基于内容的发布/订阅拓扑模型设计和自配置协议研究

拓扑结构和自配置特性是实现大规模基于内容的发布/订阅系统的关键问题之一,决定了系统的可扩展性。为了提高发布/订阅系统性能,引入了空间划分的概念,设计了一个具有空间划分的层次拓扑模型。针对节点或者链路失效所带来的网络分割问题,本文在静态拓扑模型的基础上提出了一个自配置协议,提高了系统的可靠性和扩展性。     

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.     

内容发布订阅系统路由算法和自配置策略研究

路由算法和动态自配置特性是实现大规模基于内容的发布订阅系统的两个关键问题.尽管已经有多种路由算法被提了出来,但是它们没有充分利用组播技术提高系统性能和节省网络带宽;此外,已有系统的网络都是静态的,不能够进行网络的自动配置.首先,提出了具有组播集群的层次性系统模型,设计了混合式路由算法,充分利用物理网络组播的特性,节省网络带宽.然后,提出了组播集群复制协议和基于内容的组播树协议CMTP,分别处理节点或者链路失效导致的网络分割以及路由的重建.实验结果表明,这些算法和协议的引入节省了网络带宽,显著提高了系统的性能,保证了系统的自配置特性.     

基于超立方体拓扑结构的发布订阅系统

从网络拓扑结构着手,提出基于超立方体拓扑结构的发布订阅系统,并在此基础上设计对应的路由算法。基于超立方体拓扑结构网络不仅仅具有一般结构化P2P网络的特性,即能够支持大规模、动态的分布式应用,而且由于自身结构的特点使其更适合于发布订阅系统中对大量事件传播的要求。仿真结果表明,超立方体结构的引入能显著降低系统负载,节省带宽。     

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.     

发布/订阅系统中基于属性分组的匹配结构

在基于内容的发布/订阅系统中,每个订阅通常含有某几个属性,并且一些属性经常在订阅中同时出现。根据该情况,在一个多维结构和多个一维结构的基础上,提出一种基于属性分组的匹配结构。属性分组把所有事件模型中的属性分为多个组,每个组包含经常在订阅中同时出现的属性,基于此设计索引结构并构建覆盖网。实验结果表明,该匹配结构可在系统负载和带宽开销上取得较好的平衡。     

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.     

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.     

内容发布订阅服务网络中的路由策略

发布/订阅系统为分布式网络中系统间的异步通讯提供了便捷的途径,事件的路由策略是基于内容发布/订阅系统的关键问题之一。文章提出了应用于内容发布/订阅服务网络中的改良后的层次形拓扑结构及先合后分的路由策略,提高了基于内容发布/订阅系统的可扩展性和传输效率。     

基于内容的发布/订阅系统的元数据索引和过滤

面向元数据流,提出有效评测用户订阅的方法.设计了索引结构对订阅进行分组索引,消除了一个订阅因为包含多个谓词而造成的多次索引、计数和比较;设计了新的基于分组的过滤算法,该算法通过缓存谓词匹配结果使得谓词匹配结果得以在订阅过滤过程中传播,取得了很高的过滤性能.实验结果表明,该系统可以有效地处理达上百万订阅的负载量,实验中引进提取词干和消除停用词,极大提高系统的查全率和精度.     

基于内容的发布订阅系统的一种快速匹配算法

目前基于内容的发布/订阅系统得到了广泛的应用,而事件和订阅的匹配算法是其中的一个关键问题。提出了一种高效的匹配算法,首先根据谓词类型和名称的不同建立若干订阅树,建立一个索引结构管理这些树。匹配时,根据事件的类型和名称在对应的树中进行搜索。实验证明该算法具有较好的匹配性能。     

内容发布订阅系统中的动态负载均衡

复杂广域网络应用带来了内容发布订阅系统动态负载失衡问题。提出了一种动态负载均衡框架解决该问题。采用周期性交换和计算负载的方法实现了负载探测,采用代理复制和区域重构的方法解决了负载迁移问题,设计了负载协商状态机用于协商代理之间的负载迁移,采用转移加入和动态自适应两种方法进行负载均衡决策。实验结果表明,该负载均衡框架能够有效解决内容发布订阅系统的动态负载失衡问题,将负载均衡效率提高了50%。     

The study of the publish/subscribe system architecture basing on SOA

As one of the new development component model, SOA （service oriented architecture） has produced a profound influence to the future software design patterns. In this article we introduce the technical reference architecture, elaborate the key technology of SOA, analysis the problems of the publish/subscribe system basing on the traditional architecture, solve the tightly coupled relationship of the communication between the parties, overcome the poor adaptability of the changes in the operational deficiencies, and shield the complexity of the technical background.     

ATC系统中发布订阅系统的设计与实现

针对空中交通管制系统构建于局域网网络环境的特点以及对通信可靠性、实时性和高吞吐量的需求,设计并实现基于主题的发布订阅系统。该系统具有软硬件平台无关性、高效可靠、多对多通信等特点,为空中交通管制系统中子系统间提供松散耦合的、灵活的通信机制。通过采用基于事件驱动线程模型的多线程系统架构,为每个线程保存独立主题订阅表,定期进行负载均衡等优化措施,满足空中交通管理系统对发布订阅系统的需求。     

基于ECA的信息发布/订阅机制研究

分布式的监控环境中,基于发布/订阅的push模式能及时地反映用户关注的最新信息,很好地满足松散通信的需要.但当订阅条件关联多条数据信息时,传统的订阅描述方法和匹配算法难以满足要求.提出了基于ECA(event-condition-action)的信息发布/订阅机制,利用ECA规则描述复杂的订阅条件,并初步研究了匹配方法.介绍了在卫星测试中该机制的设计实现及应用.     

基于P2P和XML内容的发布订阅系统

介绍了一种面向大规模分布式应用的发布订阅中间件系统,系统采用一种结合了下推树和自下而上树自动机的XPath订阅快速匹配算法,支持XPath多谓词和分支特性。系统事件代理P2P网络节点之间的事件或订阅消息路由采用了扩展的Chord路由协议和订阅聚合、覆盖等多种优化措施。实验结果表明,系统具有较好的效率和性能,能满足面向大规模分布式应用的要求。     

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