面向服務(wù)的仿真支持環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、仿真支持環(huán)境是仿真系統(tǒng)中獨立于具體仿真應(yīng)用、并服務(wù)于仿真實驗的支持性環(huán)境。作為仿真研究的基礎(chǔ)環(huán)境，仿真支持環(huán)境保障仿真需求能夠通過合適的仿真資源獲得滿足，因此，對于仿真資源的管理和使用是其主要工作。如今，受益于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，仿真資源可以跨越機構(gòu)、領(lǐng)域和地域的界限共享并獲得重用，顯著降低了仿真的研發(fā)成本，縮短了研發(fā)時間。然而，這也使得仿真資源在其歸屬、類型、使用權(quán)限和可使用狀態(tài)上表現(xiàn)出更加復(fù)雜的特性，增大了仿真支持環(huán)境的管理難度。另一方

2、面，仿真對其支持環(huán)境在快速性和協(xié)同性上卻提出了更高的要求，這使得傳統(tǒng)的仿真支持技術(shù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　憑借對互操作和動態(tài)組合的良好支持，面向服務(wù)的架構(gòu)能夠為仿真的快速和協(xié)同提供有力支持，逐漸成為仿真支持環(huán)境的發(fā)展趨勢。本文基于面向服務(wù)的思想，對仿真支持架構(gòu)及其實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究。圍繞如何在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下為仿真提供資源的共享、獲取和使用支持，重點研究了仿真資源的共享架構(gòu)、仿真資源發(fā)現(xiàn)方法和仿真實驗過程自動化方法。其中，共享架構(gòu)

3、是仿真支持環(huán)境的架構(gòu)基礎(chǔ)；仿真資源發(fā)現(xiàn)方法和仿真實驗過程自動化方法是構(gòu)建仿真支持環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)，保障仿真資源能夠按需獲取、合理配置，實現(xiàn)對仿真實驗的全過程支持。
　　本文的主要貢獻(xiàn)包括：
　　1）提出了一種基于虛擬組織的云間共享架構(gòu)作為仿真支持架構(gòu)。該架構(gòu)以混合云（Hybrid Cloud）的部署架構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)格（Grid）架構(gòu)中基于虛擬組織共享資源的理念，對不同類型、不同歸屬的資源實行分層和分類管理，在繼承云計算（Cl

4、oud Computing）架構(gòu)對資源動態(tài)部署和服務(wù)按需交付優(yōu)點的同時，增強了架構(gòu)對資源共享的支持能力，提升了架構(gòu)的安全性、可擴展性、靈活性和魯棒性，解決了當(dāng)前云服務(wù)商之間的資源共享問題，實現(xiàn)不同類型的仿真資源跨歸屬和跨地域共享；
　　2）提出面向發(fā)現(xiàn)的仿真服務(wù)描述（ Discovery Oriented Simulation Service Disciption, DOSSD）概念和面向發(fā)現(xiàn)的仿真服務(wù)描述本體（ DOSSD On

5、tology, DOSSDO）。明確了仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)對于仿真服務(wù)描述的特殊需求，規(guī)范了面向發(fā)現(xiàn)的仿真服務(wù)描述方式，提出一種集成顯性和隱性描述的混合型描述方法，并基于該方法定義了DOSSDO，為基于語義的仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法研究打下基礎(chǔ)；
　　3）提出了一種基于DOSSDO的混合型仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)（DOSSDO based Hybrid Matching，DOSSDO-HM）方法。該方法基于DOSSDO解析仿真服務(wù)，采用定性與定量相結(jié)合的方式

6、分析評估仿真服務(wù)對于仿真需求的滿足程度。DOSSDO-HM通過邏輯推理和滿足度評估方法，分別對仿真服務(wù)描述的隱性和顯性信息進行匹配分析，將綜合評估結(jié)果作為服務(wù)是否滿足仿真需求的依據(jù)，在保證查全率的同時，提高了仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)的查準(zhǔn)率；
　　4）提出了一種面向大規(guī)模仿真服務(wù)的語義發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方法。通過本體對仿真服務(wù)在注冊階段的解析，將服務(wù)描述信息基于服務(wù)描述模板映射至關(guān)系數(shù)據(jù)表進行維護，從而在資源發(fā)現(xiàn)階段能夠通過“關(guān)鍵詞匹配”這種語法層發(fā)現(xiàn)

7、方法實現(xiàn)語義發(fā)現(xiàn)效果，極大地減輕了基于語義發(fā)現(xiàn)服務(wù)過程中服務(wù)器對注冊服務(wù)解析的負(fù)擔(dān)，提高了仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)的效率；
　　5）提出一種基于想定的仿真實驗過程管理和支持方法。該方法以想定作為溝通仿真實驗設(shè)計和實驗運行的橋梁，基于想定的5“W”（Who When Where What Why）元素建立數(shù)據(jù)交互模型，通過三層結(jié)構(gòu)的交互模塊實現(xiàn)仿真系統(tǒng)內(nèi)的語義互操作；基于想定生成仿真實例的生命周期模型，以此驅(qū)動仿真實驗過程的自動運行，從而為網(wǎng)絡(luò)