实时数据分发系统软件的设计与实现

实时数据分发系统指使用实时数据分发服务中间件的分布式系统。实时数据分发服务中间件采用实时发布-订阅协议,通过在数据发布方和订阅方之间配置的服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式。该中间件能够跨平台操作,屏蔽底层操作系统的差异,这有利于系统灵活动态地扩展和升级。文中阐述了数据分发服务的思想和模型,以RTI公司的数据分发服务中间件DDS为例,具体研究了该中间件的软件设计和实现。     

EScribe:一种动态路由的Topic发布订阅系统

Scribe是一种经典的基于Topic的发布订阅系统,它通过分布式组播树将Event分发给订阅者.Scribe需要定期维护组播树,因此造成了大量冗余的Event传递和高昂的维护代价.提出一种基于Scribe的增强型Topic发布订阅系统,简称EScribe.EScribe利用布隆过滤器存储Pastry叶子节点的订阅信息,动态地调整下一跳路由.节点维护子树的间隔时间随着节点在组播树中的层次增大而加长.实验结果表明,EScribe大幅减小了冗余Event传递的数量和组播树规模,也明显减小了Event分发和组播树维护的代价.     

基于结构化P2P 的发布订阅系统

从发布/订阅(Pub/Sub)系统的拓扑结构入手,基于结构化P2P,提出分层次的发布/订阅系统拓扑结构,将节点按处理能力分为超节点和普通节点,超节点组织形成超立方体结构,实现整个网络的广播遍历。层次式分布网络不仅具有一般P2P网络的特性,即能够支持大规模、动态的分布式应用,而且更适合于发布订阅系统中对大量事件的传播的要求。仿真结果表明,基于结构化P2P的发布订阅系统能显著降低系统负载,提高系统的可扩展性。     

DVE语音通讯中的兴趣管理技术

借鉴分布式事件系统中的发布一订购模式，提出了适合分布式虚拟环境中语音通讯的兴趣管理方法．该方法将基于发送端和基于中间节点的过滤机制相结合，大大减少了语音通讯量；并采用了基于方程的拥塞控制算法，有效控制了网络拥塞带来的负面影响；同时提出了一种简单高效的高级过滤机制，较好解决了分布式虚拟环境中的语音通讯问题。     

Ad Hoc网络信息分发技术研究

针对Ad Hoc网络特点,提出基于发布订阅机制实现信息高效分发的方案和架构,并结合网络资源受限等因素,提出了高效利用网络资源的QoS控制和多点递送等关键技术解决方案。通过仿真分析,该方案可以大幅提升Ad Hoc网络资源利用率。     

一种优化的Kafka消费者/客户端负载均衡算法*

Kafka是一款高吞吐的分布式消息系统,在海量数据处理等多个领域被广泛使用。但现有Kafka消费者客户端负载均衡算法存在一些不足,在处理海量数据时易产生过高开销甚至出错等问题。本文提出了一种优化的Kafka消费者客户端负载均衡算法,负载均衡过程完全由作为管理者的消费者控制,其余消费者不必单独进行负载均衡,而且管理者不用重新分配每个消费者消费的分区。系统对所有消费者的运行状况进行监控,出现宕机的消费者后可及时进行负载再均衡。测试结果说明该算法能够减少Kafka消费者客户端在负载均衡过程中的系统开销,并避免出现错误的负载均衡结果,可以有效地保障分布科学数据处理的正确性。     

基于MQTT协议与开源硬件的智能监控系统

实现一种采用MQTT协议、通过安卓/iOS APP对基于开源硬件-WRTnode的移动智能监控设备(如智能设备,机器人等)进行远程控制的方案.采用开源MQTT服务器框架-mosquitto作为MQTT broker,通过APP发布控制指令主题,监控设备订阅该主题并根据控制指令执行操作,监控设备发布需要上报的监控数据主题,APP订阅该主题后将接收到监控数据.通过双向的发布-订阅模式,实现多功能智能监控过程.     

对数据发布服务标准基本要素的研究

为了更好地解决以数据交换为目的的分布实时系统"在正确的时间、正确的位置获取正确的数据"的需求,OMG组织于2004年12月发布了国际上第一个基于发布-订阅模型的、以数据为中心的实时系统数据发布服务标准DDS(Data Distribution Service).对DDS标准进行深入研究,分离创建服务的基本要素,详细剖析DDS的基本通信模型--发布-订阅模型,讨论基于该模型的两种数据交互方式,最后分别阐述标准定义的各实体的角色、功能以及它们之间的联系.     

分布式实时系统数据分发服务DDS技术研究

数据分发服务DDS是面向分布式实时系统的中间件技术规范。随着分布式实时系统复杂度和规模的增大,系统对数据传输的质量要求也在大幅提高。DDS采用以数据为中心的发布/订阅模式,能够有效满足各种分布式应用的性能要求和硬实时要求。文中围绕数据分发服务技术展开讨论,分析对比了4种常见的数据分发模型,指出了各自的优缺点。文中围绕通信机制、服务质量、传输框架、发现过程以及标准实现等5个方面对DDS规范进行了阐述;从DDS配置的复杂性、广域网应用DDS以及无线网络应用DDS共3个方面重点介绍了DDS应用面临的挑战,并探讨了未来的研究方向。     

基于订阅发布的车辆GPS应急监控调度平台

研究并实现了一个集GPS、GIS、GPRS于一体的特种车辆应急监控调度系统平台.分析了传统系统的功能局限,针对其存在的关键问题,在介绍了平台整体构架的基础上,详细探讨了基于动态静态相结合的混合消息发布/订阅模式平台的实现.该平台符合实际的应急监控调度业务需求,很好地支持了分部门消息订阅、多监控中心的分布式同步以及离线消息等功能.各模块之间耦合度小,具有良好的可扩展性.适用于多部门、大规模的车辆应急监控调度系统,并且已经在某国际机场机动车应急监控调度系统中进行了实验验证.