在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,設(shè)備個體往往具有較低的處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬和穩(wěn)定性,部分設(shè)備采用電池供電,對系統(tǒng)的能耗也有一定的要求,這使得物聯(lián)網(wǎng)對消息傳輸具有更高的性能要求和可靠性要求。發(fā)布/訂閱模型因其良好的松耦合性成為物聯(lián)網(wǎng)的通信模型。MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）因其簡潔、低開銷、高可靠的特性成為應(yīng)用廣泛的發(fā)布/訂閱協(xié)議。本文首先對MQTT協(xié)議進(jìn)行深入分析,針對其中不足,提出一種改進(jìn)方案,然后結(jié)合發(fā)布/訂閱系統(tǒng)特點,提出一種代理分配的架構(gòu),最后對代理負(fù)載進(jìn)行度量,提出代理分配算法。本文完成的主要工作如下:1)分析MQTT協(xié)議retain消息存儲分發(fā)機制的不足,針對訂閱者對retain消息的漏收及重復(fù)接收問題,提出了改進(jìn)的retain消息處理機制。優(yōu)化retain消息存儲結(jié)構(gòu),修改協(xié)議的部分報文及相應(yīng)的服務(wù)端和客戶端的處理機制,使得訂閱者在訂閱后能收到其斷連期間漏收的所有retain消息,且不再重復(fù)接收最新的retain消息。之后對改進(jìn)的retain消息處理機制進(jìn)行實驗測試和分析,結(jié)果顯示改進(jìn)的機制很好地解決了retain消息的漏收及重復(fù)接收問題... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 發(fā)布/訂閱系統(tǒng)
        1.2.2 MQTT協(xié)議
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)組織
第2章 相關(guān)技術(shù)對比分析
    2.1 發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的分類及對比分析
    2.2 發(fā)布/訂閱系統(tǒng)架構(gòu)分析
    2.3 MQTT協(xié)議分析
        2.3.1 消息分發(fā)機制
        2.3.2 存在的不足
    2.4 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)的retain消息處理機制
    3.1 改進(jìn)的消息存儲模型
    3.2 改進(jìn)的控制報文
        3.2.1 改進(jìn)的SUBSCRIBE 報文
        3.2.2 改進(jìn)的 PUBLISH 報文
        3.2.3 改進(jìn)的UNSUBSCRIBE 報文
    3.3 改進(jìn)的服務(wù)端處理機制
        3.3.1 PUBLISH 報文的處理
        3.3.2 SUBSCRIBE 報文的處理
        3.3.3 UNSUBSCRIBE 報文的處理
    3.4 改進(jìn)的客戶端處理機制
    3.5 測試及結(jié)果分析
        3.5.1 測試環(huán)境
        3.5.2 測試結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于歷史負(fù)載的代理動態(tài)分配方案
    4.1 基于集中分配的發(fā)布/訂閱架構(gòu)模型
        4.1.1 總體設(shè)計
        4.1.2 節(jié)點過載解決方案
        4.1.3 節(jié)點失效解決方案
    4.2 影響代理負(fù)載的因素
        4.2.1 影響因素分析
        4.2.2 影響因素的量化
    4.3 基于歷史負(fù)載的代理動態(tài)分配算法
        4.3.1 問題描述
        4.3.2 前提假設(shè)
        4.3.3 算法設(shè)計
        4.3.4 算法中常量的確定
    4.4 測試及結(jié)果分析
        4.4.1 基于集中分配的發(fā)布/訂閱架構(gòu)模型性能測試
        4.4.2 代理分配方案對比測試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)方案的應(yīng)用與測試
    5.1 總體設(shè)計
        5.1.1 總體架構(gòu)
        5.1.2 軟/硬件環(huán)境
    5.2 MQTT模塊設(shè)計
        5.2.1 消息主題設(shè)計
        5.2.2 消息格式設(shè)計
    5.3 設(shè)備配置模塊設(shè)計
    5.4 測試及結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文及參與科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于B+樹的發(fā)布/訂閱并行匹配算法[J]. 丁建立,羅云生,王家亮,鄭峰弓,李永華.  計算機工程與設(shè)計. 2018(01)
[2]互聯(lián)網(wǎng)信息資源用戶獲取優(yōu)化推送仿真研究[J]. 崔艷萍,閻知知,王小巍,彭媛.  計算機仿真. 2017(07)
[3]基于指數(shù)平滑法的動態(tài)預(yù)測機制[J]. 沈海迪,萬振凱.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2017(07)
[4]面向移動互聯(lián)網(wǎng)的“SIP over MQTT”優(yōu)化傳輸機制研究[J]. 楊海波,馬榮榮,張偉,于同偉,李喜旺.  小型微型計算機系統(tǒng). 2017(04)
[5]基于MQTT協(xié)議的即時消息業(yè)務(wù)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 林滸,張家銘,楊海波.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(03)
[6]基于MQTT協(xié)議的消息引擎服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 于金剛,耿云飛,楊海波,賈正鋒,王俊霖.  小型微型計算機系統(tǒng). 2016(10)
[7]WebSocket與MQTT在Web即時通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 劉峰,陳樸,賈軍營.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(05)
[8]MQTT協(xié)議在移動互聯(lián)網(wǎng)即時通信中的應(yīng)用[J]. 馬躍,孫翱,賈軍營,孫建偉,于碧輝,楊雪華.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(03)
[9]基于MQTT的企業(yè)消息推送系統(tǒng)[J]. 蓋榮麗,錢玉磊,李鴻彬,賈軍營.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2015(11)
[10]Mosquitto大文件傳輸方式的研究與改進(jìn)[J]. 曾昂,李寧,嚴(yán)俊.  計算機工程與應(yīng)用. 2017(04)

博士論文
[1]發(fā)布訂閱系統(tǒng)安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王辰.北京郵電大學(xué) 2014
[2]物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺發(fā)布訂閱關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 石瑞生.北京郵電大學(xué) 2013

碩士論文
[1]一種基于自適應(yīng)心跳機制的MQTT通信協(xié)議的研究與應(yīng)用[D]. 溫彬民.華南理工大學(xué) 2015



本文編號：3438230