移动消息中间件的研究与设计

移动消息中间件的研究与设计

朱仁欢[1]2004年在《移动消息中间件的研究与设计》文中进行了进一步梳理随着网络技术的迅速发展和不断渗透,随着诸如笔记本电脑、智能手机、PDA、智能手表等移动设备的快速增长,在任何时候、任何地点都能接入信息网获取所需的信息将成为21世纪新型人类的普遍需求,移动计算技术将使得这种需求得以实现。但移动计算有其自身的特点,开发移动应用时会遇到巨大的挑战。比如当这些设备在移动时不得不面对网络的短暂性连接或是不可预知的掉线情况;这些设备的资源通常是很有限的,电池容量很小、CPU速度很慢、内存很少;他们要求能适应位置、上下文条件、网络带宽改变等环境的变化,同时做出适当的反应。所有这些挑战,在传统的固网上是不存在或者说是无须考虑的,但是一旦在移动网络中开发应用,就不得不面对这些挑战。 为此人们提出使用中间件技术来支持移动计算应用。中间件是一种位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的,独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。 本文先是比较了传统分布式系统中的中间件和移动分布式系统中的中间件的特征,提出了移动中间件的参考模型和系统特性,指出移动中间件可以解决移动计算面临的挑战。然后详细介绍了移动中间件,分析了现有移动中间件的研究状况,提出在本文中讨论一个面向消息的移动中间件系统。 消息中间件是基于消息传递或消息队列原理的一类中间件,现有的消息中间件不支持移动计算应用。本文讨论了支持移动计算应用的一种技术:面向消息的移动中间件技术,提出了一个基于发布/订阅模式的移动消息中间件MobileMOM的解决方案。 MobileMOM由下面叁个主要功能模块组成:(1)MobileMOM Client,基于XMLBlaster的轻量级的移动消息中间件客户端;(2)Mobile UMS,移动统一消息系统,可以看作为连接客户端和服务端的消息Hub。它包含了多种为两者提供可靠有效传输的插件;(3)MobileMOM Server,一个基于XMLBlaster的服务端。 本文提出了移动消息中间件MobileMOM的设计框架,应用模式及部分实现与应用。

夏斐[2]2018年在《基于Netty的消息中间件的研究与实现》文中进行了进一步梳理最近几年,由于信息技术和移动互联网行业的快速发展,全世界积累的用户等各方的数据量呈现指数级增长,大数据时代已经来临。这将不仅为科学研究领域带来巨大变革,也将深远地影响到未来生活的方方面面。现在,大型分布式大数据处理系统集群中的计算数据类型多种多样,根据其需求和计算方式,主要可以分成基于Hadoop的离线处理和基于Spark等的在线实时流数据处理。在线实时流数据处理主要针对该集群从前端获取的监控数据或爬虫等系统实时采集的数据,与离线数据处理不同的是,实时流数据处理的特点是是动态性、持续性。由于实时流数据的这些特征,大数据处理系统在分析和处理流数据时,必须分析数据流量,并根据其流量特征进行动态调整。因此,对于数据的实时处理能力成了评定该系统实时处理的关键指标。消息中间件可以对海量且复杂的数据进行存储和转发到相应的处理节点,正是这样对消息的储存和转发能力可以应对大数据处理中海量数据的需求。面对大数据时代下的消息中间件技术需求,本文旨在通过研究消息中间件涉及到的协议标准、分布式网络通信和网络I/O技术,从而基于Netty提出并实现具有高并发,高可靠特性并且负载均衡的分布式消息中间件系统。论文主要的工作有:1、为了实现该消息中间件的高并发,该消息中间件主要研究了基于事件驱动的Netty高性能网络编程框架的零拷贝技术,基于高性能网络编程框架Netty来设计和实现了网络层,主要包括通信协议。然后,并基于Netty实现通信服务端与基于Netty的通信客户端;2、为了实现系统消息可靠特性,Broker将消息持久化到硬盘。本文通过对比数据库和文件的持久化方案,将基于文件的持久化方案应用到该消息中间件,并提出了相应的实现方法;3、对应系统负载均衡特性的实现,该消息中间件通过两个方面来保证:Producer实现了根据消息内容和Broker数量均衡发送消息,Consumer实现的再平衡机制让Consumer与分区的动态平衡,达到负载均衡,降低Broker压力的目的。在完成基本的消息中间件设计的基础上,本文改进Nettyd通信模型,利用基于异步I/O模型的Java AIO来实现Netty的I/O部分。而在消息持久化方面,研究了持久化的各种方法,并提出了基于跳表索引的文件持久化方法。

