基于DDS的数据分发系统的设计与实现

论文摘要

随着计算机技术的发展,分布计算逐渐成为计算技术的主流,而中间件已成为实现分布计算的关键技术之一,它能够透明、有效地共享分布在网络上的资源。目前的中间件能够提供良好的开发平台和通讯支持,但是它们缺乏对分布实时应用的支持能力。尤其随着分布计算技术和分布应用的深入发展,一些关键任务领域也使用了分布对象技术进行构建,它们一般是由在多个节点上执行的进程组成,并且通过网络或总线进行信息交流。如何保证这些分布应用的数据的分发能够实时有效,已经成为研究的重点。针对这种情况,结合面向战术应用等分布实时应用的需求,论文在研究分布异构应用间数据分发模型和分析总结各模型优缺点的基础上,引入了基于实时数据分发服务规范OMG DDS的通信模型DCPS,重点研究了DDS的通信机制和服务质量QoS;并在此基础上设计和实现了一个数据分发原型系统ReDDS,很好地解决了分布环境下数据传输QoS和实时性问题,并且有效地避免了单点失效问题,并在集成环境中完成了测试,达到了预期的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 论文结构及章节安排
• 第二章 数据分发服务DDS的研究
• 2.1 数据分发模型
• 2.1.1 客户机/服务器模型
• 2.1.2 消息队列模式
• 2.1.3 发布者/订阅者模型
• 2.2 OMG DDS规范
• 2.2.1 DDS与CORBA的比较
• 2.2.2 DDS与事件服务比较
• 2.2.3 DDS模型与其它发布/订阅模型的比较
• 2.3 DDS DCPS
• 2.3.1 DCPS模型
• 2.3.2 数据分发的核心思想
• 2.3.3 DCPS核心类
• 2.3.4 服务质量QoS
• 2.3.5 通知机制
• 2.4 现有的DDS实现
• 2.5 小结
• 第三章 实时数据分发服务的设计
• 3.1 应用需求分析
• 3.2 设计实现方案
• 3.3 系统结构
• 3.3.1 全局数据空间
• 3.3.2 QoS
• 3.3.3 可插拔传输框架
• 3.3.4 线程
• 3.4 发布/订阅过程
• 3.4.1 发布过程
• 3.4.2 订阅过程
• 3.4.3 分发过程
• 3.5 软件接口和模块设计
• 3.5.1 底层结构模块
• 3.5.2 域模块
• 3.5.3 主题定义模块
• 3.5.4 发布者模块
• 3.5.5 订阅者模块
• 3.6 小结
• 第四章 实时数据分发服务的实现
• 4.1 原型系统实现
• 4.1.1 基于TAO/ACE的实现
• 4.1.2 实时嵌入式操作系统ReWorks/ReDe
• 4.1.3 软件通讯体系结构SCA
• 4.2 原型系统测试
• 4.2.1 测试系统结构
• 4.2.2 ReDDS功能性测试方案
• 4.2.3 ReDDS的实时性测试方案
• 4.3 小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