基于WCF的分布式异步消息处理机制的研究

摘要

随着局域网和Internet的飞速发展，分布式通信技术已成为当今分布式计算领域的研究热点之一。分布式异步消息处理就是在分布式通信环境下，发送端发出请求消息后不必等待接收端回答，就继续执行下去；而接收端接收到消息后采用异步的方式对消息进行处理。分布式异步消息处理解决了分布式通信下现阶段接收端并发处理多个发送端请求信息的瓶颈问题，有效地均衡了接收端的负载，显著提高了两端的处理效率。本文围绕这种分布式通信条件下的异步消息处理机制展开研究，其主要研究工作体现在以下几个方面： 1)本文研究了．NET框架下几种典型的分布式通信技术，对比分析了这些通信技术的基本架构及具体的应用场景，进而有针对性地研究了MSMQ的异步消息传输模式，并对．NET3.0所推出的新一代通信技术基础WCF的体系结构和通信模型进行了深入研究，重点剖析了WCF的异步消息处理机制。 2)针对目前GPRS无线通信所存在的通信不稳定问题及分布式通信的网络过载问题，本文在研究WCF的异步消息处理机制的基础上，设计了一种支持分布式异步消息处理的通信系统结构模型称为AMP通信模型。AMP通信模型引入分布式消息队列，实现按消息优先级的异步消息处理，从而减轻了因网络过载而造成的服务器端处理数据的负担。与传统的无线通信系统模型相比，AMP通信模型不仅提高了通信服务器端的响应速度，而且还研究了一种消息的重发策略，有效地解决了不稳定GPRS通信条件下消息自动重发的问题。 3)将AMP通信模型应用到网络燃气表系统数据通信中，成功地开发了服务器端的监控通信子系统。网络燃气表监控通信子系统是采用GPRS通信的方式，使燃气表一直在线，从而系统服务端能及时地抄收燃气表数据和实时地控制燃气表表具。在．NET3.0框架下，先用面向对象的方法设计与实现了AMP通信模型中的重要模块以及通信命令帧类，然后将AMP通信模型应用到网络燃气表监控通信子系统中，采用五层架构成功地实现了该系统服务器的开发。实际应用表明，采用AMP通信模型的网络燃气表监控通信子系统效果良好，达到了预期目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外的研究现状

1.2.1分布式技术研究现状

1.2.2.Net分布式技术研究应用的意义与优势

1.3研究的主要内容

1.4论文的结构

第2章相关概念及关键技术

2.1.NET分布式通信技术研究

2.1.1.NET分布式通信技术概述

2.1.2 ASP.NET Web服务

2.1.3.Net Remoting

2.1.4.NET下几种分布式技术的对比分析

2.2 Message Queuing

2.2.1 Message Queuing结构

2.2.2 Message Queuing的异步通信模型

2.3 WCF

2.3.1 WCF分层结构

2.3.2 WCF的技术要素

2.3.3 WCF的异步消息处理模型研究

2.4本章小结

第3章AMP通信模型

3.1 AMP提出的背景

3.1.1通信系统的组成和工作原理

3.1.2 GPRS无线通信系统的特点及面临的问题

3.1.3 AMP通信模型的设计目标

3.2AMP通信模型的设计

3.2.1 AMP通信模型的结构

3.2.2通信模型中的主要工作流程

3.2.3命令帧优先级

3.2.4命令帧重发器的策略

3.3通信命令帧的设计

3.3.1通信命令帧的说明

3.3.2通信命令帧的格式

3.3.3通信命令帧的通信模式

3.4 AMP通信模型的特点

3.5本章小结

第4章AMP在网络燃气表监控通信子系统中的应用

4.1网络燃气表系统概述

4.1.1网络燃气表系统总体架构

4.1.2网络燃气表监控通信子系统功能描述

4.2网络燃气表监控通信子系统通信命令帧设计与实现

4.2.1网络燃气表监控通信子系统通信命令帧格式

4.2.2网络燃气表监控通信子系统通信命令帧的分类

4.2.3网络燃气表监控通信子系统通信命令帧类的设计与实现

4.3网络燃气表监控通信子系统的主要模块的实现

4.3.1网络燃气表监控通信子系统的整体功能架构

4.3.2 MSMQ消息结构的设计

4.3.3解析器的实现

4.3.4通信模块的实现

4.3.5分派器的实现

4.4燃气表通信子系统服务器端的实现

4.4.1系统开发环境

4.4.2数据库结构设计

4.4.3服务器端的实现

4.5本章小结

第5章测试与结果分析

5.1测试

5.1.1网络燃气表监控通信子系统的通信测试

5.1.2 GMCServer的负载测试

5.2测试结果分析

5.3本章小结

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况