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基于结构化P2P的发布/订阅系统路由机制研究

作 者: 许冬冬
导 师: 吴良杰
学 校: 哈尔滨工程大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: 发布/订阅 结构化P2P 路由算法 订阅重配置
分类号: TP393.02
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 12次
引 用: 0次
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内容摘要


网络计算、通信技术的发展与面向对象技术的日趋完善,使得分布式对象技术得以广泛的应用。分布式系统的应用环境具有大规模、分散控制、动态性及松散耦合等特征,传统的通信机制已无法满足这种需求,而发布/订阅模型正是一种在时间、空间及控制流上耦合较松的异步通信机制,这种模型能够很好的满足上述应用环境的需求。由于P2P具有自组织、容错性等优点,在P2P结构之上构建发布/订阅系统是该系统研究领域的一大研究方向。发布/订阅系统的关键技术包括拓扑结构、数据模型、匹配技术以及路由技术,基于结构化P2P的事件路由研究具有重大的研究价值和实际意义。事件路由机制主要解决如何快速、准确、可靠地将发布的事件在事件代理之间转发到对该事件感兴趣的订阅端,然而现有的基于结构化P2P的系统大都采用基于集结点的事件路由机制,该机制使得集结点负载过重,并存在集结点单点失效的问题。为避免该问题,本文研究基于源广播及逆向路径转发的事件路由机制,提出一种适用于该机制的两层超立方体拓扑模型,分析超立方体结构事件分发树的构建方法,提出一种基于两层超立方体结构的路由算法。通过将订阅信息的转发限制在发出订阅请求的节点所在簇内和上层超级节点,降低了下层结构中节点的负载,同时也提高了事件路由的广播性能。本文对拓扑结构发生变化时的订阅重配置技术进行研究,在重配置过程中的订阅请求及事件通知经常发生丢失、重复或乱序等问题,本文对这些问题及其产生原因进一步分析,提出一种使用控制信号及缓冲队列的重配置算法维护重配置路径中事件代理的订阅信息一致性。本文最后通过PeerSim仿真平台对本文算法进行仿真,实验结果表明本文所提算法能有效降低节点的负载,在重配置过程中防止事件的丢失、重复接收及乱序,验证了本文算法的可行性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 课题背景与来源  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 主要研究内容  12-13
  1.4 论文组织结构  13-15
第2章 相关研究  15-27
  2.1 发布/订阅系统  15-21
    2.1.1 系统特征  15-17
    2.1.2 系统模型  17-18
    2.1.3 系统分类  18-19
    2.1.4 关键技术  19-21
  2.2 覆盖网技术  21-24
    2.2.1 代理覆盖网  21
    2.2.2 非结构化 P2P 覆盖网  21
    2.2.3 结构化 P2P 覆盖网  21-24
  2.3 发布/订阅系统的路由技术  24-26
    2.3.1 静态拓扑中的路由技术  24-26
    2.3.2 拓扑动态变化的路由技术  26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 基于结构化 P2P 的发布/订阅系统路由技术  27-36
  3.1 基于结构化 P2P 的系统层次结构  27-28
  3.2 两层超立方体的拓扑结构  28-31
    3.2.1 两层拓扑模型  28-29
    3.2.2 超立方体结构  29-31
  3.3 基于超立方体结构的 P2P 覆盖网生成树构建  31-32
  3.4 基于两层超立方体结构的事件路由  32-35
    3.4.1 订阅传播  32-33
    3.4.2 事件发布  33-34
    3.4.3 容错策略  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章 发布/订阅系统的订阅重配置技术  36-55
  4.1 事件代理重配置技术  36-39
    4.1.1 事件代理重配置类型  36-38
    4.1.2 基本重配置  38-39
    4.1.3 复杂重配置  39
  4.2 重配置存在问题分析  39-43
    4.2.1 事件消息完整性  40-42
    4.2.2 事件消息顺序  42-43
  4.3 现有重配置算法分析  43-46
  4.4 使用控制信号的重配置算法  46-54
    4.4.1 基本思想  46-49
    4.4.2 算法实现  49-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章 实验及结果分析  55-61
  5.1 事件路由算法实验  55-57
    5.1.1 实验设计  55
    5.1.2 结果分析  55-57
  5.2 订阅重配置算法实验  57-59
    5.2.1 实验设计  57
    5.2.2 结果分析  57-59
  5.3 本章小结  59-61
结论  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  66-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络结构与设计
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