عنوان انگلیسی مقاله:

Using tuple-spaces to manage the storage and dissemination of spatial temporal content

ترجمه عنوان مقاله: استفاده از فضاهای چندگانه برای مدیریت ذخیره سازی و توزیع محتوای فضایی – زمانی

$$$: فقط 14500 تومان

سال انتشار: 2011

تعداد صفحات مقاله انگلیسی: 10 صفحه

تعداد صفحات ترجمه مقاله: 21 صفحه

منبع: الزویر و ساینس دایرکت

نوع فایل: word

http://modir123.com/photo%20site/D-modir123.com%20_2_.png دانلود اصل مقاله

 

فهرست مطالب
  • چکیده
  • مقدمه
  • تکنولوژی ها
  • پردازش مبتنی بر فضا
  • جدول های هش توزیع شده
  • معماری و ملاحظات طراحی
  • نامگذاری و آدرس دهی
  • تابع هش آگاه از موقعیت
  • ملاحظات انعطاف پذیری
  • شکل 1. مدیریت رونوشت های ظرف
  • مدیریت درخواست های پیوستن و جدا شدن
  • واسط برنامه کاربردی ظرف توزیع شده
  • شکل 2. سناریوی حمل و نقل هوشمند
  • پلتفرم توزیع شده برای برنامه های حمل و نقل هوشمند
  • معماری سرویس
  • شکل 3. معماری سرویس مبتنی بر فضا
  • شکل 4. RSU ها در مسافت D بالای n1
  • الگوریتم توزیع
  • تحلیل عملکرد
  • شکل 5. زمان سپری شده در سیستم در برابر زمان ورود پیام
  • شکل 6. هیستوگرام تأخیر (میلی ثانیه)
  • نتیجه گیری
  • شکل 7. مجموع خروجی پیام (پیام / ثانیه)
  • تقدیر و تشکر
  • منابع

ترجمه چکیده مقاله

محتوای ساخت یافته فضایی- زمانی در حوزه های کاربردی نظیر پردازش سیار، حمل و نقل هوشمند، پویایی شهری و سنجش گسترده به وجود می آید. به نظر می رسد گزینه طبیعی برای ذخیره سازی و توزیع طبقه بندی شده این محتوا راهکارهای جفت به جفت است. با وجود این، تحلیل های دقیق تر نشان می دهد که جدول های هَش توزیع شده (DHT) به تنهایی کافی نیستند: اول این که آن ها ساختار اصلی داده مورد نیاز برای دسترسی کارآمد به صفات دربرگیرنده را ندارند و دوم این که وقتی عمر داده ها کوتاه است (برای مثال در سناریوهای پویاییشدید) منجر به ترافیک سیگنال دهی شدید می شوند. برای رفع این دو مشکل، یک معماری جدید توزیع محتوا را بر اساس پوششی از ظرف های فضایی- زمانی ارائه می کنیم. علاوه بر این، مفهوم پیشنهادی را برای درک کاربرد واقعی در حوزه حمل و نقل هوشمند به کار می گیریم و نتایج ارزیابی عملکرد اجرای نمونه اولیه سیستم را ارائه می کنیم.

کلیدواژه ها: فضاهای چندگانه، توزیع محتوا محور، DHT، حمل و نقل هوشمند، پلتفرم سرویس

ترجمه قسمتی از مقدمه مقاله

با گسترش دسترسی به ارتباط بی سیم و افزایش پویایی، معماری اینترنت با چالش های زیادی مواجه شده است. سناریوهای پویایی نوظهور اغلب مستلزم رفتار اختلال پذیر، مسیریابی فرصت طلبانه جدید و حمل و نقل مطمئن گره به گره هستند زیرا فرض ارتباطات سر به سر پایدار دیگر درست نیست. معماری اینترنت آینده در حال حاضر در پروژه هایی نظیر 4WARD،FIND-Postcards از Edge یا شبکه سازی محتوا محور پیشگام اینترنت (ون جاکوبسن) طراحی می شود و امکان توزیع محتوا محور اطلاعات را به جای توزیع وسیله محور فراهم می کند. یکی از الزامات اصلی این معماری این است که گره های میانی باید بتوانند مقادیر زیاد داده ها را ذخیره کنند. تکنولوژی مربوط به “ذخیره سازی در شبکه” به صورت موثر از سوی شبکه های ذخیره سازی نظیر به نظیر مانند PAST،OceanStore و سیستم بایگانی مشارکتی CFS مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این، در مورد محتوای ساختیافته نظیر داده های زمینه ای که دارای صفات زمانی و موقعیت جغرافیایی هستند باید به طور موثر ذخیره شود، جستجو شده و بر طبق آن عمل شود، یک شبکه ذخیره سازی که عمدتاً از فایل ها پشتیبانی می کند نامناسب به نظر می رسد زیرا ساختار اطلاعات از بین می رود. تعدادی از تکنیک های P2P نظیر سیستم نامگذاری تعمدیINS/Twine یا P-Grid می توانند ساختار محتوار را با یک آدرس دهی سلسله مراتبی شبه DNS حفظ کنند. در رفرنس نویسندگان یک فضای کلیدواژه چندبعدی حاصل از رکوردهای لیندا را به یک فضای هَش نگاشت می کنند و از تکنیک های DHT برای بازیابی رکوردها استفاده می کنند. اما هزینه چنین راهکارهایی زیاد است زیرا حفظ یک ورودی P2P برای هر آیتم داده موجب ایجاد یک سربار ترافیک عظیم می شود خصوصاً وقتی که عناصر داده بی ثبات و موقتی هستند.

