分布式数据网关研究

论文摘要

数据网关是基于服务的数据交换中间件,提供数据服务用于异构系统之间的数据整合与应用集成。数据网关服务器需要及时响应大量请求,交换大量数据,数据网关是性能瓶颈所在。本文首先讨论了分布式数据网关的体系结构,接着研究了适用于分布式数据网关的语义缓存技术和负载平衡技术,旨在提高数据网关的整体性能、可伸缩性和可用性。 语义缓存技术通过挖掘语义内在联系和重叠,提高缓存命中率。分布式数据网关重点考虑利用缓存提高性能,减少对后台数据库的访问。本文提出了适用于分布式数据网关的语义缓存策略,语义基础基于关系模型。本文有两点创新:（1） 在算法方面,提出了基于选择-投影的查询裁剪的策略。（2） 在缓存管理方面,基于元组和指针的存储模型提高了执行效率,缓存合并的最大化原则实现了结果集的合并与重用,并且通过对缓存字段的扩展,提高了缓存利用率。 负载平衡机制是将客户端请求均衡的分派到后台服务器处理,从而提高整体系统的响应能力。针对数据网关基于服务的体系结构,本文讨论了面向服务的负载平衡需求,并提出了适应性负载平衡算法。该算法有两点创新:（1） 在服务的发布、绑定和请求过程中,引入以响应时间为主的服务质量模型。（2） 利用服务执行的最近历史记录计算响应时间的分布,并由此提出基于概率的负载均衡决策模型。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 分布式数据网关概述
• 1.1 应用背景
• 1.2 基于服务的分布式数据网关
• 1.2.1 基于服务的数据交换
• 1.2.2 数据网关的功能
• 1.3 分布式数据网关的体系结构
• 1.3.1 数据网关服务器的体系结构
• 1.3.2 分布式数据网关的系统结构
• 第二章 数据网关的语义缓存技术
• 2.1 语义缓存概念
• 2.1.1 缓存技术概述
• 2.1.2 概念和定义
• 2.1.3 语义缓存的研究现状
• 2.2 数据网关的语义缓存技术
• 2.2.1 语义缓存模式
• 2.2.2 语义缓存模型
• 2.3 查询裁剪
• 2.3.1 基本原理
• 2.3.2 裁剪策略
• 2.3.3 实例分析
• 2.4 语义缓存的管理
• 2.4.1 缓存管理策略
• 2.4.2 缓存合并
• 2.4.3 存储模型
• 第三章 数据网关的负载平衡技术
• 3.1 负载平衡概念
• 3.1.1 服务质量和负载平衡
• 3.1.2 相关研究现状
• 3.2 基于服务的分布式负载平衡需求分析
• 3.2.1 基于服务的分布式系统的特点
• 3.2.2 基于服务的负载平衡需求分析
• 3.3 适应性负载平衡算法
• 3.3.1 适应性负载平衡特点
• 3.3.2 适应性负载平衡基本概念
• 3.3.3 适应性负载平衡系统结构设计
• 3.3.4 适应性负载平衡策略
• 3.3.5 后台服务器的选择算法
• 结语
• 本文总结
• 下一步方向
• 主要参考文献
• 独创性声明
• 致谢