Architecture of a framework for dynamic, semantics based deployment of overlay networks in peer-to-peer environments

Abstract

The thesis presents the concept, model and partial implementation of a middleware platform for creating and maintaining overlay networks created in a peer-to-peer environment. The platform offers semantic matching between descriptions of message sources and requests issued by message consumers. Based on the matching results, an overlay network of message processing components - generated in accordance with consumer's request - is deployed. From the user point of view, one of key platform's function is the delegation of message processing outside the user's machine - to the intermediary nodes. That provides for reducing overall requirements regarding both the network bandwidth and computational resources. The presented platform was designed as a set of services -easy to configure and develop. That provides for easier customization in context of a particular application. The implementation of the prototype presented in the thesis covers the key services needed to demonstrate the platform functionality. As an example application, a system for reporting marathon race results was implemented. The results of measurements show significant decrease in bandwidth, memory and CPU consumption. Praca prezentuje koncepcję, model i implementację prototypu środowiska wykonawczego, którego zadaniem jest tworzenie i utrzymanie sieci nakładkowych przeznaczonych do przetwarzania strumieni wiadomości w środowisku węzłów równorzędnych {peer-to-peer). Zaproponowane środowisko wykonawcze umożliwia wyszukiwanie źródeł wiadomości na podstawie informacji semantycznych oraz stworzenie sieci nakładkowej składającej się z komponentów przetwarzających wygenerowanych zgodnie z oczekiwaniami użytkownika. Kluczową funkcją prezentowanego środowiska jest umożliwienie delegowania przetwarzania strumieni wiadomości do węzłów pośredniczących w komunikacji. Pozwala to na zmniejszenie zapotrzebowania na przepustowość sieci oraz wykorzystanie wyników pośrednich przetwarzania i w konsekwencji na redukcję zapotrzebowania na zasoby obliczeniowe. Prezentowane środowisko zostało zaprojektowane jako zestaw łatwych do konfiguracji i rozbudowy serwisów, co pozwala na przystosowanie go do konkretnego zastosowania. Implementacja zaprezentowanego w pracy prototypu środowiska obejmuje kluczowe dla zademonstrowania jego funkcjonalności serwisy. Jako przykład zastosowania prototypu zaprezentowano system informatycznej obsługi biegu maratońskiego. Wyniki obserwacji wskazują na znaczne zmniejszenie zapotrzebowania na przepustowość, pamięć operacyjną i moc obliczeniową procesorów.