[发明专利]一种基于发布订阅机制的多源数据分发方法

摘要

本发明公开了一种基于发布订阅机制的多源数据分发方法，首先针对一个主题，构造相应的数据发布和订阅关系，并进一步构造相应的多个子关系和子主题数据；然后建立一棵以数据发布方为根节点的主题数据分发树，构造出数据分发森林；在数据推送过程中通过父节点选择子方法，根据节点负载调整分发树的拓扑结构在所建立的分发树上推送相应主题数据报文。本发明方法适用于任意的网络拓扑结构，能够在均衡节点负载的同时，提高系统的总带宽利用率，缩短多源数据分发任务的持续时间。

主权项

1.一种基于发布订阅机制的多源数据分发方法，其特征在于，包括如下步骤：构造子关系和子主题：针对任意一个主题，构造相应的数据发布和订阅关系，将该主题的数据发布和订阅关系分拆为若干个子关系，把该主题数据均匀分摊到该若干个子关系上，形成相同数目的子主题数据；构造数据分发树：针对任意一个主题，建立一棵以该主题的数据发布方为根节点的主题数据分发树，根节点的下一层为各子主题的父节点；所有主题的数据分发树构成一片数据分发森林；选择父节点，更新主题数据分发树的拓扑结构：针对任意一个节点，通过贪心策略和约束策略独立为各子主题选择父节点；数据推送：对于任意一个主题，在所建立的分发树上推送相应主题数据报文；其中，所述贪心策略为：针对某个主题的某一子主题，建立所有订阅该子主题的节点集合；针对集合中的某一个节点，从集合中任意选择一个候选父节点，该候选父节点为集合中除了该节点以及该节点当前父节点的任意节点；获取该节点从该候选父节点接收该子主题数据所带来的系统总带宽增益值；获取该节点停止从当前父节点接收该子主题数据所带来的系统总带宽损失值；若系统总带宽增益值大于系统总带宽损失值，则将候选父节点更新为下一步数据推送的父节点；其中，对于所述任意一个节点，在选择父节点时所述约束策略包括：1)该节点不能将负载比自身重的节点调整为自身的父节点；2)只有该节点在没有比其负载更重的兄弟节点时，才可以请求从父节点脱离；3)如果该节点在两次父节点选择间隔之内未收到任何数据报文，或者该节点的入度小于最大出度值，则该节点可不受约束条件1)和2)的限制，随机选择一个报文接收进度领先于自身的节点作为新父节点，所述入度是指某一节点与其他节点之间的数据输入链路个数；4)如果该节点的当前父节点的负载比自身重，则不受约束条件1)和2)的限制执行一次节点上移操作，将该节点上移为其当前父节点的兄弟节点；5)若该节点的出度已达到最大出度值，此时若有某一新节点请求成为该节点的孩子节点，且该新节点订阅的主题个数小于该节点的孩子节点中负载最重的节点所订阅的主题个数，则该节点作为该新节点的候选父节点时，系统总带宽增益值为1；6)在不违背约束条件1)和2)的前提下，如果当前父节点的出度减候选父节点的出度之差大于1，且计算出的总带宽增益值等于系统总带宽损失值，则将总带宽增益值的值增加1。