[發明專利]一種分布交互仿真系統的并行仿真作業調度方法

有效

• 申請號: 202011071818.4
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112395736B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 林廷宇;郭麗琴;賈政軒;施國強;肖瑩瑩;曾犇
• 申請（專利權）人: 北京仿真中心
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F9/455;G06F9/50;G06F16/16
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明一個實施例公開一種分布交互仿真系統的并行仿真作業調度方法，包括：S10、將系統的仿真程序和依賴庫部署到高性能集群，注冊系統為能提交的作業應用模板；S20、將系統的輸入文件上傳到輸入讀取路徑，確定每個組成仿真程序的輸入文件，并解析輸入參數；S30、為每個組成仿真程序分配仿真節點，并確保都分配到仿真節點；S40、加載各組成仿真程序的輸入參數，并運行啟動腳本，啟動成功則成功啟動運行所述系統實例；S50、支持外部程序或用戶頁面與所述系統實例的指定組成仿真程序進行接口調用交互或圖形界面交互，支持在仿真過程中給外部輸入指令或反饋內部仿真狀態；S60、發送分布交互仿真停止命令，或等待分布交互仿真結束。

技術領域

本發明涉及并行仿真作業調度方法領域，更具體地，涉及一種分布交互仿真系統的并行仿真作業調度方法、計算機設備和可讀存儲介質。

背景技術

當前，隨著基于模型系統工程、賽博物理融合系統、大數據人工智能等技術在產品全生命周期活動中應用的不斷深入及其對仿真互操作要求的不斷增加，仿真的開發大大突破了傳統的局域網范圍向全球的互聯網范圍延伸，仿真的部署突破了傳統的單一桌面模式向各類異構終端模式擴展，仿真的運行突破了傳統的離線小規模驗證向按需隨時在線大規模分析發展。

分布交互仿真系統因其能夠實現不同專業仿真模型及求解器的互聯、互通和互操作，將能夠有效整合來自不同地域、不同主體的團隊協作實現仿真系統的開發。同時，因為不同專業各司其職，仿真系統能夠更逼真地反映對應的產品的真實功能、性能和構造。然而，分布交互仿真系統存在的問題是，通常和分布的(異構)終端緊密綁定，基本上只能串行地進行仿真，無法開展大規模仿真分析。

并行仿真是專門為了開展大規模仿真分析而設計的技術，能夠將一個仿真程序分解到包含多個處理器的計算機系統上并行執行。但是，并行仿真和分布交互仿真還是有很大不同，如表1所示，從計算平臺體系結構上講，并行仿真使用的并行計算機多為緊耦合類型，而分布交互仿真使用的計算環境多為松耦合型；從計算模型上講，并行仿真多采用SPMD(單程序多數據，Single?Program?Multi?Data)模式，每個處理器上執行相同的程序，而分布交互仿真更加注重不同仿真模型之間的互操作性以及協同完成仿真計算的能力，運行在每個計算平臺上的仿真程序并不相同。目前，并行仿真框架還不能支持對分布交互仿真進行調度。

表1并行仿真與分布式仿真的對比

現有的并行仿真技術的發展也在考慮作業級并行、模型級并行和算法級并行等多級并行，但是因為分布交互仿真系統存在異構性，并不能支持對分布交互仿真系統進行并行調度。分布交互仿真系統存在的異構性包括仿真程序(含模型、求解器)的不同、依賴的軟件環境(主要是依賴庫、環境變量和操作系統等)的不同以及依賴的硬件環境(主要是CPU/GPU、內存、網絡等)的不同，目前的并行仿真引擎不能夠動態實現這些方面的資源分配、環境配置和程序調度。

另外，目前的并行仿真主要在高性能集群中執行，但是目前高性能集群中的調度手段也都不能支持對分布交互仿真系統進行并行調度。面向并行仿真的分布交互仿真系統調度屬于作業級并行，目前的作業調度軟件(如PBS、LFS等)只能支持單仿真軟件的作業調度(包括在多計算節點上的同構程序并行求解)和圖形交互，也不能面向分布交互仿真系統進行資源分配、環境配置和程序調度。

發明內容

為了解決上述問題中的至少一個，本發明第一方面提供一種分布交互仿真系統的并行仿真作業調度方法，包括：

S10、將分布交互仿真系統的仿真程序和依賴庫部署到高性能集群，注冊所述分布交互仿真系統為能提交的作業應用模板；

S20、將所述分布交互仿真系統的輸入文件上傳到所述高性能集群中的共享存儲下的輸入讀取路徑，根據注冊時作業應用描述文件中的配置確定分布交互仿真系統的每個組成仿真程序的輸入文件，并解析所需要的輸入參數；