[发明专利]具有分布式网络架构的实时数据分发系统及其工作方法

权利要求书

1.具有分布式网络架构的实时数据分发系统，是在因特网和移动网中采用发布/订阅的通信机制传递信息，其特征在于，该系统包括：完成主题存储及主题匹配等操作的服务器子系统，完成从终端接收主题、向订阅者转发匹配事件、提交发布/订阅主题等操作的代理子系统，完成用户发布/订阅信息的终端子系统，以及存储发布/订阅消息及系统信息的分布式数据库；能够提供文本信息、流媒体、地理位置信息等多种类型数据的发布/订阅服务，能够提供多达20种QoS控制参数，以实现应用层的QoS分级配置。

2.根据权利要求1所述的实时数据分发系统，其特征在于：服务器子系统，用于完成与数据库、其他服务器、下层发布/订阅代理交互、负载均衡、主题的存储以及匹配等操作，配设有六个模块：

数据库交互模块，服务器子系统的各个服务器通过该模块将自己的信息存入数据库的服务器列表，其中包括各个服务器的地址、名称、负载等数据；

服务器间交互模块，与本层的其他服务器进行数据交互，包括已发布或订阅主题的同步共享，各个服务器之间的负载均衡等功能；

发布/订阅接口模块，用于连接发布/订阅代理，获得代理子系统传递来的参数与匹配的发布/订阅消息，并发往消息存储模块进行缓存以待匹配；

负载均衡模块，在服务器子系统的各个服务器之间周期性地传递工作量信息，采用负载平衡算法，对各个服务器进行负载均衡；

消息存储模块，接收发布/订阅接口模块传递的发布/订阅主题信息，分别放入发布列表和订阅列表进行缓存以待匹配；当发布者和订阅者取消发布或订阅时，则从发布列表和订阅列表中分别删除相应的发布或订阅主题；

消息匹配模块，从消息存储模块的发布列表和订阅列表中提取信息，并根据主题匹配要求，对发布/订阅主题的名称、类型、QoS等匹配项进行精确匹配、模糊匹配或范围匹配，支持匹配项的“与”和“或”的逻辑关系匹配；如果两者信息匹配，就将包含订阅代理名称和地址的匹配结果发送给匹配的对应发布代理，由该发布代理根据主题类型将发布内容发送给匹配的订阅者。

3.根据权利要求1所述的实时数据分发系统，其特征在于：代理子系统，用于完成从终端接收主题、接收匹配事件并向订阅者转发，封装消息、向上层服务器提交发布/订阅主题，与数据库交互、代理间通信等操作，有七个模块：

C/S客户端接口模块，在C/S(Client/Server)模式下，与C/S客户端的发布/订阅代理交互模块交互信息，获取发布/订阅主题；

B/S客户端接口模块，在B/S(Browser/Server)模式下，与B/S客户端进行信息交互，包含B/S模式的服务器，为B/S客户端提供数据分发服务，获取发布/订阅主题；

数据内容处理模块，将客户端发送的文本、流媒体、地理位置等不同类型的信息按照一定规则封装成固定的格式，送往数据库处理模块进行存储；

数据传输模块，包括QoS处理、数据安全、跨层交互和网络管理四个部分：负责根据数据库处理模块提供的信息来控制相应的传输QoS等级，以数据库处理模块设置的网络属性和参数来选择数据传输的协议和路由，通过检测网络的吞吐量、时延、响应时间等传输特性，来控制应用层QoS参数的实现，实现异步传输和流媒体功能，并采用特定的数据格式保证传输安全；

发布/订阅模块，以发布/订阅机制为支撑，实现基于DDS规范的数据分发功能；包括发布部分和订阅部分：发布部分，从数据库提取发布主题，向服务器注册主题名称、QoS参数及数据类型，并向匹配的订阅者代理发送主题内容；订阅部分，从数据库中读出订阅主题，向服务器注册主题名称、QoS参数及数据类型，并接收来自匹配发布代理发送的匹配主题内容，放入数据库中；

数据库处理模块，包括用户管理、网络配置、QoS参数配置、发布/订阅主题存储、服务器和代理列表五个部分，负责存储、管理和审核用户身份及相关信息和配置参数，对网络传输参数以及QoS参数进行配置，从数据库中存取发布/订阅主题，存储各个服务器的状态信息和本层各个代理的状态信息；

代理间交互模块，用于与代理子系统其他代理之间传递数据，包括匹配事件的传输、终端移动性管理等功能。