芻議分布的交互仿真平臺(tái)在桌面網(wǎng)格技術(shù)下的問題研究

張桔嫻

摘 要：近幾年來，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，同時(shí)各種新科學(xué)、新技術(shù)層出不窮，在這種環(huán)境之下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了較大程度上的進(jìn)步。為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也得到了一定程度上的拓寬。然而在發(fā)展的過程之中也遇到了一定的問題，其中便有單臺(tái)計(jì)算機(jī)仿真不能達(dá)到計(jì)算機(jī)資源逐漸膨脹的要求，在這種情況之下，分布式交互仿真平臺(tái)逐漸進(jìn)入了人們的視線，本文就針對(duì)基于桌面網(wǎng)格的分布交互仿真平臺(tái)進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：桌面網(wǎng)格；仿真平臺(tái)；高層體系結(jié)構(gòu)；資源管理

1 網(wǎng)格在分布式交互仿真中所起到的作用

資源管理是網(wǎng)格技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，而在HLA分布交互仿真技術(shù)之中在分布式交互仿真之中引入網(wǎng)格技術(shù)，模型的有效交互則是其優(yōu)勢(shì)的集中體現(xiàn)。網(wǎng)格在分布式交互系統(tǒng)中起到的作用主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，具體如下：①在仿真系統(tǒng)運(yùn)行之前，網(wǎng)格技術(shù)能夠?qū)νㄟ^利用資源管理系統(tǒng)來統(tǒng)一管理仿真中的所有靜態(tài)資源，在管理相關(guān)的靜態(tài)資源之后，系統(tǒng)將通過任務(wù)生成系統(tǒng)來對(duì)大量的仿真作業(yè)進(jìn)行一定程度的生成。除此之外，對(duì)于網(wǎng)格調(diào)度系統(tǒng)而言，當(dāng)它在進(jìn)行作業(yè)分配時(shí)能夠按照需求來對(duì)靜態(tài)仿真資源進(jìn)行使用。②在仿真系統(tǒng)運(yùn)行的過程之中，動(dòng)態(tài)計(jì)算資源將會(huì)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合，然后在此基礎(chǔ)之上對(duì)網(wǎng)格環(huán)境之中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源負(fù)載情況進(jìn)行一定程度上的監(jiān)控與獲取。在這一操作完成之后，計(jì)算資源就會(huì)與仿真模型進(jìn)行匹配，這樣一來，就可以獲得運(yùn)行速度較慢的仿真模型相關(guān)信息，然后再利用負(fù)載均衡算法將運(yùn)行速度慢的模型分配到計(jì)算資源更高的機(jī)器上。通過這一系列辦法，就能夠?qū)ο到y(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)。③在仿真系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)束之后，網(wǎng)格技術(shù)通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)仿真歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的維護(hù)。除此之外，網(wǎng)格技術(shù)還向用戶提供了一系列的功能，主要有數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)的分析、報(bào)告的生成以及應(yīng)用評(píng)估等。

2 系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

雖然目前的交互仿真技術(shù)取得了一定程度的發(fā)展，但其中仍然存在一些問題值得探討與研究，這些問題主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：仿真資源的管理問題、仿真系統(tǒng)運(yùn)行效率的問題、巨量仿真數(shù)據(jù)的管理問題、復(fù)雜仿真接口的開發(fā)問題以及人機(jī)界面問題等。本文就結(jié)合這一系列的問題，提出一種基于桌面網(wǎng)格技術(shù)的分布交互仿真平臺(tái)，并對(duì)這一平臺(tái)的框架進(jìn)行一定程度上的建立。在建立框架的過程之中，將桌面網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)作為框架的技術(shù)基礎(chǔ)。通過對(duì)桌面網(wǎng)格技術(shù)靈活性與便捷性的特征進(jìn)行一定程度的利用，能夠?qū)LA分布交互仿真在資源遷移和負(fù)載均衡方面的不足進(jìn)行有效的彌補(bǔ)。

這一基于桌面網(wǎng)格技術(shù)的分布交互系統(tǒng)主要是由四個(gè)部分共同組成的，這四個(gè)部分分別是桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)服務(wù)器、桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)客戶端、桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)門戶以及桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)庫。桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)服務(wù)器在系統(tǒng)之中有著重要的作用與地位，它是系統(tǒng)的資源管理中心，能夠?qū)λ械撵o態(tài)仿真資源進(jìn)行有效的存儲(chǔ)與管理，除此之外，它還能夠在一定程度上接受用戶的命令生成網(wǎng)格作業(yè)。桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)客戶端具有多項(xiàng)功能，它主要包含有網(wǎng)格計(jì)算資源的監(jiān)控、網(wǎng)格作業(yè)的獲取、HLA客戶端計(jì)算環(huán)境的創(chuàng)建以及網(wǎng)格結(jié)果的上傳等。而對(duì)于桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)門戶而言，它在整個(gè)系統(tǒng)之中具有特殊的身份，他被作為一種可視化的接口，相關(guān)的用戶只有通過桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)門戶，才能實(shí)現(xiàn)資源的管理與結(jié)果的下載。桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)庫是桌面網(wǎng)格仿真平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心 ，主要包含關(guān)于存儲(chǔ)模型、參數(shù)、運(yùn)行過程數(shù)據(jù)以及運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)等。

3 系統(tǒng)的仿真流程

3.1 系統(tǒng)的管理流程

首先，用戶通過仿真網(wǎng)格門戶系統(tǒng)進(jìn)行登錄，然后再對(duì)系統(tǒng)的管理流程進(jìn)行一定程度的利用，并由此來對(duì)系統(tǒng)的有效管理進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其流程主要包含四個(gè)方面的內(nèi)容，主要有計(jì)算資源的管理、模型的管理、用戶的管理以及Web Service接口的管理。

3.2 系統(tǒng)的運(yùn)行流程

用戶通過對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程進(jìn)行一定程度上的使用，并由此來對(duì)從網(wǎng)格作業(yè)生成到網(wǎng)格結(jié)果分析的全過程進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)。一般情況下，系統(tǒng)的運(yùn)行流程主要包含以下幾個(gè)方面，分別為模型資源的上傳、任務(wù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、任務(wù)的生成、負(fù)載均衡、作業(yè)的調(diào)度、數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)據(jù)的分析與評(píng)估。

4 結(jié)束語

本文主要針對(duì)基于桌面網(wǎng)格的分布交互仿真平臺(tái)進(jìn)行研究與分析。首先從三個(gè)方面對(duì)網(wǎng)格在分布式交互仿真中所起到的作用進(jìn)行了一定程度上的介紹，然后在此基礎(chǔ)之上重點(diǎn)分析了系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)要闡述了系統(tǒng)的管理流程，主要包含管理流程與運(yùn)行流程。希望我們的研究與分析能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

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