于宏君[3]2010年在《移动分布式环境下的消息中间件设计》文中研究指明近些年来,随着无线网络技术的大力发展,使得诸如笔记本电脑、智能手机、PDA等移动设备变得非常流行。开发移动应用与传统的固定式系统有很大的区别,比如移动设备的资源通常是很有限的,电池容量很小、CPU速度很慢、内存很少;在移动分布式网络环境下,他们非常容易受到上下文条件的改变、变化的网络连接等因素的影响。这些问题为移动应用开发提出了新的挑战为此,人们提出用中间件来支持移动应用的开发。消息中间件是消息在有线网络上传输的基础,支持在分布式组件之间通过消息的传递的方式进行通信。应用消息中间件来服务于移动应用得到了很大的关注。但是,由于移动设备的资源有限,并不适合将现有的消息中间件直接应用到移动环境。并且现有的消息中间件并不支持数据共享,他们对关键字相同的消息的处理只是采用新消息替换旧消息的策略。这并不能满足对数据重用的要求。针对以上问题,本文分析了Xmiddle数据共享算法,然后提出了一种解决冲突的算法,并设计了一种移动消息中间件框架,来支持在移动环境下进行数据共享。在移动消息中间件系统中,我们用XML编码格式来描述消息,并在固定主机上部署现有的消息中间件服务器,通过移动主机动态异步地与服务器进行的连接,然后通过使用复制和调解手段来实现在ad hoc网络中的一组移动主机之间的共享。实验结果表明我们的移动中间件系统具有较好的性能,能够在异质的移动主机上实现透明的数据共享。并且在使用消息队列及冲突解决策略来保证数据完整性的前提下,使得系统具有了一定的容错性。

朱信忠, 许周旺, 徐慧英[4]2006年在《移动消息中间件MobileMOM的研究与设计》文中指出主要讨论使用移动消息中间件来支持移动计算应用,并提供一个统一的消息通信中间件,使得开发者只需要面对统一的消息接口,而无须考虑网络和设备的多样性。提出了基于XMLB laster发布/订阅模式的移动消息中间件MobileMOM的设计思想、系统结构及应用开发示例。

张志忠[5]2013年在《数据库存储系统中消息中间件的设计与实现》文中研究指明云计算所具有的大规模、低成本、高弹性、资源共享等特点使其受到业界的广泛关注。中国移动自主研发的云计算软件平台--中国移动“大云”,作为中国移动自主研发的核心基础产片组件,“大云”已形成包括分析型、交易型以及管理系统在内的四大类十叁项产品。“大云”产品主要包括弹性计算系统,分布式对象存储系统、弹性块存储系统、文件中间件等。分析型产品主要包括进行数据挖掘系统、搜索引擎系统、结构化海量数据管理系统。商务智能平台等。本文阐述了在“大云”存储数据库的系统中,为了在系统传输海量数据库时处理消息传输的消息中间件。其在系统中,通过对消息的持久化处理,对消息进行不同的传输,能对client端和service端消息进行异步通信,保持消息的安全可靠性,对消息保持持久的存储。保证系统宕机时对消息的保护,当client端的消息中断时,能对消息进行恢复和再次传输,并且保证对传输的信息不回出现消息的缺损或重复。中间件是位于服务软件之间或服务软件和硬件之间的独立应用服务程序,中间件位于client/server的系统之上,对消息的传输途径、传输协议进行管理,通过对计算机硬件及软件共享资源的管理,建立不同应用服务程序的通讯连接。即使是在不同的操作系统,不同的网络通讯协议,不同的通讯协议接口,也能使服务之间进行相互通讯。通过消息中间件的相互通讯,使应用程序可以在不同的服务环境下进行应用。本文通过系统中消息中间件的运行机理,该系统改变了海量数据的传输效率,大大提高了系统中消息的安全可靠性,解决了消息在传输过程中的丢失或重复消息的问题,在推动云计算存储的效率方面发挥着重要的作用。

