【摘 要】
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发布/订阅(Publish/Subscribe,P/S)通信范型具有异步、多点通信等优点,一直受到学术界和工业界的普遍关注。传统有线网络中的发布/订阅系统的研究相对比较成熟,在金融、物流
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发布/订阅(Publish/Subscribe,P/S)通信范型具有异步、多点通信等优点,一直受到学术界和工业界的普遍关注。传统有线网络中的发布/订阅系统的研究相对比较成熟,在金融、物流等领域广泛应用。随着移动自组网(Mobile Ad-hoc Networks,MANETs)技术的不断发展,发布订阅系统应用于移动自组网已成为发展趋势。移动自组网中网络拓扑经常变化,这对发布订阅系统的路由重构算法提出更高的要求。路由重构包括两方面:网络层路由修复和事件通知层的订阅重构。本文主要围绕路由修复和订阅重构算法展开了研究。首先,研究了网络层路由修复的常用路由重构策略,针对最短重构路径策略的实现代价太大的问题,给出了一种简化的基本重构路径策略;然后分别设计了最短重构路径和基本重构路径策略对应的路由协议扩展方法,用于支持局部订阅重构并从整体上提高路由重构算法的效率。其次,局部订阅重构算法在重构路径的节点上配置订阅表,使订阅转发与代理网络拓扑保持一致。在现有异步订阅重构机制中,订阅交换需要转发大量订阅消息,且转发了不少的冗余订阅消息,产生较大时间延迟。针对这一问题,改进异步订阅重构机制,在订阅交换时引入全表订阅操作代替基本订阅操作,给出了一种异步订阅重构算法,避免大量订阅消息的转发和处理;同时,提出一种新的同步订阅重构机制,对私有订阅和交叉订阅进行分类处理,避免订阅交换和冗余消息的转发,并利用该机制设计了一种对称的同步订阅重构算法和连续的同步订阅重构算法,前者重在减少消息转发,后者重在缩小时间延迟。最后,在传统有线网络的发布订阅路由算法基础上,结合局部订阅重构算法,设计了一种移动自组网中支持路由重构的发布/订阅路由协议,并实现了相应的发布/订阅原型系统,对局部订阅重构算法进行了测试与验证。实验结果表明,局部订阅重构算法在代理拓扑变化时消息流量小,订阅重构时间也较短,且不受网络规模影响。本文的研究结果,对于推动发布/订阅系统的研究有一定理论参考价值和和实际应用价值。
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