分布式并行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究的熱點(diǎn)課題之一。各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模型和實(shí)例層出不窮，多種新技術(shù)也在此得到充分應(yīng)用，這些研究為網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。體系標(biāo)準(zhǔn)化和高效并行性依然是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，一直以來(lái)得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大重視并被廣泛研究。本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和高效并行性進(jìn)行了深入的研究。研究的主要?jiǎng)?chuàng)新和結(jié)論可概括為以下幾個(gè)方面。 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究的意義和現(xiàn)狀，分類綜述

2、了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究方向和技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，使用OSI分層原則，提出了分布式網(wǎng)絡(luò)并行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其層次化模型，自下而上依次為物理驅(qū)動(dòng)層、實(shí)驗(yàn)操作層、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)層、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸層、實(shí)驗(yàn)控制層、決策層和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用層。層次化體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化具有積極指導(dǎo)性意義。 討論了物理子層的典型總線和驅(qū)動(dòng)子層的四個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，明確了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本物理接口。對(duì)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)進(jìn)行了研究

3、，從宏觀角度討論了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其分類特征，分析了實(shí)驗(yàn)操作層的三個(gè)基本函數(shù)，重點(diǎn)討論了實(shí)驗(yàn)控制層的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)控制模型和通用服務(wù)模型，得出了實(shí)驗(yàn)操作層與實(shí)驗(yàn)控制層的劃分原則及劃分的邊界條件和最優(yōu)公式，從而提供了提高實(shí)驗(yàn)自身并行效率的方法。 以當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，分析了實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。研究了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸方式，歸納出了三類結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)并行服務(wù)模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算分析提出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸層的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化理論和方法，分析了用于

4、保障數(shù)據(jù)傳輸安全性的數(shù)據(jù)加密算法。對(duì)常用的數(shù)據(jù)壓縮算法RLE、Huffman、LZW在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用進(jìn)行了分析比較，得出不同數(shù)據(jù)模式下各種算法的選擇方法。 在已有決策理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際背景，采用層次分析法，從網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)路由和實(shí)驗(yàn)相關(guān)性兩個(gè)方面進(jìn)行了理論推導(dǎo)，得到了高效并行性的決策理論公式。研究了用于實(shí)際應(yīng)用的動(dòng)態(tài)決策模型。從服務(wù)安全性、系統(tǒng)易用性和系統(tǒng)穩(wěn)定性三個(gè)方面討論了實(shí)驗(yàn)應(yīng)用層的基本功能。研究了嵌入