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随着网络、通信技术和Internet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/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。