ما در این مقاله با ارائه یک معماری (که انعطاف پذیری روش P2P را با گویایی جستجو و پشتیبانی از هماهنگی پارادایم پردازش مبتنی بر فضاهای چندگانه ترکیب می کند)،ذخیره سازی و توزیع شبکه ای محتوای ساختیافته را آدرس دهیمی کنیم. آدرس دهی فضاهای چندگانه که از سوی یک تابع هَش جغرافیایی پشتیبانی می شود محتوا محور است و با هویت گره ارتباطی ندارد.

ما به منظور نشان دادن مزایای راهکار معماری خود، برنامه ای کاربردی را توصیف می کنیم که محتوا را در مناطق جغرافیایی در نظر گرفته شده توزیع می کند. یک تکنولوژی فضای چندگانه موسوم به حافظه مشترک مجازی گسترده (XVSM) پشتیبانی لازم را از مسیریابی مبتنی بر برنامه کاربردی و هماهنگی توزیع شده به عمل می آورد. روش ما دو مزیت دارد: اول اینکه ترافیک پیام را در سطح DHT پایین نگه می دارد و دوم اینکه امکان دستکاری مستقیم داده های ورودی را که به خوبی در ظرف های فضایی ذخیره شده اند برای برنامه های کاربردی فراهم می کند.

ساختار بقیه این مقاله به صورت زیر است. در بخش 2 به طور خلاصه دو تکنولوژی تشکیل دهنده راهکار خود (یعنی جدول های هَش توزیع شده و پردازش مبتنی بر فضا) را معرفی می کنیم. در بخش 3 درباره ویژگی های اصلی راهکار پیشنهادی از جمله آدرس دهی و جستجو، تکرار و مدیریت ورود و خروج گره ها بحث می کنیم. یکAPIعمومی که ابعاد پیاده سازی را از برنامه های کاربردی پنهان می سازد نیز ارائه شده است. در بخش 4 نحوه به کارگیری معماری پیشنهادی را برای درک یک پلتفرم توزیع شده برای برنامه های کاربردی حمل و نقل هوشمند نشان می دهیم و در بخش 5 معیارهای خروجی پیام و تأخیر را ارائه می کنیم. در نهایت، بخش 6 حاوی نکات پایانی است.

بر خلاف انتظار، دامنه تمرکز اکثر پژوهش های توسعه بین المللی تا امروز بسیار محدود بوده است و با وجود وسعت این بخش از صنعت (120 میلیارد دلار آمریکا در سال 2009) عموماً به بررسی پروژه ها و مدیریت پروژه، گسترش پروژه ها و نتایج غیر قابل اعتماد پروژه ها پرداخته اند (کراوفورد و برایس، 2003؛ رودمن، 2006؛ احسن و گوناوان، 2010). همچنین منابع مدیریت پروژه کمتر بر پروژه های توسعه بین المللی (یا به طور خاص) پروژه های بانک جهانی تمرکز داشته اند (کراوفورد و برایس، 2003؛ احسن و گوناوان، 2010؛ ایکا و همکاران، 2010). به طور خاص، آثار بسیار معدودی درباره موفقیت پروژه های توسعه بین المللی، معیارهای موفقیت و عوامل کلیدی موفقیت نگاشته شده است (دیالو و تویلیر، 2004، 2005؛ خانگ و مو، 2008؛ ایکا و همکاران، 2010).

