多維嵌入式Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多維嵌入式Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)(文中多維網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)皆指該網(wǎng)關(guān))是一種基于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)和WebService技術(shù)而誕生的一種可以為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢和遠(yuǎn)程控制服務(wù)的網(wǎng)關(guān)。由于多維Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)作為一種小型的、具有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)特性、并使用了一種跨平臺(tái)的中間件技術(shù)的設(shè)備,它可以很方便的實(shí)現(xiàn)把傳感網(wǎng)或控制網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)無障礙的通信,這一特點(diǎn)將對(duì)目前最熱門的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著巨大的促進(jìn)作用。目前對(duì)于多維Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)的研究還

2、是比較少,國內(nèi)也僅限于利用WebService進(jìn)行遠(yuǎn)程控制方面,但是利用網(wǎng)關(guān)來提供服務(wù),特別是嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供WebService在國內(nèi)外還是空白。鑒于以上技術(shù)不足和全球各領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷增長的需求,本文對(duì)多維嵌入式Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)在實(shí)現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用中遇到的若干問題進(jìn)行了研究,主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1、多維嵌入式 Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)在遇到高并發(fā)問題時(shí),會(huì)出現(xiàn)性能下降,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞、響應(yīng)延遲嚴(yán)重,從而降低服務(wù)質(zhì)量等問題。解決網(wǎng)

3、關(guān)在高并發(fā)情況下性能嚴(yán)重下降的問題是提高網(wǎng)關(guān)性能、提升用戶服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。本文對(duì)服務(wù)器高并發(fā)情況進(jìn)行了深入研究,分析了經(jīng)典的服務(wù)器高并發(fā)問題的解決辦法,結(jié)合網(wǎng)關(guān)的實(shí)際特點(diǎn),提出了一種改進(jìn)的線程池算法——基于瞬時(shí)同類請(qǐng)求合并的最優(yōu)尺寸線程池算法。
　　2、多維嵌入式Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)使用了多種通信信道,包括千兆以太網(wǎng)卡、wifi模塊、3G模塊、光纖接口等可以接入互聯(lián)網(wǎng),另外還有Zigbee、藍(lán)牙、紅外等方式與傳感網(wǎng)通信,所以多維嵌入

4、式Web服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以很方便的構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。但是不同信道之間的數(shù)據(jù)傳輸速率有很大差異,信息網(wǎng)一般較傳感網(wǎng)快,速率之間的不匹配也是導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)性能下降、網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞、服務(wù)質(zhì)量下降的重要原因。本課題針對(duì)多維網(wǎng)關(guān)的異構(gòu)性進(jìn)行了深入研究,在分析了經(jīng)典的流控算法和GPON(Gigabit-Capable PON,千兆無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中的兩種DBA算法的基礎(chǔ)上,提出了基于多色多速令牌桶和無狀態(tài) DBA算法的請(qǐng)求調(diào)度算法——TB-DBA算法,該算法有效地解