人系统间的通信特点之后,提出了基于DDS的通信中间件。该中间件实现了基于主题的发布订阅,为机器人提供实时、可靠的数据传输能力。利用中间件的心跳消息,实现了机器人网络的动态重组,有效地支持了机器人节点的动态加入与退出。通过模拟实验对通信中间件的传输延迟进行了测试,实验表明该中间件能够有效地适应机器人系统应用对通信的要求。     

国产化实时通信中间件 DDS 的跨平台实现和优化技术

由于数据分发服务(DDS)一方面定义了以数据为中心的发布/订阅模型,允许应用程序实时地发布信息,并订阅所需要的信息;另一方面还提供了异步、松耦合、实时可靠数据分发服务质量(QoS)服务。所以,DDS 适用于性能要求高、可预见性强的军用实时关键任务领域。文中针对全国产化 DDS 产品ZRDDS,从处理器、操作系统、通信方式的差异性屏蔽 方法给出了跨平台实现策略,并以国产化华睿 2 号处理平台为例,对关键路径进行瓶颈分析,找出优化点,同时针对硬件 平台的特性给出优化方法。文中所述技术具有普适性,适用于各类通信中间件的设计,优化后的通信中间件 ZRDDS 可广泛应用于各类军用即时分布式系统。     

实时发布/订阅数据分发服务的模型分析

为了探索数据分发服务中间件(DDS)在移动自组织网络中的通信性能,深入研究了DDS的规范和特点,描述了DDS规范中以数据为中心的发布订阅层(DCPS)和数据本地重构层(DLRL)的2个接口内容,阐述了DDS数据分发的基本思想,分析了DDS的服务质量(Qo S)策略。OMG DDS定义了以数据为中心的发布/订阅模式,对分布式实时系统中数据分发、传递和接收的接口行为进行了标准化,提供一个与平台无关的数据模型,该模型能够映射到各种具体的平台和编程语言。以RTI公司的数据分发服务为例,对中间件模型的数据分发进行了分析。     

基于DDS规范的战场信息分发中间件平台研究

数据分发服务（Data Distribution Service,DDS）是对象管理组织（OMG）于2004年12月颁布的分布式实时系统中数据分发的一个最新规范,该规范描述了分布式实时系统中数据发布、传递和接收的接口和行为,定义了以数据为中心的发布／订阅机制,提供了一个与平台无关的数据模型。结合我军通信现代化建设要求,在研究和分析了DDS规范的基础上,提出了一种基于DDS规范的战场信息分发中间件平台的实现方发和技术。     

面积优化的正交DDS软核编译器设计与实现

为了使直接数字频率合成器(DDS)的IP设计达到资源和效率的较好平衡,提高此类IP设计的灵活性和重用性,应用泰勒插值方法对ROM进行压缩,设计并实现了一种自动生成正交DDS软核的编译器。文中推导了正交DDS内部信号关键参数设定公式,描述了IP编译器的设计流程,给出了实验结果。     

基于Netty的高性能消息中间件设计与实现

随着互联网业务规模的扩大以及访问量的增多,应用服务可能因流量过大而产生崩溃.为解决此问题和保证应用服务器接收消息的准确性,本文设计了一种基于Netty的消息中间件.该中间件以Netty网络框架为基础实现异步通信,同时为了提升通信双方的编解码速度及缩减整个通信流程的时间,自定义了一种通信协议.该中间件根据本协议特点设计了消费模型及基于文件系统的存储模型,并在消费者端进行了幂等性处理,以提高中间件的可靠性与准确性.实验表明,相比于不使用中间件或使用其它中间件,该中间件在产业化的智慧宿管平台中应用,有效提高了应用服务的响应速率以及接收消息的准确率,保证了智慧宿管平台的平稳运行.     

