应用层组播中间件技术研究

由于IP层组播离实际商用还有很长的距离,应用层组播成为组播应用理想的替代方案。〖BP）〗目前的研究成果表明,以中间件的形式为组播应用提供应用层组播的基础功能是完全可行的,关键在于明确这些基础功能并确定出一种实用的中间件框架。在分析研究典型的应用层组播系统、协议和中间件的基础上,总结出了应用层组播的基础功能,并提出了应用层组播中间件的一种基本架构。     

基于优先度的应用层组播协议

本文提出了一种用于分布式虚拟环境的应用层组播协议——基于优先度的应用层组播。与之前提出的其他应用层组播协议相比，它的优势在于将实体在虚拟环境中的优先度作为构建组播树的参数之一，而别的应用层组播协议仅仅考虑了网络层因数。因此它更加适用于那些实体优先度不同的应用，例如：分布式虚拟环境（DVE）。通过仿真实验得出：基于这种应用层组播协议建出的组播树在节点扇出和总带宽利用率上都比单播方式高效。同时优先度对建树起到了指导作用，即优先度大的实体。它到根节点的延时就小，由这几点可以证明，基于优先度的应用层组播很好的满足了DVE系统的特点。     

基于斐波那契序列的应用层组播协议

提出一种基于tree覆盖网络拓扑的可扩展高效应用层组播协议-HFTM ( Hierarchical Fibonacci Tree Multicast ).HFTM通过分层和分群的思想将所有组播组成员构造成一个特殊的层次化结构,在进行群划分时,充分考虑了底层网络拓扑特征,尽量避免数据包在代价昂贵的链路上进行传输,从而减少组播延迟.另外,采用一种新颖的基于斐波那契序列的组播算法将群内成员构造成一棵高效的斐波那契组播树,利用此树进行群内组播.实验结果表明底层网络拓扑特点的考虑以及斐波那契组播树的构造使HFTM协议获得更好的组播延迟性能.     

应用层组播协议的研究

由于IP组播至今没能在Internet上大规模的应用,许多研究者提出了应用层组播的新方法来实现广域的组播服务。此方法中组播功能的实现是通过终端主机而不再依靠网络中的路由器。和IP组播不一样的是,应用层组播不需要底层架构的支持并且能够在Internet上很容易的实现。该文讨论了目前四种有代表性的应用层组播协议并且给出了这些协议的性能和应用的比较。     

分布式虚拟环境下的混合应用层组播传输协议

分布式虚拟环境下的数据传输具有多源、实时性和安全性要求高等特点.为解决在广域网环境下大规模分布式虚拟环境中数据传输问题,在分析IP组播和应用层组播的基础上,提出了混合应用层组播传输协议.该协议采用分组、分层思想,将IP组播的高效和快速性与应用层组播的可扩展性有机结合,实现在广域网中稳定、快捷的传输仿真交互数据;确定组、层结构并设计独特的路由构建规则来满足分布式虚拟环境数据多源的特点,以及对传输实时性的要求.最后通过实验对比,验证了该传输协议在分布式环境下的高效性和实用性.     

一个单源的应用层组播协议的设计和实现

提出了一个单源的应用层组播的协议SSALM。SSALM协议采用树优先的构造策略,在组成员之间构造基于源的组播分发树,并在源树的基础上建立叠加网。成员可以独立地加入组和退出组,并在组播树中进行切换。给出了该协议的主要算法和实现模型。在现有的Internet环境下使用该协议能有效地节省网络带宽。     

支持实时多媒体传输的应用层组播系统

由于IP组播并未取得预期的成功，研究人员又提出了由终端主机来代替路由器实现群组通信功能。针对实时多媒体传输的特点以及目前单组播网络混合存在的现状，该文提出了一利，新的支持实时多媒体传输的应用层组播系统。在系统中，多个网关形成一层覆盖网，由网关完成数据的复制、分发以及组的成员管理，从而在应用层实现了群组通信的功能。     

基于NICE协议的应用层组播可靠性研究

目前许多应用层组播协议缺乏明确的数据可靠传输保障机制。该文将NICE协议中原有的控制拓扑和数据拓扑改为环形的控制拓扑和最小延迟树的数据拓扑,在新的拓扑结构上建立差错控制机制,以保证组播的可靠性。仿真实验表明,改进后的组播协议在节点正常工作时具有完全的可靠性,在节点失效的情况下同样具有良好的健壮性。     

分布式多协议中间件的架构与实现

为了使RFID中间件能够分布式部署,并满足以太网与ZigBee无线网络共存的需求,分析了业界主流RFID中间件的设计技术,并设计了基于ZigBee的分布式中间件[1]解决方案。将中间件划分为数据采集边缘服务器和数据采集中心服务器两部分,通过数据采集中心服务器远程管理边缘服务器的方式,有效解决了分布式部署问题。设计了多网络协议模块,该模块可以自适应地选择不同网络协议的接口,从而实现多网络共存。在实现过程中,针对应用层事件协议(ALE)、数据过滤器等关键技术,给出了应用层事件核心模块和过滤器模块的解决方案。     

基于覆盖组播的应用层组通信服务系统

网络层组播是提供一对多或者多对多通信的最佳方式,但是由于其在技术上和非技术上的原因难以在Inteme上部署。设计和实现了一种基于覆盖组播的组通信服务系统,为组通信应用提供组播服务。这个系统独立于路由器的组播机制,能够快速实现与应用系统的集成,而且能够利用多种传输协议,为构建基于Internet的组通信应用系统提供了有效的支持。     

