[發(fā)明專利]基于仿真網(wǎng)格的仿真場景自動部署方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710168679.5
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101226484A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金海;袁平鵬;謝夏;曹文治;江來源;魯云
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的分布式計算技術(shù)，具體涉及基于仿真網(wǎng)格的仿真場景自動部署方法，它適用于基于網(wǎng)格的分布式仿真。

背景技術(shù)

計算機仿真是指用計算機程序來模擬現(xiàn)實世界或虛擬世界的一門綜合性技術(shù)。高層體系結(jié)構(gòu)(High?Level?Architecture，HLA)是美國國防部1995年發(fā)布的建模與仿真技術(shù)框架，該框架已經(jīng)成為大規(guī)模復(fù)雜分布式仿真的一種標(biāo)準(zhǔn)支撐框架，它能提供將大規(guī)模的構(gòu)造仿真、虛擬仿真、實況仿真集成在一起的綜合環(huán)境，實現(xiàn)各類仿真系統(tǒng)間的互操作、動態(tài)管理、一點對多點的通訊、系統(tǒng)和部件的重用以及建立不同層次和粒度的對象模型。

然而隨著HLA分布仿真應(yīng)用的進一步深化，大規(guī)模、細粒度、長時間的分布仿真對系統(tǒng)的計算能力、可靠性、容錯性的要求越來越高。單純基于HLA架構(gòu)的仿真系統(tǒng)存在計算資源利用率低下、容錯能力不足的問題，并缺乏動態(tài)負載平衡能力、海量數(shù)據(jù)難以存儲和有效處理、仿真場景部署繁瑣、仿真應(yīng)用間協(xié)作和互操作機制缺乏等問題。這些問題已成為制約仿真準(zhǔn)確、大規(guī)模、高效地完成的瓶頸，成為仿真向“網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、協(xié)同化、普適化”為特征的現(xiàn)代化方向發(fā)展的障礙。因此需要一種功能更強大的平臺，為仿真系統(tǒng)提供計算資源、信息共享等方面的支持。由于網(wǎng)格能將分布在不同地理位置的資源集成起來，為各種應(yīng)用提供一種充分共享、無縫融合的資源使用環(huán)境。因此，基于網(wǎng)格的分布式仿真成為解決以上問題的主要途徑之一。

國內(nèi)外已開展了基于網(wǎng)格的分布仿真的研究。但由于仿真資源的分布性和仿真應(yīng)用的特點，使得仿真網(wǎng)格下的仿真應(yīng)用面臨著一些問題：首先，由于仿真資源的地理分布性以及分布式仿真應(yīng)用的特性，仿真場景部署如果靠人工進行將是一件繁瑣、耗時的事情。其次，仿真應(yīng)用由很多聯(lián)邦成員協(xié)作實現(xiàn)，如何確保眾多聯(lián)邦成員部署到仿真資源上，并且不會造成仿真資源負載不均衡或資源崩潰，從而不影響仿真應(yīng)用的運行。最后，為達到優(yōu)化的仿真結(jié)果，仿真規(guī)模可能需要動態(tài)伸縮，如何支持仿真規(guī)模的動態(tài)伸縮。這都是網(wǎng)格環(huán)境下仿真需要解決的問題，需要仿真網(wǎng)格提供一種仿真場景自動部署方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對目前仿真網(wǎng)格研究領(lǐng)域的不足，提供了一種基于仿真網(wǎng)格的仿真場景自動部署方法，該方法可以提高仿真過程的自動化程度、仿真場景的動態(tài)可伸縮性和仿真資源利用率，具有省時高效的特點。

本發(fā)明提供的基于仿真網(wǎng)格的仿真場景自動部署方法，其步驟包括：

(1)輸入包含有場景名稱、仿真類型和附加說明等的描述信息，建立新的仿真場景；

(2)輸入聯(lián)邦描述信息，包括聯(lián)邦名稱、聯(lián)邦成員數(shù)量和聯(lián)邦說明信息；

(3)上傳聯(lián)邦執(zhí)行數(shù)據(jù)文件，解析出聯(lián)邦中的對象類與交互類信息，各聯(lián)邦成員管理其對應(yīng)的發(fā)布/訂閱的對象類及交互類信息，得出聯(lián)邦描述信息，寫入數(shù)據(jù)庫中；

(4)設(shè)定對象類與交互類數(shù)量、對象類的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大小、對象類以及交互類的數(shù)據(jù)大小；設(shè)置管理聯(lián)邦成員、聯(lián)邦成員CPU負載和成員關(guān)聯(lián)文件路徑；

(5)判斷聯(lián)邦所有聯(lián)邦成員信息是否設(shè)置完畢，如果是，進入步驟(6)，否則轉(zhuǎn)入步驟(3)；

(6)判斷所有聯(lián)邦信息是否設(shè)置完畢，如果是，進入步驟(7)，否則轉(zhuǎn)入步驟(2)；

(7)根據(jù)FED文件判斷是否有橋接聯(lián)邦成員，如果有，設(shè)定橋接聯(lián)邦成員對象類與交互類數(shù)量、對象類以及交互類的數(shù)據(jù)大小、CPU負載和關(guān)聯(lián)文件路徑；否則轉(zhuǎn)入步驟(8)；

(8)將上述各步驟得到的所有聯(lián)邦場景描述信息及橋接聯(lián)邦場景描述信息匯總生成一個總的場景描述文件；

(9)從場景描述中提取聯(lián)邦運行時對CPU、內(nèi)存的需求，通過計算交互類數(shù)量得出網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求；

(10)通過仿真網(wǎng)格資源收集工具獲得仿真網(wǎng)格空閑資源，將檢測空閑資源添加到信息表，定時更新資源信息表；

(11)將資源匹配請求加入請求隊列，從隊首開始逐個取出請求并以聯(lián)邦為單位資源，與步驟(10)中的資源信息表中的資源進行匹配；

(12)資源匹配請求與空閑資源信息相匹配，得出資源匹配方案，將要部署的仿真場景與相應(yīng)資源建立成為一個自動部署對照表，得到仿真場景自動部署方案；

(13)根據(jù)仿真場景自動部署方案進行場景部署。