基于网格的分布式交互仿真体系结构研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文功能，使网络具有了处理问题的能力，实现的是所有资源的连通。因此面对仿真技术发展的瓶颈，网格技术的应用为仿真技术的发展提供了新的思路和发展空间。利用网格技术可以解决以下几个问题：(1)计算资源的共享，避免了仿真过程中仿真结点计算资源的浪费。(2)网格环境下，根据各仿真结点的实际情况动态分配仿真任务。(3)网格环境中为仿真的海量存储和数据密集型计算提供了支持。综上所述，将网格计算技术、Web服务技术引入到基于HLA的分布式仿真研究中，构建面向服务的分布式交互仿真网格，对于仿真技术的发展具有十分重要的意义。1．2选题的目的和

2、意义分布式仿真网格是对基于网格的分布式仿真技术的简称，是利用网格技术的优势，解决分布式仿真发展过程中的瓶颈问题，高效的进行分布式仿真的先进仿真技术平台。网格的概念是从电力网和水力网中引入的n，，网格的目的就是使人们能够像使用水电一样的即插即用的、透明的使用各种资源。同时，网格是在网络的基础上发展起来的，网络作为计算机性能延伸的有力支撑，具体表现在使资源的共享成为了现实，而网格则是广泛意义上的资源共享平台。高性能计算环境是网格中不可缺少的部分，是网格中的资源提供者。中国教育科研网格公共支撑平台(ChinaGridSupportPlatform，C

3、GSP)“是中国教育科研网格遵循开放网格服务体系结构(OpenGridServiceArchitecture，OGSA)架构和Web服务资源框架(WebServiceResourceFramework，WSRF)规范自主开发的网格核心中间件。CGSP由网格门户(Portal)、网格开发环境、信息中心、执行管理层、计算节点层和网格安全等6个功能模块组成。网格开发环境模块提供资源封装工具，统一管理层模块又分为服务容器、数据管理、作业管理等子模块。这些功能模块的协同合作，为用户提供了一套完整的网格服务支撑平台，以实现分散、异构以及局部自治的资源整合。

4、目前，中国教育科研网格使用CGSP连接了二十几所高校的计算、存储和软件资源，并实现了图像处理、海量数据处理等5个科学研究领域3哈尔滨丁稃大学硕十学位论文的网格典型应用。因此，将我国自主研发的CGSP技术引入仿真领域是分布式仿真技术发展的需要，仿真系统中的计算密集型、数据密集型和海量存储等问题制约着分布式仿真技术的发展，使得分布式仿真在这些领域得不到充分的应用。随着这些领域对仿真技术的要求越来越高，如何解决这些问题成为了制约仿真技术发展的瓶颈。而网格技术正是解决这些问题的利器，因此基于网格的分布式仿真技术的研究也就成为了分布式仿真技术发展过程中的

5、必然趋势。1．3国内外研究现状目前，针对分布式仿真领域的不同问题，国内外开展了大量的基于网格技术的相关研究，如国外的SF．expressl⋯，CrossGrid“⋯，EuroGrid和FederationXGrid，以及我国的仿真网格等。1．3．1国外研究现状目前国外进行分布式仿真研究的组织和机构较多，研究情况可以分为以下三类：(1)基于W曲服务的构建仿真平台技术研究，其研究内容是将Web技术应用到仿真领域中，在Intemet上进行仿真资源共享的研究，构建广域的资源共享平台，典型代表是美国国防部的XMSF仿真建模框架。XMSF是由GcorgeM

6、ason大学和NavalPostgraduateSchool在2002年8月提出的基于Web的仿真建模框架，以webservice为基础构建仿真应用。Morse等人在XMSF的研究中提出了一种基于WebService的HLA体系结构，该体系结构实现了基于Web的联邦成员的RTI通信，通过SOAP对RTI调用标准化。(2)基于并行计算的仿真技术研究，以SPEEDS项目为典型代表。SPEEDS是一个非常复杂的系统，主要用于计算密集型的仿真。目前它已经用于多个大型的军用仿真项目中，如DOD的JSIMS等。(3)基于网格技术构建仿真平台技术研究，其中典

7、型的代表是欧洲的CrossGrid研究项目。该项目中明确提出了将网格技术与仿真结合的研究方向，以及使用网格服务构建基于HLA仿真应用的方案，并提出在基于OGSA(OpenGridServiceAichitecture)的网格平台中，基于网格构建HLA仿真应用的4哈尔滨T程大学硕十学位论文三个层次的解决方案：将HLA的仿真应用通过RTI层次的移植、联邦成员层次的移植、联邦层次的移植等三个层次移植构建基于网格的HLA仿真应用。新加坡的南洋大学也进行基于网格的分布式仿真的研究工作，他们提出了在目前HLA体系中添加一个LMS(LoadManagemen

8、tSystem)的结构，LMS负责为基于HLA的仿真任务分配资源和联邦运行出现故障时进行一些应急的处理，保障仿真任务的顺利进行，通过OGSA的网格服务