基于网格的分布式交互仿真体系结构研究

摘要

随着计算机仿真技术的不断发展，仿真的规模越来越大，提高大规模仿真运行效率成为亟待解决的问题。高层体系结构HLA解决了仿真应用中的互操作和可重用的问题，但仍然不适用于大规模仿真，随着仿真规模的扩大，负载平衡、资源动态分配、模型计算效率等问题逐渐暴露出来。网格技术是近几年发展起来的一种重要的网络信息技术，已经成为信息技术领域最活跃的研究方向之一。它可解决动态多机构虚拟组织中各种资源的全面共享与协同应用等问题。网格用户可以方便的访问各种资源，而不必关心资源的位置。因此，将网格与仿真相结合有着重大的意义。 首先，本文分析了高层体系结构(High Level Architecture，HLA)在大规模仿真应用中存在的不足，针对这些不足，结合网格技术和面向服务(SOA)技术，提出并设计了基于CGSP(China Grid Support Platform)与HLA的面向服务的仿真网格体系结构(SOA—DSGA)。该体系结构以“服务”为中心，将仿真资源从原有的仿真应用中提取出来，封装成为标准的网格服务，提高了仿真资源的动态分配能力和大规模计算能力。另外，本文分析并设计了面向服务的RTI(Run Time Infrastructure)框架结构，该结构的RTI能够很好的与SOA—DSGA结合，该结构将RTI的六大服务封装为网格服务，联邦成员可以通过调用网格服务来推进仿真的执行。 其次，本文简要介绍了CGSP的搭建方法以及CGSP的工作原理，重点给出了仿真服务在网格上的部署方法、执行流程，提出了基于CGSP的仿真网格Portal的实现框架。最后通过一个简单的实验验证了SOA—DSGA较传统HLA结构的优越性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2选题的目的和意义

1.3国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4论文的研究内容和组织结构

1.4.1研究内容

1.4.2论文的组织结构

第2章相关技术和概念

2.1高层体系结构

2.1.1 HLA层次结构与组成

2.1.2 HLA基本思想与特点

2.2网格的优势和结构

2.2.1网格应用于仿真的优势

2.2.2网格体系结构

2.3 Web服务技术

2.3.1 Web服务概述

2.3.2 Web服务体系框架

2.3.3 Web服务协议体系

2.4开放网格服务体系结构

2.4.1 OGSA概述

2.4.2 OGSA的思想

2.4.3 Globus Toolkit

2.4.4 Web服务资源框架

2.5 CGSP介绍

2.5.1 CGSP主要特点

2.5.2 CGSP系统结构

2.5.3 CGSP工作原理

2.6本章小结

第3章 面向服务的分布式仿真体系结构

3.1传统分布式仿真系统中存在的问题

3.2面向服务的体系结构

3.3 HLA与SOA结合的意义

3.4面向服务的仿真网格构建技术

3.5面向服务的分布式仿真体系结构

3.5.1 SOA-DSGA的基本思想

3.5.2面向服务的RTI

3.5.3 SOA-DSGA体系结构

3.5.4 SOA-DSGA的主要特点

3.6 本章小结

第4章 基于CGSP网格平台仿真服务的开发与实现

4.1 CGSP平台的搭建

4.1.1安装的准备工作

4.1.2 CGSP的安装过程

4.2仿真服务的开发与部署

4.3仿真Portal的设计与实现

4.4仿真执行流程

4.5本章小结

第5章 基于CGSP仿真网格平台性能测试及分析

5.1实验背景

5.2实验流程

5.3实验结果分析

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