郑晨[6]2013年在《基于OpenStack的移动设备消息中间件研究与实现》文中指出随着虚拟化、分布式系统、移动互联网、云计算等概念的普及,传统互联网应用的类型及架构已经开始向移动设备平台转化。OpenStack作为云计算IaaS开源平台,在云计算逐渐普及的今天,已经成为多数用户管理自身IaaS层虚拟化资源的主要平台。虽然OpenStack自身管理系统功能已经十分丰富,移动互联技术已经相对成熟稳定,并且移动设备性能增强,多数复杂应用都可以做到移动化、随身化、轻量化,但是目前通过移动设备进行云服务访问和管理的技术还不够完善。因此如何构建基于OpenStack的移动设备消息中间件成为云计算领域的重要研究内容。针对该问题,本文首先对OpenStack及移动设备消息中间件的发展状况进行了解,对OpenStack平台的架构特点、模块功能进行研究,并深入分析了AMQP消息队列协议的技术特点。根据研究与分析内容,在基于OpenStack架构基础上进行扩展,以设计出扩展性强的OpenStack移动设备消息中间件。消息中间件功能主要包括封装OpenStackAPI,向移动设备提供统一服务接口,通过基于AMQP协议的消息队列对OpenStack通知消息进行扩展、分类、转发、过滤,设计消息队列绑定调度算法对消息中间件中多消息队列进行调度。此外通过实现Android移动客户端对OpenStack的管理、监控等功能,测试该消息中间件构建方法的有效性。本文通过分析OpenStack平台的工作特点,并针对OpenStack各功能组件之间的通信方式,将OpenStack功能向移动设备迁移。通过设计消息中间件代理实现多节点分布式消息中间件部署与管理,结合消息队列绑定调度算法对消息转发与客户端绑定效率进行优化,使消息中间件扩展性更强,转发效率更高,更稳定。最后,根据消息中间件的设计及实现可以看出,本文提出的基于OpenStack的移动设备消息中间件,能够较好的适应Android移动设备系统平台,实现从移动设备对OpenStack进行管理的需求,使具有移动设备消息中间件的云计算平台更具竞争力。

和彦鹏[7]2005年在《基于Webshpere MQ的办公自动化系统的研究与开发》文中认为随着现代科学技术的突飞猛进,尤其是计算机技术、网络技术、通信技术以及自动化技术的飞速发展,办公自动化(Office Automation,简称OA)在技术和应用上都得到了更高层次的发展,成为现代社会的重要标志。 本文分析比较了目前的OAS开发平台,并针对这些开发手段的缺点,结合近年来发展很快的消息中间件技术的特点和应用,开创性的提出了构建基于WebSphere MQ的办公自动化系统的优势与可能。详细介绍分析了办公自动化系统的核心技术之一——工作流技术,并提出、论证了基于消息中间件的分布式工作流管理系统。 最后,应用基于Websphere MQ的OA系统开发理论、技术和方法,论述了石家庄桥东地税稽查办公自动化系统的设计和实现。

王淑芬[8]2014年在《基于大数据的制造运行监测与分析平台研究》文中认为随着工业化、信息化的发展,数字化工厂、物联网等工业技术得到普遍应用,工业自动化水平不断提高,工业存储的数据呈指数式增长。从日益增长的海量工业数据中挖掘价值信息,指导工业控制,改进流程,控制成本,已经成为未来企业竞争的重要策略。构建一个能够存储和管理制造过程中的运行数据和管理信息数据等与制造相关的海量数据,并提供基于大数据的灵活分析的基础平台,最大化挖掘工业生产中累积的数据的隐藏价值,推动信息驱动的战略决策和工业控制的实时改进,提升企业的综合竞争力,具有非常远大的意义。工业数据以海量、多来源、异构(结构化,半结构化和非结构化数据并存)、增长速度快等为主要特点。传统的基于关系数据库的数据处理分析技术已经难以满足工业海量数据分析的应用需求。所以,必须研究新的有效的工业大数据分析平台。本文以设计一个支持海量工业生产过程数据及企业管理数据存储、管理、分析的基础平台为目标,主要工作内容如下:(1)对工业数据的处理流程进行分析,研究工业大数据处理的难点,比如多源异构的数据存储问题,海量工业数据的管理问题,海量数据的存储与管理附带的高开销问题和工业应用的实时性要求等等。基于模块化设计思想设计工业大数据分析平台的功能模块。基于UML建模技术,对软件结构、功能模块间的依赖关系进行建模分析。(2)研究工业大数据处理平台的性能需求,设计满足需求的系统架构。基于Master-slave架构模式获得可伸缩的软件结构,利用实时消息中间件实现可靠的通信。基于Hadoop生态环境,实现工业大数据的异构数据存储和快速数据处理。(3)提出一种基于系统动力学理论的软件结构仿真分析方法,即将软件看作复杂系统,分析影响系统性能的因素以及各因素之间的因果关系,对软件进行动态建模,以DYNAMO方程描述各因素之间的变化关系。(4)利用数控机床加工工厂的数据环境,进行系统模型参数估计,仿真设计的工业大数据平台运行时的动态性能,分析系统的可靠性、瓶颈,以及可能的软件结构优化途径。(5)最后总结全文的研究内容,并对未来的研究工作进行展望。