اما پروژه های بانک جهانی به دلیل محیط منحصر به فرد خود بسیار خاص هستند. پیچیدگی بسیار زیاد، حساسیت بالا و اهداف نهایی نسبتاً ناملموسی نظیر کاهش فقر،تعداد بالای ذینفعان متفاوت آن، دیدگاه های متفاوت در میان این ذینفعان، نیاز به مصالحه، جذابیت پروژه ها از نگاه سیاستمداران، شکاف فرهنگی و جغرافیایی عمیق بین طراحان پروژه و ذینفعان آن، و رواج قوانین و رویه های بسیار بوروکراتیک جزء ویژگی های پروژه های بانک جهانی هستند (هونادل و روزنگراد، 1983؛ روندینلی، 1983؛ گو و مورس، 1988؛ یوکر، 1999؛ کواک، 2002؛ کراوفورد و برایس، 2003؛ دیالو و تویلیر، 2004، 2005؛ خانگ و مو، 2008؛ ایکا و همکاران، 2010).

در نتیجه، منابع مدیریت پروژه مربوط به موفقیت پروژه در بررسی ویژگی های خاص این پروژه ها ناکام بوده اند (دیالو و تیولیر، 2004، 2005؛ خانگ و مو، 2008؛ ایکا و همکاران). تعداد کمی از نویسندگان به ارائه مجموعه های مفهومی از عوامل کلیدی موفقیت (CSF ها) پرداخته اند و تعداد مطالعات تجربی که رابطه بین CSF ها و موفقیت پروژه را در توسعه بین المللی بررسی کرده اند از این هم کمتر است (برای مثال، خانگ و مو، 2008). این مقاله رابطه تجربی بین مجموعه خاصی از CSF های پروژه های بانک جهانی و موفقیت پروژه را از دیدگاه ناظران پروژه بانک جهانی (مدیران پروژه یا مدیران کارگروه ها) بررسی می کند.

ترجمه نتیجه گیری مقاله

ما در این مقاله، یک سیستم توزیع محتوا را ارائه می کنیم که ویژگی های خودسازماندهی جدول های هش توزیع شده را با قابلیت های پردازش قدرتمند فضاهای چندگانه ترکیب می کند. به طور خاص برنامه های کاربردی را در نظر می گیریم که محتوا در آن متغیر و دارای تگ جغرافیایی است.

اکثر DHT ها دارای چند عیب شناخته شده هستند: شباهت و محل داده ها (برای مثال Meier در برابر Meyer) را به آسانی نمی توان مدلسازی کرد. بدون مشخص کردن نام دقیق جستجوشده هیچ یک نمی توانند جستجوها را انجام بدهند. ما یک روش سیستمی را ارائه می کنیم که این معایب را تا حد زیادی جبران می کند. با استفاده از ظرف های فضایی می توانیم شباهت و محل را در فرایندهای ذخیره سازی و جستجو مدیریت کنیم و جستجوهای پیچیده تر را در رکوردهای لیندا انجام بدهیم. به طور کلی، دستکاری داده ها در یک ظرف، موثر است زیرا هیچ یک از ورودی های DHT را (که ترافیک سیگنال دهی DHT را ایجاد می کنند) تغییر نمی دهند.

دستاوردهای اصلی این مقاله عبارتند از:

  • یک مکانیزم مسیریابی داده محور که امکان ذخیره سازی و پردازش یک پیام را در نزدیک ترین گره به لحاظ جغرافیایی فراهم می کند. اما این عملیات به لحاظ تأخیر در پردازش، پرهزینه است؛
  • یک راهکار ساده برای تکرار یکپارچه ورودی های DHT و ظرف ها، راهکاری که از مکانیزم تکرار DHTPastry استفاده می کند؛
  • یک معماری سرویس و یک سرویس توزیع نمونه که استفاده از این سیستم را در سناریوهای حمل و نقل هوشمند نشان می دهد.

پژوهش های بیشتر برای بهبود کارایی از طریق مکانیزم های تقسیم بار بین جفت ها و برای الگوریتم های پیشرفته مسیریابی برنامه کاربری به منظور پشتیبانی از تحرک و اتصال موقتی منابع محتوا (وسایل نقلیه در سناریوی ما) انجام خواهد شد.

