导　　师： 王意洁

学科专业： H12

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 国防科学技术大学

摘　　要： 基于内容的发布/订阅通信模型根据用户预先设定的兴趣和待分发数据的特征信息，把一组中、小型数据从一个或者多个源结点在很短的时间内传送到对数据感兴趣的多个目标结点上，是实现数据分发的一种有效模型。随着信息技术的迅猛发展，新近出现的一些应用对基于内容的发布/订阅技术提出了更高的要求，典型的如地震信息共享服务shake-cast、网络中心战、全球新闻分发系统等，其共同的需求为在网络环境和用户需求动态变化的情况下实现准确快速的内容分发。覆盖网结构和路由算法都是构建基于内容的发布/订阅系统的关键技术，对于提高基于内容的发布/订阅系统的性能意义重大。覆盖网结构影响系统的可扩展性和鲁棒性；路由算法通过在网络中寻找一条恰当的路径，使事件快速准确地到达各相关的订阅者，一般要根据相应的覆盖网结构进行优化。本文对上述关键技术展开深入研究。为使基于内容的发布/订阅系统更好地适应动态的网络环境，同时覆盖网结构又能为上层路由提供良好的支持，提高系统的可扩展性，提出了一种多维空间覆盖网mso(multidimensional space overlay，简称mso)的构建与维护方法以及一种高效的多维空间分布式广播算法msdb(multidimensional space distributed broadcast algorithm，简称msdb)。多维空间覆盖网mso采用d维空间结构，每个结点负责一个特定的空间区域，并根据它们负责的区域所在的空间位置来建立邻居关系，能够较好地适应网络的动态性。在多维空间分布式广播算法msdb中，结点只需根据自己的本地邻居关系即可确定数据的转发目标，并保证数据的传输路径构成一棵广播树。为了更好地支持覆盖网之上的路由算法，提出了基于多维空间分布式广播算法msdb的事件订阅广播算法msdbesb(msdb-based event and subscription broadcast algorithm，简称msdbesb)，该算法满足基于过滤路由方式的内容路由对广播基础服务的需求。在peersim模拟器上对多维空间覆盖网mso和多维空间分布式广播算法msdb进行性能测试，测试结果表明多维空间覆盖网mso和多维空间分布式广播算法msdb能够有效地支持基于过滤路由方式的内容路由，并保证较高的可扩展性和较低的通信开销。为使基于内容的发布/订阅系统更好地适应订阅者兴趣的动态变化，提高事件转发的效率，提出了一种基于内容的自适应事件路由算法caer(content-based adaptive event routing algorithm，简称caer)。该算法利用事件订阅广播算法msdbesb广播订阅和事件，并利用结点发出的订阅信息建立反向的基于内容的事件路由路径。基于内容的自适应事件路由算法caer采用了基于订阅覆盖的优化技术，减少不必要的订阅传播；在广播事件时，不向广播树中所有的结点转发，而是根据每个中间结点的路由表信息剪除对事件内容不感兴趣的广播树枝。基于内容的自适应事件路由算法caer在路由表构建与维护过程中将订阅信息与相应的订阅源结点绑定，因而能够在订阅转发过程中识别出某个订阅结点的过时订阅，进而用新订阅替换它，这样结点的订阅变化情况能够随新订阅的转发很迅速地反映到各中间结点的路由表信息中，较好地适应了订阅的动态变化。在peersim模拟器上对基于内容的自适应事件路由算法caer进行性能测试，测试结果表明，与现有路由算法相比，该算法减少了结点接收到错误事件数的比率，保证了事件分发的准确性，显著减少了控制信息造成的通信开销，具有良好的可扩展性。关键词：发布/订阅，基于内容，事件路由，覆盖网，广播

分 类 号： [TP3 TN9]

领　　域： [自动化与计算机技术] [电子电信]