[發(fā)明專利]一種基于容器架構(gòu)的云仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310210475.2
• 申請(qǐng)日: 2023-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN116149794B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖路昊;侯彥丞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京創(chuàng)奇視界科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本發(fā)明提出一種基于容器架構(gòu)的云仿真方法，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)創(chuàng)建仿真任務(wù)，任務(wù)被指派給空閑的仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)，仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)根據(jù)仿真任務(wù)創(chuàng)建一組樣本執(zhí)行器，每個(gè)執(zhí)行器負(fù)責(zé)完成一個(gè)樣本的仿真運(yùn)算任務(wù)，并且動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一組仿真引擎，操控樣本執(zhí)行器完成初始化操作并執(zhí)行仿真運(yùn)行流程，完成仿真任務(wù)。優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明將仿真系統(tǒng)拆分為細(xì)粒度的微服務(wù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)組合，實(shí)現(xiàn)了容器云架構(gòu)上仿真應(yīng)用系統(tǒng)的快速構(gòu)建；利用容器云架構(gòu)的彈性擴(kuò)縮能力，根據(jù)仿真任務(wù)的規(guī)模、復(fù)雜度等因素，靈活合理地為仿真應(yīng)用系統(tǒng)分配計(jì)算資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于系統(tǒng)仿真領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種基于容器架構(gòu)的云仿真方法。

背景技術(shù)

系統(tǒng)仿真技術(shù)在體系對(duì)抗仿真等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了重要的作用。目前，體系對(duì)抗仿真在系統(tǒng)規(guī)模、運(yùn)行性能、跨層級(jí)、跨專業(yè)等方面上的要求日益提升，仿真系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜度也隨之遞增。越來(lái)越多的仿真系統(tǒng)選擇遷移到云架構(gòu)下，形成云仿真系統(tǒng)，利用云“按需分配、彈性伸縮”等優(yōu)勢(shì)，獲取更優(yōu)越的仿真運(yùn)行性能，并充分提升仿真系統(tǒng)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施的利用率。

傳統(tǒng)的云仿真系統(tǒng)一般通過(guò)將仿真系統(tǒng)服務(wù)化并部署上云的方式，實(shí)現(xiàn)云架構(gòu)上的仿真運(yùn)行。此類云仿真系統(tǒng)利用云應(yīng)用的橫向擴(kuò)縮能力，滿足了多用戶并行開展仿真試驗(yàn)的需求。但是，不同的仿真應(yīng)用在計(jì)算復(fù)雜度、系統(tǒng)規(guī)模等方面各有區(qū)別，對(duì)仿真系統(tǒng)運(yùn)行資源的需求存在差異，而傳統(tǒng)方法對(duì)服務(wù)的封裝粒度粗糙，難以根據(jù)仿真應(yīng)用的具體情況進(jìn)行服務(wù)的擴(kuò)展，因此難以靈活地滿足不同體量的仿真系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)資源的需求。

目前，云仿真系統(tǒng)一般采用基于容器的云架構(gòu)，其中以基于Kubernetes的容器云架構(gòu)為主流。此類系統(tǒng)往往要求對(duì)仿真模型進(jìn)行服務(wù)化，并通過(guò)服務(wù)間的通訊實(shí)現(xiàn)模型之間的數(shù)據(jù)交互。這種設(shè)計(jì)充分利用了云架構(gòu)的服務(wù)編排管理能力來(lái)管理仿真模型，具有高效率的優(yōu)勢(shì)。但是，負(fù)責(zé)調(diào)度仿真模型的仿真引擎需要高頻地與模型進(jìn)行交互，引擎服務(wù)需要頻繁地調(diào)用模型服務(wù)的API，與模型服務(wù)交互大量的數(shù)據(jù)，因此會(huì)占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源。并且，對(duì)于模型數(shù)量較多、模型之間數(shù)據(jù)交互關(guān)系復(fù)雜的體系對(duì)抗仿真應(yīng)用需求，仿真服務(wù)之間的調(diào)用關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用和消耗增大的話，仿真運(yùn)行的性能也隨之受到顯著的影響。此外，模型服務(wù)化還對(duì)仿真模型提出了較高的開發(fā)要求，模型開發(fā)者需要將仿真模型開發(fā)為獨(dú)立、完整的服務(wù)，并且需要自行維護(hù)該服務(wù)的生命周期。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于容器架構(gòu)的云仿真方法，根據(jù)仿真任務(wù)所包含的仿真想定樣本數(shù)量、每個(gè)樣本中包含的仿真模型數(shù)量及其計(jì)算復(fù)雜度等因素，動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建出運(yùn)行于容器云上的仿真應(yīng)用系統(tǒng)。該方法具體步驟如下：

步驟一、創(chuàng)建仿真任務(wù)，用戶通過(guò)網(wǎng)頁(yè)創(chuàng)建仿真任務(wù)，設(shè)定所需運(yùn)行的仿真想定樣本集以及仿真運(yùn)行的配置信息，任務(wù)提交后將被指派給一個(gè)空閑的仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)。

步驟二、創(chuàng)建樣本執(zhí)行器，仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)根據(jù)被指派的仿真任務(wù)，創(chuàng)建一組樣本執(zhí)行器，每個(gè)樣本執(zhí)行器負(fù)責(zé)完成一個(gè)樣本的仿真運(yùn)算任務(wù)，并且根據(jù)樣本所含仿真模型的種類、數(shù)量和計(jì)算復(fù)雜度，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一組負(fù)責(zé)執(zhí)行仿真模型運(yùn)算任務(wù)的仿真引擎。

步驟三、仿真初始化，仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)在接收到用戶通過(guò)網(wǎng)頁(yè)發(fā)送的仿真初始化指令后，使執(zhí)行同一個(gè)仿真任務(wù)的樣本執(zhí)行器進(jìn)行初始化，從仿真資源庫(kù)中獲得樣本所需的仿真資源文件。

步驟四、仿真運(yùn)行，根據(jù)用戶通過(guò)網(wǎng)頁(yè)發(fā)送的仿真運(yùn)行控制指令，由仿真任務(wù)運(yùn)行服務(wù)操控樣本執(zhí)行器執(zhí)行仿真運(yùn)行流程，完成仿真任務(wù)。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過(guò)將仿真系統(tǒng)拆分為細(xì)粒度的微服務(wù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)組合的方式，實(shí)現(xiàn)容器云架構(gòu)上仿真應(yīng)用系統(tǒng)的快速構(gòu)建；利用容器云架構(gòu)的彈性擴(kuò)縮能力，根據(jù)仿真任務(wù)的規(guī)模、復(fù)雜度等因素，靈活且合理地為仿真應(yīng)用系統(tǒng)分配計(jì)算資源，以滿足其仿真運(yùn)算的需求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種基于容器架構(gòu)的云仿真方法的流程圖。

圖2是仿真任務(wù)運(yùn)行請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)的示意圖。