论文部分内容阅读
兴趣管理(Interest Management)作为分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment)领域解决通信可扩展性问题的关键技术之一,被广泛地予以研究。目前,兴趣管理主要包含了两项主要技术,即基于主动路由器的主动兴趣管理技术和基于多服务器的划分管理技术。前者从减少系统冗余数据传输的角度,给出分布式虚拟环境系统可扩展性的解决方案;后者从划分系统工作量,降低单个服务器处理负荷和服务器间通信开销的角度,提供可扩展解决方案。然而,现有无差别的兴趣管理方式会引发资源浪费,而服务需求却无法得到保证的问题。因此,将差异化数据服务引入到兴趣管理技术中,提高兴趣数据的转发和匹配效率,优化系统资源,将是分布式虚拟环境系统可扩展性的重要研究之一。此外,现有研究也没有将系统性能融入到兴趣管理中,因而这些技术在系统性能动态调整方面也存在着不足,留有提升空间。本文针对上述两个问题,分别对这两种主要兴趣管理技术进行了差异化数据处理和系统性能动态调控方面的研究,给出它们基于差异化数据服务的动态兴趣管理机制。本文的主要工作如下:(1)对现有分布式虚拟环境的可扩展性现状进行了较为深入和系统的研究,并对主动兴趣管理和基于多服务器的划分这两项主要技术进行了比较和现有研究分析,总结得出当前兴趣管理技术研究在差异化数据服务和系统性能动态调节两个方面存在不足。(2)针对主动兴趣管理技术,本文定量分析了延时属性在分布式虚拟系统中的重要性,选取其作为区分不同服务和反映系统动态性能的基准,设计了基于差异化数据服务的动态主动兴趣管理机制。首先,从协作交互有效性的角度,设计并实现了基于延时的动态接入控制技术,减少无效主机的加入;其次,以延时作为兴趣参数,设计了动态化的兴趣订购、匹配和过滤规则,以减少无效数据的转发。(3)针对多服务器的划分兴趣管理技术,本文设计并提出了一种以服务为核心的双层自适应划分机制。首先,设计了由全局和本地两个层次构成的划分框架,用以降低划分维护开销和保证划分准确度;其次,提出了基于服务的开销模型和基于服务的划分迁移策略,用以实现不同的服务处理;再次,设计了融合硬件层性能和应用层开销的划分评估函数用于制定划分决策,用以实现动态化的划分结果。由这三个部分构成了整个差异化服务的动态划分机制,以提高分布式虚拟环境系统的可扩展性。(4)根据上述两种差异化数据服务的动态兴趣管理技术,我们在局域网内分别实现了两套原型系统,并对算法进行了分析和仿真实验评估。实验结果表明,采用了基于延时的差异化动态主动兴趣管理机制的处理负载和网络性能明显优于现有主动兴趣管理方法。在基于服务的自适应划分系统中,提供服务的动态对象对系统性能的影响明显高于用户化身和静态场景对象;基于服务的划分决策和迁移策略的动态划分,能够稳定系统处理负载和网络状态,并提供动态扩容。因此,本文所设计的两套基于差异化数据服务的动态兴趣管理方式是可行及有效的,为之后在划分和主动兴趣管理方面的多样化数据服务和动态化性能调控的研究提供了可行的发展路径。