分布式应用层中间件的设计

针对如何在非分布式数据库管理系统中应用分布式特性,提出了分布式数据层中间件DDLM的设计方案。在数据持久化框架和JDBC之间引入一个分库分表的中间件,从而把数据拆分到多个数据库的多个表中,在用户看来这些数据仍然存在于一张表中,从而在应用层透明地解决了海量数据的读写问题。     

ALMware: A middleware for application layer multicast protocols

This paper presents a new middleware called ALMware for supporting development and performance evaluation of ALM (application layer multicast) protocols on real environments. To facilitate the development of ALM protocols, ALMware provides APIs which allow protocol developers to re-use typical operations used in existing ALM algorithms. Some additional APIs for transmitting video and audio between peers also mitigate the cost of writing application codes. Performance evaluation on real environments is also supported by ALMware. To prove the usefulness of ALMware, we have implemented well-known but different types of ALM protocols, ALMI, NARADA, NICE and OMNI, and conducted various kinds of performance evaluation experiments on PlanetLab, which clearly demonstrate the usability of ALMware. We believe that this is the first effort made to develop this kind of ALM supporting middleware.     

多现场总线融合的实时中间件的设计与实现

为了能够实现不同现场总线设备之间的互联和互操作,简化基于现场总线的系统开发过程,同时又能保证系统的实时性能,研究并提出了一种新的嵌入式系统下多现场总线融合的实时中间件实现方案.该方案参照Minimum CORBA和Real-time CORBA中间件的规范,实现了基于RTLinuxPro实时操作系统的嵌入式实时中间件,同时借鉴了软插件的设计思想,不仅使该实时中间件系统的实时性能显著提高,而且使得该系统具备了良好的可扩展性,实现现场总线的热插拔.     

基于UDP的通信模块

程序间的通信是一个老生常谈的话题了,不论是聊天程序、还是文件传输程序,都离不开数据的传递。而现在,编写一个数据传输的程序也并不是什么难事。但是,许多程序员每次在编写一个新程序时,都在从零开始编写程序间的通信部分,这就让我们把大量时间浪费在重复劳动上。所以很有必要把我们已经做好的通信部分模块化,这样,以后再编写相关部分时,只需把以前编好模块应用到新的程序中即可。     

实现具有实时-容错性能的CORBA中间件的研究

分析了分布式系统中实时性和容错性的本质,以及两者融合的必然性和困难。从理论上探索了在动态的分布式系统中融合实时与容错的方案,并提出了具有实时—容错性能的CORBA中间件的体系结构以及其要解决的关键问题。     

The design and performance of real-time Java middleware

More than 90 percent of all microprocessors are now used for real-time and embedded applications. The behavior of these applications is often constrained by the physical world. It is therefore important to devise higher-level languages and middleware that meet conventional functional requirements, as well as dependably and productively enforce real-time constraints. We provide two contributions to the study of languages and middleware for real-time and embedded applications. We first describe the architecture of jRate, which is an open-source ahead-of-time-compiled implementation of the RTSJ middleware. We then show performance results obtained using RTJPerf, which is an open-source benchmarking suite that systematically compares the performance of RTSJ middleware implementations. We show that, while research remains to be done to make RTSJ a bullet-proof technology, the initial results are promising. The performance and predictability of JRate provides a baseline for what can be achieved by using ahead-of-time compilation. Likewise, RTJPerf enables researchers and practitioners to evaluate the pros and cons of RTSJ middleware systematically as implementations mature.     

On the schedulability of a data-centric real-time distribution middleware

This work presents an analysis of the Data Distribution Service for Real-Time Systems (DDS), a data-centric distribution middleware that supports the development of predictable applications, from the schedulability point of view. The study focuses on how DDS intends to guarantee the real-time behavior through the mechanisms included in the standard, and proposes some extensions to this standard. Furthermore, the paper looks at other approaches to build distributed systems based on object distribution and remote procedures calls which can guarantee predictability, and shows how to use DDS to obtain real-time applications. A set of concepts defined in the Modelling and Analysis of Real-Time and Embedded systems (MARTE) standard has been integrated into DDS in order to allow using Model-Driven Engineering (MDE) and schedulability analysis techniques. Finally, to emphasize the results obtained from the analysis, the paper also performs a brief evaluation to validate the predictability of a particular DDS implementation.     

Matlab_RTI中间件实现及应用研究

开发一个连接Matlab数值仿真和HLA分布仿真的中间件Matlab_RTI,其主要功能包括数据映射、命令交互和仿真同步.使用XML作为数值模型的配置文件格式,无需重新编译中间件程序就可以支持不同数值模型的仿真运行;使用可调的读取数据时钟,最大程度地降低Matlab数值仿真和HLA分布仿真之间的耦合.基于Matlab RTI中间件,实现基于HLA的某数字化仿真系统中一级功放数值模型的仿真.     

基于UDP协议的Socket网络编程

套接字是一种网络编程接口,应用程序通过这种接口可以和不同网络中的应用程序进行通信,而不必担心网络协议不同所引发的问题。文章介绍了基于UDP协议的Socket网络编程机制和原理,提出了以Java Socket来实现网络通信的步骤和方法。