مدل مقاله

مدیریت رونوشت های ظرف

http://modir3-3.ir/article-english/article266%20%281%29.PNG

سناریوی حمل و نقل هوشمند

http://modir3-3.ir/article-english/article266%20%282%29.png

معماری سرویس مبتنی بر فضا

http://modir3-3.ir/article-english/article266%20%283%29.png

RSU  ها در مسافت D بالای n1

http://modir3-3.ir/article-english/article266%20%284%29.png

منبع:(Bessler, 2011: 322-331)

ترجمه مدل در فایل ترجمه آمده است

چکیده انگلیسی مقاله

Structured, spatial temporal content arises in application areas such as mobile computing, intelligent transportation, urban mobility, and ubiquitous sensing. For the distributed storage and dissemination of such content, peer to peer solutions appear to be the natural choice. However, a closer analysis shows that distributed hash tables (DHT) alone are not enough: firstly, they do not maintain the original data structure needed to efficiently access the comprising attributes, and secondly, they lead to high signaling traffic when the data is short lived, such as in high mobility scenarios. In order to address these two problems we propose a novel content dissemination architecture based on an overlay of space-based containers. Furthermore, we apply the proposed concept to realize a concrete application inthe field of intelligent transportation, and present the results of the performance evaluation conducted with the system prototype.

Keywords: Tuple spaces, Content centric dissemination, DHT, Intelligent transportation, Service platform

مقدمه انگلیسی مقاله

As wireless access becomes ubiquitous and peer mobility increases, the internet architecture faces many new challenges. Emerging mobility scenarios often require disruption-tolerant behavior, novel opportunistic routing and node-by-node reliable transport, since the assumption of stable end-to-end connections is not true anymore. The future internet architecture is currently developed in projects such as 4WARD [1], FIND-Postcards from the Edge [2], or Content Centric Networking of the internet pioneer Van Jacobson [3] and enables content-centric instead of device-oriented information dissemination. An essential requirement in this architecture is that intermediate nodes must be able to cache large amounts of data. The technology for “storage in the net” has been efficiently addressed by peer-to-peer storage networks such as PAST [4,5], OceanStore [6] and the cooperative file system CFS [7]. However, in case structured content, such as context data with temporal and geo-location attributes needs to be efficiently stored, queried and acted-upon, a storage network that supports mainly files renders unsuitable, since the information structure gets lost. A few P2P techniques such as the intentional naming system INS/Twine [8] or P-Grid [9] can maintain the content structure with a hierarchical DNS-like addressing. In [10] the authors map a multidimensional keyword space originating from Linda tuples to a hash space and use DHT techniques to retrieve the tuples. However, the costs for such solutions are high, since keeping a P2P entry for each data item causes a large traffic overhead, especially when the data elements are mutable and short lived. In this paper we address the network storage and distribution of structured content by proposing an architecture that unifies the flexibility of the P2P approach with the query expressiveness and coordination support of the tuple space-based computing paradigm [11]. Supported by a geographical hash function, the addressing of the tuple spaces is content driven and not related to the node identity. In order to show the benefits from our architecture solution we describe an application that disseminates the content in designated geographical areas. The required support for application-based routing and distributed coordination is offered by a tuple-spaces technology called extended virtual shared memory (XVSM) [12,13]. Our approach has two advantages: firstly, it keeps the message traffic low on the DHT level and secondly, it allows applications to directly manipulate the data entries of fine granularity stored within the space containers. The rest of the paper is organized as follows. In Section 2 we briefly introduce the two constituent technologies of our solution, that is, distributed hash tables and the space-based computing. In Section 3 we discuss the key features of the proposed solution including addressing and lookup, replication, and handling of node arrivals and departures. A global API that hides implementation aspects from the applications is presented as well. In Section 4 we show, how the proposed architecture is applied to realize a distributed platform for intelligent transportation applications, and in Section 5 we present message throughput and delay measurements. Finally, Section 6 contains concluding remarks.

نتیجه گیری انگلیسی مقاله

In this work we present a content distribution system that combines the self-organization features of distributed hash tables with the powerful processing capabilities of tuple spaces. We consider in particular applications in which the content is volatile and geo-tagged. Most DHTs have a few known drawbacks: similarity and locality of data (e.g. Meier vs. Meyer) cannot be easily modeled. Neither can lookups be performed, without specifying exactly the searched name. We present a system approach that largely compensates for these disadvantages. Using shared space containers, we are able to handle similarity and locality in storage and search processes, and apply more complex queries to Linda tuples. In general, the manipulation of data in a container is efficient, since it does not change any DHT entries that would create DHT signaling traffic. The main contributions of this work include:

  • a data centric routing mechanism that allows to store and process a message at the geographically closest node. This operation is however expensive in terms of processing delay;
  • a simple solution for the integrated replication of both DHT entries and containers, a solution which however exploits the Pastry DHT replication mechanism;
  • a service architecture and an example dissemination service that illustrates the use of such a system in intelligent transportation scenarios.

Further research will be conducted towards better efficiency through load sharing mechanisms between peers and towards advanced application routing algorithms to support the mobility and the temporary connectivity of content sources (the vehicles in our scenario).

 

 

مطالب مرتبط