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。     

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.     

移动分布感知的车载自组网络数据分发

提出了一种面向发布/订阅系统基于车辆移动分布感知的事件分发策略MDA(mobile distribution-aware data dissemination).基于车流的自组织性及自稳性的特点,建立VANET(vehicular ad hoc network)下的发布/订阅模型,通过计算车辆与移动订阅者的相遇概率,预测订阅者的移动分布,并以此为依据实时部署和调度广播令牌在网络中的转发,从而有效地控制事件代理的分布,保证了数据传递的有效性.与已有相关研究相比,MDA采用的启发式算法,能够使事件代理的分布更好地适应网络环境的动态变化.此外,MDA采用了一种基于概率预测密度的令牌控制算法,通过实时地调整令牌的数量,进而控制事件代理的数量,降低了整个网络的负载.模拟实验结果表明,与现有的几种消息分发算法相比,MDA能以较低的网络负载和传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

发布订阅系统在移动Ad Hoc网络中的三种路由算法

介绍了分布式发布/订阅系统的原型，为Ad Hoc网络中的发布/订阅系统设计了三种基于内容的路由算法，分别说明了它们的运行方式，并进行了仿真与比较。结果表明：基于内容的可靠容错路由算法能够100%保证信息的传输，有容错机制，可靠性较强，但出现了传输延迟；基于内容的路由算法的可靠性不强，适合有线网络中分布式发布订阅系统的信息传输，传输延迟小；基于内容的容错路由算法有容错机制，传输延迟小     

基于订阅内容相似性分组拓扑构建算法

现有发布/订阅系统分组普遍采用随机平均分组,没考虑代理的订阅内容会造成事件在所有分组中转发,增加网络流量.为此,提出一种基于订阅内容相似性分组拓扑构建算法.将每个代理的本地订阅聚集为一个订阅表达式,利用订阅间的相似性,把相似订阅所在代理添加到同一个组中,形成分组拓扑结构.实验结果表明,在不增加订阅信息转发流量和事件转发时延的情况下,可以明显降低事件在代理覆盖网之间转发流量,从而降低网络带宽占用率和代理平均负载.     

基于移动Agent与P/S混合模式的分布对象中间件异步通信研究

针对分布对象中间件异步通信中时间、空间和流程的三刻度解耦问题进行了研究,在分析了当前分布对象中间件通信机制所存在的问题基础上,基于CORBA分布环境引入了P/S发布订阅系统,构建了基于P/S模式的CORBA通信体系.同时在PIS中间件代理体系中,引入移动Agent代理技术构建了基于Agent与P/S混合模式的异步通信算法,解决了基于中间代理的分布对象中间件异步通信的三刻度解耦问题.     

基于移动代理的分布式入侵检测系统的研究

分析了现有入侵检测系统的不足,提出了一个基于移动代理的分布式入侵检测系统的模型,对系统中各个组件的功能进行了描述,同时对移动代理的安全问题进行了讨论.该模型采用无控制中心的协作式组件体系结构,完全避免了单点失效问题.移动代理之间各自独立,同时相互通信,协作完成入侵检测任务,真正实现了分布式的检测,增强了系统的灵活性和可扩展性.     

基于RBAC的移动代理安全策略

移动代理是一种新兴的分布式计算模式,具有广泛的应用前景,安全问题是移动代理系统能否成功应用的关键。在分析移动代理系统存在的主要安全需求及基于角色访问控制特性的基础上,利用扩展的X．509公钥证书,提出了基于RBAc的移动代理安全访问策略,通过基于角色的授权实现了对代理服务器资源的访问控制,利用公钥认证协议实现了移动代理与代理服务器之间的安全认证,同时采用数据加密实现了信息的安全传输。     

基于DDS的发布/订阅中间件设计

基于OMG组织颁布的实时系统中数据分发服务最新标准设计了一个新的发布/订阅中间件,实现了分布式环境中以数据为中心的数据实时传输,解决了分布式实时系统中服务质量约束和单点失效等问题。提出一种全局数据空间管理策略,解决了通信节点动态增删问题。该模型与CORBA规范和其他发布/订阅模型相比,具有较好的灵活性、实时性、可扩展性和可靠性。     

