StarMCC：一种基于代理的移动云计算中间件的研究与实现

论文摘要

移动云计算是指移动设备通过泛在的无线网络以按需、易扩展的方式获得所需的基础设施、平台、软件等云计算服务的一种计算模式。然而,与传统的PC相比,移动设备无论是CPU处理能力、内存大小、电池容量,还是网络通信能力,均具有较大差距。因此,在移动设备资源和无线网络带宽受限的条件下,移动设备如何高效便捷地访问云计算服务成为移动云计算环境下需要迫切解决的关键问题之一。本文针对上述问题展开研究,在对移动云计算的特点以及移动设备访问云计算服务的访问模式深入研究的基础上,提出了一种基于代理的移动云计算中间件模型,进而围绕该模型,对数据传输格式优化技术、多服务访问的Mashup技术以及基于规则引擎的主动服务技术展开了深入研究,主要工作体现在如下几个方面:1)针对现有云服务采用较占无线网络带宽和较耗移动设备资源的XML数据格式进行传输问题,提出了面向移动设备的数据传输格式优化机制。具体来说,它支持XML到JSON数据传输格式的桥接转换以及JSON数据格式的重定制,从而实现了无线网络的高效传输和移动设备的快速解析。2)针对移动设备Mashup需要为多个云服务访问建立多次服务连接请求所带来的移动设备资源和无线网络带宽成本较高问题,提出了基于代理的动态服务Mashup框架。框架通过代理服务接口定义语言PSIDL对服务Mashup接口进行描述,再交由PSIDL解析器动态地解析生成基于代理的服务Mashup实现,供移动设备访问,从而为移动用户节省了无线网络通信成本和移动设备资源消耗。3)针对目前云服务都只是被动地等待用户的调用,从而缺乏对移动计算环境自适应问题,提出了基于规则引擎的主动服务机制。首先,由移动用户对规则进行配置,然后根据监测到的移动设备上下文信息来触发相应的规则,从而主动向移动设备推送与当前环境相适应的服务。在上述工作基础上,设计实现了一个基于代理的移动云计算中间件StarMCC,StarMCC通过在移动设备与云服务之间加入代理服务器来实现移动设备到云服务的访问,并在网络传输、应用支撑和服务模式三个层次对云服务访问进行优化,从而为移动设备高效快捷地访问云服务提供有效支持。最后,通过应用案例以及实验评测验证了基于StarMCC的移动云计算应用在开发、运行等方面的便捷和高效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 移动云计算应用
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 移动云计算中间件研究现状
• 1.2.2 服务Mashup 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 相关技术研究
• 2.1 数据传输格式
• 2.1.1 XML
• 2.1.2 JSON
• 2.1.3 数据传输格式比较
• 2.2 服务Mashup 技术
• 2.2.1 服务Mashup
• 2.2.2 Mashup 服务构建技术
• 2.2.3 Mashup 资源获取技术
• 2.2.4 Mashup 聚合组织技术
• 2.3 基于规则引擎的主动服务技术
• 2.3.1 规则引擎
• 2.3.2 JBoss Drools
• 2.4 小结
• 第三章 基于代理的移动云计算中间件模型
• 3.1 模型概述
• 3.1.1 基于代理的访问模式
• 3.1.2 模型总体结构
• 3.1.3 模型设计目标
• 3.2 数据传输格式优化模型
• 3.3 基于代理的服务Mashup 模型
• 3.4 基于规则引擎的主动服务模型
• 3.5 小结
• 第四章 系统设计实现
• 4.1 系统架构
• 4.2 数据传输格式优化模型实现
• 4.2.1 XML 到JSON 转换模块实现
• 4.2.2 JSON 格式定制模块实现
• 4.3 基于代理的服务Mashup 模型实现
• 4.3.1 服务Mashup 动态生成模块实现
• 4.3.2 服务Mashup 代理请求模块实现
• 4.4 基于规则引擎的主动服务模型实现
• 4.4.1 规则引擎实现
• 4.5 小结
• 第五章 应用案例及实验评测
• 5.1 基于StarMCC 的应用开发
• 5.2 基于StarMCC 的应用案例
• 5.3 基于StarMCC 的实验评测
• 5.3.1 实验环境搭建
• 5.3.2 实验设计目标
• 5.3.3 实验数据分析
• 5.4 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 作者在学术期间参加的科研项目