面向大规模数据集成消息中间件系统设计实现

在分布式网络环境中,构造基于消息通信中间件的数据传输系统,能有效地满足数据传输的可靠性、安全性和异步性等企业级需求.然而,随着企业经营规模的扩大,对数据传输系统提出了参与方多、交互数据量大等新的需求,现有的基于点对点(PTP)和发布/订阅(pub/Sub)通信模式的消息中间件难以很好的支持这些新的需求.根据大规模数据传输系统的新特点,结合 PTP 和 Pub/Sub 通信模式,提出了一种基于点对点的发布/订阅消息中间件通信模型(PBPS),并在消息中间件ISMQ基础上提供了实现.实际应用表明,该方法能够有效满足大规模数据传输的要求.     

基于用于过程控制的对象链接和嵌入统一架构发布订阅的设备横向实时通信实验研究

随着开放式自动化系统的发展,设备间水平实时通信的需求日益增加。OPC UA是一套平台独立面向服务且用于工业通讯的数据交互规范,并提出了发布订阅(PuB/Sub)通信模型,该通信模型可以映射到实时通信网络中。时间敏感网络(TSN)协议为标准以太网提供实时传输能力和兼容其他标准以太网。OPC UA PuB/Sub通信模型与TSN融合,可以满足机器和设备间横向实时通信的需求。搭建了一个基于OPC UA PuB/Sub over TSN的通信实验台,并通过用两台工控机实现电机同步控制来测试基于OPC UA PuB/Sub的设备间的横向通信实时性能,实验结果说明TSN网络能够为基于OPC UA Pubsub的设备间横向通信提供实时性保障。     

消息中间件JMS接口的设计与实现

Java消息服务(JMS)是SUN公司提出的旨在统一各种消息中间件系统接口的规范,它包含点对点(PTP)和发布/订阅(Pub/Sub)两种消息模型,提供可靠消息传输、事务和消息过滤等机制。在对消息中间件InforBroker进行探索的基础上,基于JMS规范设计并实现了InforBroker的JMSAPI,使应用程序可以通过这个标准接口对InforBroker系统进行访问。     

一种基于社会学行为的Pub/Sub系统路由*

为减少Pub/Sub系统中遍历广播的负载,基于社会学行为的小世界架构,提出了一种基于朋友圈的路由,给出了朋友圈划分算法以及基于朋友圈的Pub/Sub系统遍历算法,以限制消息在确定范围内传播,降低消息遍历的时间和广播开销。仿真实验表明,所提出的方法与Pub/Sub系统中传统的Gossip及洪泛法相比较,可加快消息的传播速度,降低网络开销。     

Pub/Sub系统中基于免疫的新型路由算法

为减少Pub/Sub系统中因遍历节点而产生的广播负载,在无标度网络的Pub/Sub系统遍历路由的基础上,提出了基于免疫思想的新型路由算法。第一阶段,通过设置阈值δ,选择初始免疫节点;第二阶段,通过投票机制进一步甄选核心代理节点和免疫节点。仿真实验表明所提出的方法与Pub/Sub系统中传统的Gossip算法及洪泛算法相比较,能够限制消息在确定的范围内传播并且降低消息遍历的时间和广播开销的负载。基于免疫的新型路由算法可加快消息的传播速度、降低网络开销。     

一种基于谓词覆盖技术的启发式事件匹配算法

基于内容路由的发布/订购(Pub/Sub)技术具有异步、松散耦合和多对多通信等特点,使得它能更好地应用于大规模分布式交互系统.而高效率的发布事件匹配算法是实现基于内容路由的大规模Pub/Sub系统所要解决的关键问题.针对基于内容的发布/订购模型主要性能的事件匹配问题做了重点研究,提出了谓词关系(二叉树)的概念.并在此基础上,通过将谓词覆盖技术同启发式匹配策略相结合,设计并实现了启发式发布事件匹配算法--PRBT-Match算法.实验结果表明,PRBT-Match算法相对于其他常用匹配算法有更好的匹配性能.     

真人实景游戏中基于PDA的客户端软件开发

深入研究了PDA在Windows CE操作系统环境下Winsock的网络异步通信模型以及Bluetooth串口通信模式.结合真人实景游戏的特点,提出了一种基于Winsock和Bluetooth通信模式使用PDA作为客户端的新的通信模型.利用Embedded Visual C+ +作为开发平台,基于该通信模型,设计和开发了具有多种游戏功能的PDA客户端软件,并对该软件进行了测试和试验,试验结果表明采用该通信模型能够准确的传输字符和语音等数据,且具有较好的实时性.     

基于内容的Pub/Sub系统中分发器网络自重构的研究*

提出了提高基于内容的Pub/Sub系统健壮性和交互效率的系统自重构方法。该方法包括系统的恢复策略和系统的自组织策略。系统的恢复策略,预防了节点的意外崩溃造成的系统瘫痪;系统自组织策略, 有效地降低了系统的事件交互成本,提高了基于内容的Pub/Sub系统的效率。自重构方法在基于内容的Pub/Sub系统SOES中得到了体现。     

基于谓词式覆盖技术的发布/订购机制及算法研究

基于内容路由的发布/订购(Pub/Sub)技术具有异步、松散耦合和多对多通信等特点,使得能更好地应用于大规模分布式交互系统.而高效率的匹配算法、路由算法及较低的订购维护成本(规模)是实现基于内容路由的大规模Pub/Sub系统所要解决的关键问题.提出了谓词式关系(二叉树)的概念,在此基础上提出并实现了基于谓词式覆盖技术的订购算法、退订算法及启发式匹配算法(合称PRBT-*算法).通过将谓词式覆盖技术同选择性订购转发策略相结合,在提高事件匹配效率及路由效率的同时,显著降低了各级内容路由器订购规模.理论分析及大量实验对比表明,谓词式覆盖技术的引入,在降低各级内容路由器订购规模及提高算法效率和系统整体性能方面获得了良好的效果.