一种Internet移动代理系统的黄页服务模型

提出了一种基于信度推理网络的移动代理系统黄页服务模型,为自主迁移的移动代理提供迁移决策支持。与现有的移动代理系统黄页服务模型相比,该模型较好地解决了信息局部性和信息更新的问题,其结构具有良好的可扩展性和灵活性,能更好地适应Ｉｎｔｅｒｎｅｔ动态的网络环境。     

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。     

发布/订阅通信模式的实时性能分析与评估

运用成熟的队列理论知识,通过PRISM模型验证工具,对发布/订阅模式的实时性能进行形式化分析。实验结果表明,发布/订阅模式在消息响应时间及消息传输可靠性两方面比传统的通信模式表现出更良好的性能,该实验模型和实验方法对于优化发布/订阅模式及调整实际发布/订阅系统中的参数配置都有一定的帮助。     

可配置可扩展发布订阅系统的研究及其实现

分析了当前发布订阅系统的主要类型和存在的问题.基于发布订阅系统的主要设计模型,采用分层与插件相结合的动态体系结构设计方法,设计和实现了可配置和可扩展的发布订阅系统ACT-PS(ACT-Publish/Subscribe System),支持基于应用需求的配置和扩展.在具体的电子政务数据交换系统当中的配置运行表明,ACT-PS系统为通过可配置和可扩展的方式建立发布订阅系统提供了新的途径.     

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。     

基于发布/订阅模型的异构网络数据交换方法

消息数据高效传输是混合式网络的一个研究重点. 发布/订阅模型实现了消息发布者和消息订阅者之间解耦的消息传递模式, 适用于混合网络之间的消息数据传输. 通过将发布/订阅模型应用于消息数据交换, 规范了消息数据的格式, 实现了对各类通信设备的灵活管理以及基于消息内容的动态数据路由; 并利用一种基于循环调度的动态负载均衡算法, 对低速率网络和高速率网络之间的性能进行合理调度, 提高了低速率网络的性能. 模拟实验结果表明, 在混合式网络中发布/订阅模型能实现可靠的消息数据交换, 在负载平衡算法下性能更好.     

AUPS: An Open Source AUthenticated Publish/Subscribe system for the Internet of Things

The arising of the Internet of Things (IoT) is enabling new service provisioning paradigms, able to leverage heterogeneous devices and communication technologies. Efficient and secure communication mechanisms represent a key enabler for the wider adoption and diffusion of IoT systems. One of the most widely employed protocols in IoT and machine-to-machine communications is the Message Queue Telemetry Transport (MQTT), a lightweight publish/subscribe messaging protocol designed for working with constrained devices. In MQTT messages are assigned to a specific topic to which users can subscribe. MQTT presents limited security support. In this paper we present a secure publish/subscribe system extending MQTT by means of a key management framework and a policy enforcement one. In this way the flow of information in MQTT-powered IoT systems can be flexibly controlled by means of flexible policies. The solution presented is released as open source under Apache v.2 license.     

面向大规模分布式计算发布订阅系统核心技术

发布/订阅系统技术具有异步、松散耦合和多对多通信的特点,适应了目前动态多变的大规模分布式计算环境的需求,有着广阔的应用前景.分析了国内外发布/订阅系统的研究现状,并从拓扑结构、事件模型和订阅模型等不同角度进行了系统的分类,然后分别就其关键问题从匹配算法、基于内容的路由算法、形式化建模和服务质量等方面进行了阐述,并对已有的典型系统进行了分析比较,指出了当前该领域研究存在的问题和不足.同时,分析了在支持语义和近似匹配来增强系统智能性所面临的挑战,展望了发布/订阅系统在支持移动计算、P2P等新型计算环境下的研究趋势.