ICE中间件在网元级网管系统的研究与应用

ICE(Internet Communications Engine,因特网通信引擎)是一种面向对象的中间件平台,阐述了ICE中间件的原理,提出一种基于ICE中间件的网元级网管系统模型。该模型采用ICE中间件技术实现了一种分布式的通信代理模块,使得各个模块之间可以透明地通信,提高了系统的安全性、健壮性、可扩展性、可移植性和可维护性。     

基于工厂方法模式嵌入式通信中间件设备管理框架设计与实现

通信中间件屏蔽了底层网络通信设备,为上层应用程序提供统一消息处理接口,在嵌入式软件中得到了广泛的应用。由于嵌入式软件需求多样、资源受限,通信中间件需要根据项目需求管理特定的网络通信设备。对网络通信设备的管理能力,决定了通信中间件软件的扩展能力和灵活性。基于上述背景,本文基于工厂方法模式设计了嵌入式通信中间件设备管理框架,对具体网络通信设备的管理和使用进行了抽象,实现了通信中间件业务逻辑与具体设备的解耦,提高了嵌入式通信中间件的扩展能力。     

基于通信中间件技术的综合安全管理框架研究

针对安全管理框架标准不统一和通用性不足等问题,基于通信中间件技术提出了一种分布式综合安全管理框架,包括分级分布的管理体系、被管对象管理信息的标准化建模方法和基于通信中间件的通信规范和互操作接口规范。实践表明文中综合管理框架具有领域通用性和有效性。     

Data management solutions based on the data distribution service communication model

This article presents a data management solution based on the data distribution service （DDS） communication model. The basic DDS communication model consists of a unidirectional data exchange where applications that publish data ＇push＇ the relevant data, which is updated to the local caches of co-located subscribers to the data [1]. DDS has no specified center node to forward data packets and maintain the communication data. This type of publish-subscribe （P/S） model presents integrity and consistency challenges in data management. Unlike peer-to-peer （P2P） distributed storage, DDS applications have a hard real-time environment and fewer data features, and the core problem is ensuring the integrity and consistency of data in distributed systems under this hard real-time environment. This article begins with a brief introduction of the communication model used by DDS, then analyzes persistent data management problems caused by such model, and provides an appropriate solution to these problems. This solution has been implemented in a prototype system of the real-time service bus （RTSB） of Tsinghua University.     

流媒体中间件在Linux下的设计与实现

在Linux平台设计了基于SIP协议的视频流媒体中间件,用来将编码服务器发送到网上的视频流数据进行集中管理,再根据用户请求的信息,将视频数据流转发给用户,避免了用户与编码服务器直接对话,极大地优化了网络资源,缓解了编码服务器的资源压力,真正意义上解决了在多路视频通信中出现网络拥塞的难题,实现了多个用户可以在任何地点、任何时间随意观看来自网络的视频信息,并在QT下设计了中间件操作界面,用户可以通过中间件来查看需要监控的用户信息,方便管理。最后在多画面客户端进行测试,达到了多路视频画面实时显示的效果。     

DDS体系在飞行器地面测试系统中的应用

针对飞行器地面测试系统需要满足多种不同类型的数据传输、较高的数据传输速率、较高的数据传输实时性的目的,采用广播式网络通信体系DDS数据通信体系进行飞行器地面测试系统构建的方法。通过某型号飞行器地面测试以及各项大型试验。得出DDS数据通信体系具有高实时性、系统网络架构易于扩展、能够适应不同类型数据传输、数据通信模式灵活可配置等诸多结论,DDS数据通信体系完全能够满足飞行器地面测试的应用需求。     

实时数据分发可靠传输的研究

数据分发服务（DDS）是由对象管理组织（OMG）提出的一种适用于分布式实时系统的数据分发规范,它适应了新一代航空电子系统对机载通信平台的要求。本文研究TDDS的可靠传输机制,它通过添加消息序列号和丢失数据重传的方式提高了传输可靠性。这种实时的、可靠的通信方式对机载实时数据分发的研究具有重要的指导意义。     

基于DDS频率源的设计与实现

介绍了DDS的基本工作原理,阐述了DDS技术局限性,最终实现了一种基于FPGA+DDS 可编程低相位噪声的频率源,输出信号范围170～228 MHz。测试结果表明,该频率源具有高频率分辨率和低相位噪声等特点,能够满足通信系统对频率源的设计要求。     

基于DDS通信模型的数据管理问题研究

DDS实时发布-订阅模型无中心,多备份特点给通信数据的管理带来了完整性和一致性的问题。不同于P2P分布式存储,DDS应用具有硬实时、数据量较少的特点,其数据处理的核心问题是在不明显影响实时性的情况下,保证分布式系统中数据的完整性和一致性。文中基于DDS使用的通信模型,研究分析了在此种通信模型下引发的持久化数据管理问题,并给出了相应的解决方案。