发布订阅系统中可靠组数据传输协议研究

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1、隶劫大·誓硕士学位论文万方数据发布／订阅系统中可靠组数据传输协议研究导师姓名：暨薹万方数据ResearchonReliableGroupDataDeliveryProtocolinPublish／SubscribeSystemsADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhengHai—zhongSupervisedbyProf．WangYunSchoolofComputerScienc

2、eandEngineeringSoutheastUniversityJune2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生张物垒嗍丝!垒：五：绰东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、

3、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：嫩导师签名：日期．叫万方数据摘要随着网络、通信技术和Intemet的飞速发展，分布式系统的规模和范围已经发生巨大的改变，需要一种更灵活的通信机制来满足这些分布式系统新的应用形态。发布／

4、订阅机制的时间、空间和控制松耦合正好可以满足这种需求。发布／订阅系统具有一对多或者多对多的组数据传输要求，组数据传输是发布／订阅系统中的一个重要传输模式。在发布／订阅系统中，每个主题对应一个传输组，可有大量组数据传输组同时存在，每个传输组可能包含大量的接收者。组数据传输占据了发布／订阅系统中大量的流量。因此，发布／订阅系统中的可靠组数据传输不仅需要支持组数据的可靠传输，还需要适应不同要求的可靠组数据传输，做到具有高可扩展性和较高的带宽利用率。现有的组数据传输方法不适用于在发布／订阅系统中进行可靠组数据传输，因为它们

5、或者不具有可扩展性(如可靠网络层组播)，或者不能高效的利用网络带宽(如可靠应用层组播)。另一方面，现有的方法也没有针对发布／订阅系统组数据传输的特点进行数据传输，不能同时适应组数据传输的不同要求。在分析发布／订阅系统组数据传输特点的基础上，本文提出了一种可靠组数据传输协议PSRGTP。它可支持多种数据传输需求，具有高可扩展性，能获得较高的带宽利用率，可解决发布／订阅系统中的可靠组数据传输问题。本文主要工作和贡献包括：(1)提出了可靠组数据传输协议PSRGTP，该协议在广域网上采取可靠应用层组播，构建共享网络，降低组

6、播树的构建和维护代价；在局域网内采取可靠网络层组播，提高网络带宽利用率。在NS2上进行的仿真实验结果表明，PSRGTP达到了预期的设计目标。(2)提出了发布／订阅系统组数据传输的拓扑构建算法。该算法使用特定节点辅助构建骨干网络分发树，使得分发树构建和维护代价不高，并且可避免环路现象。设计备份节点代理节点，避免在节点代理失效时出现局域性瘫痪。(3)支持可靠性QoS、时延QoS、时序Qos和容错QoS，以便用户在进行组数据传输时选择最合适的传输方案。对于可靠性需求，通过选择最合适的底层协议，并在不同传输速率下动态切换来

7、加以支持。对时延需求，可选择低时延的UDP单播协议和可靠IP组播。对于时序需求，通过节点代理来保证。对于容错需求，采用备份机制，在节点代理失效时，备份节点代理迅速提升自身为节点代理，降低失效引起的影响和范围。(4)基于PSRGTP，在WINDOWS平台上，设计并实现了一个发布／订阅系统原型，并对该原型系统进行了功能测试和性能测试。关键词：发布／订阅系统、组播、组数据传输协议、可靠组播协议、QoS万方数据ABSTRACTWimtherapiddevelopmentofnetwork，communicationtech

8、nologyandtheInternet，boththesizeandthescopeofdistributedsystemshavechangedgreatly,whichneedamoreflexiblecommunicationmechanism．111epublish／subscribe(P／S)communicationparadigmcallbe