網(wǎng)格環(huán)境下分布式仿真構(gòu)建的相關(guān)問題研究.pdf

1、隨著人類科學(xué)研究及社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的不斷發(fā)展,分布式仿真系統(tǒng)越來越復(fù)雜?，F(xiàn)代大規(guī)模分布式仿真對(duì)大量計(jì)算資源和數(shù)據(jù)的獲取需求越來越高,并且需要使用在物理上處于分布式和隸屬于不同組織的資源。新興的網(wǎng)格技術(shù)目標(biāo)為使用標(biāo)準(zhǔn)、開放的通信協(xié)議和接口實(shí)現(xiàn)分布式資源的協(xié)同管理,提供非平凡的服務(wù)質(zhì)量,可為分布式仿真技術(shù)的發(fā)展提供良好的資源管理平臺(tái)。
　　如何結(jié)合網(wǎng)格技術(shù)對(duì)資源管理的優(yōu)勢(shì)為分布式仿真的發(fā)展提供良好的平臺(tái)是一個(gè)重要的、較新的研究方向。本文圍

2、繞如何在網(wǎng)格環(huán)境組建分布式仿真涉及到的幾個(gè)重要問題進(jìn)行了研究。
　　首先,為了在網(wǎng)格環(huán)境中構(gòu)建分布式仿真應(yīng)用,本文提出了網(wǎng)格環(huán)境中分布式仿真的集成框架GDSF(Grid-based Distributed Simulation Framework)。GDSF的目標(biāo)是為構(gòu)建各種領(lǐng)域相關(guān)的基于網(wǎng)格的分布式仿真系統(tǒng)提供了一個(gè)通用的實(shí)現(xiàn)框架。GDSF通過仿真功能模塊提供仿真網(wǎng)格中基本的、通用的服務(wù),通過這些模塊間的交互,仿真網(wǎng)格平臺(tái)可為用

3、戶提供包括仿真應(yīng)用與模型的開發(fā)、仿真任務(wù)的提交、計(jì)算資源的選擇、仿真應(yīng)用的監(jiān)控與管理以及仿真過程與結(jié)果數(shù)據(jù)查詢等功能。
　　由于分布式仿真應(yīng)用的獨(dú)特性,將其移植到網(wǎng)格環(huán)境中執(zhí)行時(shí),將涉及到較多需要研究解決的問題。本文接下來對(duì)在網(wǎng)格環(huán)境中開發(fā)和執(zhí)行仿真應(yīng)用涉及到的三個(gè)重要問題進(jìn)行了研究,問題包括:HLA向網(wǎng)格環(huán)境的擴(kuò)展、仿真服務(wù)資源的組織與發(fā)現(xiàn)以及仿真應(yīng)用任務(wù)調(diào)度中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)選擇。
　　1)基于HLA/RTI體系的分布式仿真已

4、得到廣泛應(yīng)用,基于HLA/RTI開發(fā)的仿真模塊如何融入到網(wǎng)格環(huán)境以及如何在網(wǎng)格環(huán)境組織基于HLA/RTI的仿真是需要研究的問題。針對(duì)上述問題,本文提出了基于網(wǎng)格服務(wù)實(shí)現(xiàn)HLA/RTI向網(wǎng)格環(huán)境擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在考慮融入網(wǎng)格技術(shù)優(yōu)勢(shì)之外,同時(shí)考慮到了仿真組件的可重用性、互操作性和兼容性等問題。進(jìn)一步研究了非基于HLA開發(fā)的仿真模塊及其他類型服務(wù)如何融入到HLA/RTI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,給出了其通信結(jié)構(gòu)。原型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可行性。

5、
　　2)仿真服務(wù)指以服務(wù)形式參與到仿真應(yīng)用的子模塊或者仿真應(yīng)用運(yùn)行過程訪問的子服務(wù)。仿真服務(wù)資源是直接參與仿真應(yīng)用核心資源,對(duì)其的有效管理是構(gòu)建分布式仿真應(yīng)用的前提和基礎(chǔ),是為仿真用戶提供穩(wěn)定、高效服務(wù)的關(guān)鍵。本文隨后對(duì)GDSF中仿真服務(wù)資源管理問題進(jìn)行了研究:在分析仿真資源的特征的基礎(chǔ)上,仿真服務(wù)資源的局部集中、整體動(dòng)態(tài)分布式的組織管理結(jié)構(gòu);給出了基于語(yǔ)義的仿真服務(wù)的描述;并根據(jù)語(yǔ)義描述給出了基于領(lǐng)域本體的仿真服務(wù)匹配算法。<

6、br>　　3)在仿真應(yīng)用任務(wù)調(diào)度之前,如何針對(duì)具體仿真用戶和應(yīng)用的需求,優(yōu)化選擇計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源,使仿真應(yīng)用在滿足需求的資源上順利、高效和穩(wěn)定的執(zhí)行是一個(gè)需要解決的重要問題。本文最后對(duì)仿真應(yīng)用任務(wù)調(diào)度過程中的網(wǎng)格計(jì)算節(jié)點(diǎn)的選擇問題進(jìn)行了研究:分析了基于GDSF仿真網(wǎng)格中仿真應(yīng)用的常見的通信模式,將仿真應(yīng)用分為計(jì)算密集的序列型仿真和交互通信密集型仿真。隨后根據(jù)不同類型通信模式仿真應(yīng)用對(duì)通信的需求,利用計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)和圖論方法分別建立仿真應(yīng)用任務(wù)計(jì)