邹猛[9]2017年在《基于消息中间件的消息系统在云护理平台的应用与实现》文中进行了进一步梳理互联网医疗中国会发布的《2015中国互联网医疗发展报告》中指出,所谓互联网医疗,是互联网在医疗行业的新应用,是在移动通讯产品和技术日益完善,医疗资源不足、医疗需求旺盛等大背景下应运而生的。近几年,随着互联网+模式在各个领域的深入发展,互联网医疗已经逐渐走进现实并改变着市民的生活,随着较早一批涉水互联网医疗的企业不断成长,互联网医疗的规模也不断扩大,引起了社会的广泛关注。其中,在线问诊服务是互联网最先渗透到医疗领域的一种服务方式,也是当前大部分互联网医疗企业主推的业务。但是单一的网络问诊模式并没有对人体得健康进行长期持久的监控,也没有对延续护理方面做相应的服务,目前的互联网医疗服务呈现出零碎而不成体系特点。本文研究了国内外互联网医疗服务的现状和进展,总结并分析了目前“互联网+医疗”服务的不足之处,提出了在大数据和移动互联网、健康数据管理的技术背景下,一种整合在线问诊、健康干预、实时监测、延续护理等功能的全新互联网医疗服务平台。随后在此互联网云护理平台基础上,剖析出该系统的核心技术点-消息系统。对比国内外消息系统的实现方案,总结了各中消息中间件的优劣,和相关协议的特点,提出了一种基于消息中间件+MQTT消息协议实现消息推送的消息系统,并对消息系统的核心架构、分布式部署、Android客户端进行了设计。最后根据云护理平台的功能需求,结合消息系统的开发技术、分布式部署的相关技术、消息持久化的相关技术,采用Android客户端+分布式消息服务器+数据库持久化的叁层架构模式,实现了基于消息中间件的即时通信系统,并在云护理平台上得到了良好的应用。之后通过应用的上线和用户实际测试验证了该套方案的可行性、实用性,说明本文实现的基于消息中间件的即时通信系统应用在云护理平台,不仅基本满足了云护理平台的高可用性和高可靠性,还增加了云护理平台的灵活性、服务的多元性。

赵革科[10]2009年在《面向服务的异步消息中间件的研究与实现》文中指出采用开放式标准的面向服务体系架构(Service-oriented Architecture,SOA)是解决大规模企业应用集成的重要技术。一方面,现有的SOA标准对异步传输和可靠性为特征的复杂网络应用支持不足;另一方面,面向对象消息中间件MOM(Message-oriented Middleware)虽具有松耦合、异步可靠和持久化等特点,大多适用于企业内部集成,但因RPC体系结构扩展性差,难以满足大规模网络环境下交互的需求。本文提出了一种面向服务的异步消息中间件的原理框架,全面吸收SOA和MOM的优点,研究了消息传输算法,服务重组和安全服务等关键技术,结合移动电子商务应用集成,验证了面向服务的异步消息中间件的扩展性、灵活性和有效性。本文的主要工作包括:(1)研究了一种基于SOA的企业应用集成开发环境,从而明确了面向服务的异步消息中间件的作用和意义,构建了面向服务的异步消息中间件的通信模型,包括同步模型,异步回调模型和异步轮询模型。(2)研究了面向服务的异步消息中间件的原理框架,研究了消息处理器,公共服务和私有服务等关键技术,并采用多种消息处理策略保证面向服务的异步消息中间件的松耦合和异步特性。使用服务重组技术实现公共服务和私有服务的动态组装,从而增强面向服务的异步消息中间件的灵活性和可扩展性;采用安全服务增强异步消息中间件的安全和可信性。(3)采用责任链式设计并实现了一种面向服务的异步消息中间件的原型系统s-AMM;与包括Apache Axis2在内的一些同步的消息中间件进行对比,并将s-AMM成功应用到移动电子商务场景,从而证明面向服务的消息中间件在保证体系结构可扩展和灵活性的同时,保持了松耦合和异步可靠等特征。

参考文献:

[1]. 移动消息中间件的研究与设计[D]. 朱仁欢. 浙江工业大学. 2004

[2]. 基于Netty的消息中间件的研究与实现[D]. 夏斐. 电子科技大学. 2018

[3]. 移动分布式环境下的消息中间件设计[D]. 于宏君. 大连海事大学. 2010

[4]. 移动消息中间件MobileMOM的研究与设计[J]. 朱信忠, 许周旺, 徐慧英. 计算机应用研究. 2006

[5]. 数据库存储系统中消息中间件的设计与实现[D]. 张志忠. 大连理工大学. 2013

[6]. 基于OpenStack的移动设备消息中间件研究与实现[D]. 郑晨. 东北大学. 2013

[7]. 基于Webshpere MQ的办公自动化系统的研究与开发[D]. 和彦鹏. 河北工业大学. 2005

[8]. 基于大数据的制造运行监测与分析平台研究[D]. 王淑芬. 广东工业大学. 2014

[9]. 基于消息中间件的消息系统在云护理平台的应用与实现[D]. 邹猛. 北京邮电大学. 2017

[10]. 面向服务的异步消息中间件的研究与实现[D]. 赵革科. 湖南大学. 2009

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