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基于混合式P2P模型的消息中间件的设计与实现

作　者: 蒋祥军
导　师: 高福祥
学　校: 东北大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 消息中间件混合式P2P 线程池连接池发布/订阅
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

如同硬件系统需要一条系统总线连接各个部件一样,分布式系统也需要一条软件总线连接各个节点,为分布式系统提供可靠的通信服务。消息中间件就是分布式系统中的软件总线,为分布式应用提供可靠的消息传递服务。本论文介绍了一个基于混合式.P2P模型的消息中间件的设计与实现过程,此消息中间件分为两部分：节点端消息中间件和服务器端消息中间件。节点端消息中间件分三层：消息管理层、消息处理层、消息收发层。消息管理层是整个消息中间件的核心,它主要负责消息队列管理、消息订阅管理、系统管理和消息处理,本系统采用了基于混合式P2P模型的发布/订阅系统,同时使用动态线程池技术实现消息并发处理功能；消息处理层负责消息加密/解密、消息格式转换和消息封装/提取等处理过程；消息收发层负责建立连接、网络管理、消息接收/发送等功能。服务器端消息中间件主要提供名字服务和消息广播服务。论文还介绍了消息中间件的服务质量(QoS)特性,并论述了各种QoS特性的控制。本论文首先对消息中间件的概念、相关技术做了一个简单的介绍,如X/Open DTP模型、混合式P2P模型、发布/订阅、线程池等；然后详细介绍了基于混合式P2P模型的消息中间件的设计与实现,给出了消息结构、消息队列模型,以及消息中间件体系结构,重点介绍了使用混合式P2P模型实现节点间消息传递和使用线程池实现消息并发处‘理,以及消息中间件的QoS控制；最后对系统并发效率和传输效率的测试数据进行了详细分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-15
  1.1 研究背景  11
  1.2 消息中间件发展现状  11-12
  1.3 消息中间件发展趋势  12-13
  1.4 论文结构  13-15
第2章相关技术  15-27
  2.1 DTP模型与三层C/S结构  15-17
    2.1.1 X/Open DTP模型  15-16
    2.1.2 三层C/S结构  16-17
  2.2 消息中间件简介  17-19
    2.2.1 消息中间件定义  17-18
    2.2.2 消息中间件特点  18-19
  2.3 消息中间件通信方式  19-24
    2.3.1 同步通信方式  19
    2.3.2 发布与订阅  19-22
    2.3.3 点对点方式  22-23
    2.3.4 广播方式  23
    2.3.5 集中方式  23
    2.3.6 异步通信方式比较  23-24
  2.4 并发服务  24-26
    2.4.1 即时创建子进程/线程  24-25
    2.4.2 预先派生子进程/线程  25-26
    2.4.3 两种并发服务性能比较  26
  2.5 本章小结  26-27
第3章消息中间件设计  27-39
  3.1 设计目标  27-28
  3.2 消息中间件总体结构  28-30
  3.3 节点端消息中间件结构  30-36
    3.3.1 消息中间件API  31-32
    3.3.2 消息管理层  32-34
    3.3.3 消息处理层  34-35
    3.3.4 消息收发层  35-36
  3.4 服务器端消息中间件结构  36-38
    3.4.1 名字服务  36-37
    3.4.2 消息广播服务  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章消息中间件实现  39-61
  4.1 消息队列与消息结构  39-42
    4.1.1 消息队列  39-40
    4.1.2 消息类型  40
    4.1.3 消息结构  40-42
  4.2 消息中间件API  42-43
  4.3 消息管理层实现  43-46
    4.3.1 队列管理模块  43-44
    4.3.2 消息响应处理模块  44-45
    4.3.3 消息订阅模块  45-46
    4.3.4 节点管理模块  46
    4.3.5 日志管理模块  46
  4.4 消息处理层实现  46-48
    4.4.1 消息加密/解密  46-48
    4.4.2 消息格式转换  48
    4.4.3 消息封装/提取  48
  4.5 消息收发层实现  48-52
    4.5.1 消息发送  48-50
    4.5.2 消息接收  50
    4.5.3 网络管理  50-52
    4.5.4 网络监听  52
  4.6 服务器端消息中间件实现  52-55
    4.6.1 名字服务  52-54
    4.6.2 消息广播服务  54-55
  4.7 消息中间件QoS控制  55-60
    4.7.1 消息中间件QoS特性  55-56
    4.7.2 可靠性控制  56-57
    4.7.3 优先级控制  57-58
    4.7.4 拥塞控制  58-59
    4.7.5 时间特性控制  59
    4.7.6 空间特性控制  59
    4.7.7 并发性控制  59-60
  4.8 本章小结  60-61
第5章消息中间件测试  61-67
  5.1 测试环境  61-62
    5.1.1 测试平台  61
    5.1.2 测试程序  61-62
  5.2 测试数据分析  62-65
    5.2.1 并发效率测试  62-64
    5.2.2 传输块测试  64
    5.2.3 消息处理时延测试  64-65
  5.3 测试结论  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章结论  67-69
  6.1 论文工作总结  67
  6.2 下一步工作展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

基于混合式P2P模型的消息中间件的设计与实现

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