面向大數(shù)據(jù)的發(fā)布-訂閱系統(tǒng)緩存策略研究.pdf

1、發(fā)布/訂閱系統(tǒng)，作為一種新型的分布式架構(gòu)，具有松耦合和異步通信等特點，是大數(shù)據(jù)環(huán)境下最有前景的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之一。緩存機制作為發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的一個關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)于它的研究對于解決大數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)所帶來的難題具有重大意義。
　　大數(shù)據(jù)環(huán)境下，現(xiàn)有緩存策略存在負載不均衡、時變性差等諸多缺點，對于發(fā)布/訂閱系統(tǒng)整體性能的提高效果欠佳。本文在緩存選擇和副本分配策略(CSRAS)的基礎(chǔ)上，針對它存在的不適應(yīng)性進行了改進，提出了單副本靜態(tài)緩存策略(SCS

2、SR)。圍繞發(fā)布者不在線狀態(tài)和熱點事件這兩種常見場景，分別提出了兩種不同的緩存策略，基于發(fā)布者不在線狀態(tài)的混合緩存策略(MCS-POS)和基于熱點事件的混合緩存策略(MCS-HE)。論文內(nèi)容及工作如下:
　　1.結(jié)合大數(shù)據(jù)的特點，討論了發(fā)布/訂閱系統(tǒng)緩存策略的設(shè)計要求。在CSRAS的基礎(chǔ)上，針對它存在的不適應(yīng)性進行了改進，提出了新的緩存策略SCSSR。該策略在緩存分配時設(shè)定每一個主題至多分配一個副本，同時把基于主題和基于Map相結(jié)

3、合，合理地增強代理節(jié)點訂閱信息和廣告信息的表達能力，這增加了代理節(jié)點網(wǎng)絡(luò)緩存事件的多樣性，有利于代理節(jié)點表達當前時刻真正感興趣的事件和擁有的事件。仿真結(jié)果表明，和CSRAS相比，SCSSR可以有效地減少系統(tǒng)中的冗余事件和請求流量，一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)時延。
　　2.討論了現(xiàn)有動態(tài)緩存策略的優(yōu)缺點，說明了在靜態(tài)緩存策略的基礎(chǔ)上，增加動態(tài)緩存策略的必要性。在SCSSR的基礎(chǔ)上，圍繞發(fā)布者不在線狀態(tài)和熱點事件這兩種常見場景，分別提出了兩種

4、不同的緩存策略，MCS-POS和MCS-HE。(1)在MCS-POS中，發(fā)布者切換到不在線狀態(tài)時刻之前的一段時間內(nèi)，增大不在線發(fā)布者提供事件在代理節(jié)點網(wǎng)絡(luò)存儲的概率，這有利于增加發(fā)布者處于不在線狀態(tài)期間，系統(tǒng)緩存中不在線狀態(tài)發(fā)布者提供事件的數(shù)量。仿真結(jié)果表明，相比于SCSSR，使用MCS-POS時，對不在線狀態(tài)發(fā)布者提供事件的請求信息始終能夠大概率地得到響應(yīng)，有利于提高發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。(2)在MCS-HE中，發(fā)布者/代理節(jié)點周