基于本体的发布/订阅系统的数据模型和匹配算法

现有的发布/订阅系统不能根据事件的语义来进行事件与订阅的匹配,且不能支持具有复杂结构(如图状结构)的事件.将语义Web技术引入发布/订阅系统中,提出一种基于本体的发布/订阅系统.该系统采用本体来表示事件的概念模型,采用RDF图来表示事件,采用图模式来表示订阅条件.它能较好地解决现有的发布/订阅系统的上述问题.实验结果表明,该系统具有较高的订阅匹配效率.     

基于MapReduce的语义发布/订阅系统

为了提高已有的语义发布/订阅系统中事件与订阅匹配的时间效率,提出了基于MapReduce[1]的语义发布/订阅系统[2]。对语义发布/订阅系统的处理流程进行了认知与分解,指出订阅与事件的匹配时间效率是系统必须要解决的问题,在语义发布/订阅模型的基础上设计了新的匹配模块。对过去已完成的匹配方案进行了分解,采用基于MapReduce的并行处理技术[3]对事件与订阅的匹配进行并行处理,从而提高系统的时间效率。该系统通过加入多台具有相同处理能力的处理机,搭建了一个能够并行处理的运行环境,验证了该系统的准确性和有效性。     

支持语义等价的自动化订阅分解方法

传统的发布/订阅系统不能自动完成原子订阅到语义等价的复合订阅转换,降低了系统的可用性和订阅匹配能力。针对该问题,提出支持语义等价的自动化订阅分解模型,给出相应的基于XChangeEQ的订阅分解算法,将原子订阅分解成语义上等价的复合订阅。应用案例表明,该算法可为订阅者提供基于复合事件的订阅结果,提高了原发布/订阅系统的可用性和表达能力。     

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.     

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.     

发布/订阅系统中多级索引匹配过滤器

发布/订阅过滤器采用计数器算法匹配影响系统的匹配时间,一种优化思想是考虑订阅集合的多级索引,层层筛选,避免重复匹配,提出了支持订阅覆盖的多级索引匹配过滤器设计思想,讨论了支持订阅覆盖的多级索引匹配过滤器的构造原理。采用多级索引搜索,可以快速找到与订阅消息符合的事件,大大减少了重复匹配,有效地提高系统性能。     

基于P2P网络的语义发布/订阅系统路由算法研究

在结构化P2P网络基础上构建语义发布/订阅系统是近年来的研究热点。提出一种基于Chord的语义事件路由算法,算法采用基于集结点的路由策略,首先使用保留语义的哈希函数将订阅映射至事件代理集结点;其次根据订阅与事件之间的语义信息,仅发布事件至可能匹配的订阅集结点,采用Chord路由协议构建的订阅生成树分发通知消息;最后过载的集结点通过订阅迁移实现系统负载均衡。仿真实验表明,算法在一定程度上减少了资源消耗,提高了路由效率,达到了负载均衡。     

基于B+树的发布/订阅并行匹配算法

现有的消息匹配算法不能很好地满足大规模分布式发布/订阅系统中海量数据的有效分发。为此,提出一种高效的发布/订阅并行匹配算法。采用B+树的存储结构,订阅消息按属性-值进行空间划分,建立多级索引订阅属性树,消息匹配采用改进的B+树查询方法,结合计数的思想实现快速消息匹配。实验结果表明,该算法在大规模分布式发布/订阅系统中,消息匹配时间短,订阅匹配树生成迅速,匹配效果更好。     

基于主题模型的位置感知订阅发布系统

随着移动互联网的迅速发展和智能手机的普及,基于位置感知的订阅发布系统在工业界和学术界引起了广泛重视。现有系统主要处理海量空间数据下订阅与事件的查询匹配问题,其匹配模型主要是基于空间关键字之间的相似性,鲜有研究考虑语义相关性。为了探索并实现订阅发布系统在语义上的查询与匹配,提出了一种基于主题模型的位置感知订阅发布系统。 首先, 该系统利用主题模型对订阅发布系统中的关键字进行主题映射。然后,设计了一种两步分区索引结构RPTM-trees,并使用该索引结构为订阅的主题集合和空间信息建立索引。RPTM-trees根据主题集合的主题个数及关键主题对订阅进行两步分区索引,使其对订阅的分区能力更强,从而显著提升查询匹配的效率。最后,在高流速的事件流、千万级订阅数据集上进行了实验,实验结果表明所提方案是稳定和高效的。     

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.     

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.     

主动发布订阅分组拓扑和自配置策略

为了提高主动发布/订阅系统中网络节点间的数据传输性能,加强系统的稳定性,针对主动发布/订阅系统的特性,提出了基于事件代理分组的拓扑模型。该方法的主要思路是采用多级分组的方法,先根据发布事件主题的匹配度,将属于同一匹配阀值区间的节点分为同一组;组内节点再根据事件属性的相似性利用聚类算法划分为不同子组。该自配置策略实现了动态分组的创建,代理节点加入和退出的管理。仿真实验表明,分组拓扑模型能有效减少节点间的平均转发次数及系统的拓扑维护开销,提高系统健壮性。     

一种基于Bloom过滤器的服务模糊匹配算法

针对基于内容的发布/订阅系统中常用的查找匹配算法要求严格、不能很好地支持服务模糊匹配的问题,提 出了一种支持模糊匹配的服务匹配算法。该算法的基本思想是首先将服务与需求分别用两个Bloom过滤器来表示, 然后通过比较两个Bloom过滤器比特向量的相似程度,估算需求与服务之间的匹配程度。理论分析及仿真结果表 明,此算法可通过简单的Bloom过滤器运算实现基于内容的服务模糊匹配,准确度在95%以上。     

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。     

基于发布/订阅系统的事件服务体系结构

网格环境下软硬设施的异构性、通信的异步性以及协同工作的特点使得基于事件的交互成为虚拟组织成员交互的自然抽象。适用于网格环境下的事件服务是发布/订阅系统。该文结合科学数据网格的特点,采用基于内容的发布/订阅系统实现事件服务。并且提出科学数据网格的事件服务体系结构,给出了系统框架及实现中的核心算法———路由算法和匹配算法。该方案已经应用于科学数据网格项目中,结果表明它能够很好地适用于数据网格环境中。