網(wǎng)格環(huán)境下的HLA仿真關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)是當(dāng)前分布式仿真技術(shù)應(yīng)用的主流。網(wǎng)格(Grid)是一種分布的高性能計(jì)算與數(shù)據(jù)處理的底層支持框架，能夠管理眾多地理上、組織上分布的異構(gòu)資源。構(gòu)建網(wǎng)格環(huán)境下的HLA仿真并對(duì)其關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究是仿真技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要，具有深刻的理論意義和巨大的工程價(jià)值，現(xiàn)已成為國(guó)際和國(guó)內(nèi)仿真界的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下：
　　 (1)提出了一種將HLA與Grid相結(jié)合的Grid-HLA框架及基

2、于Proxy的體系結(jié)構(gòu)。
　　 鑒于當(dāng)前HLA/RTI存在的局限性和HLA與網(wǎng)格技術(shù)相結(jié)合的可行性，本文提出了能將HLA移植到網(wǎng)格開(kāi)展分布式仿真的框架Grid-HLA，并設(shè)計(jì)了具有Federate-Proxy-RTI體制的體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了不同仿真器(聯(lián)邦成員)之間的互操作。對(duì)Grid-HLA的仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行過(guò)程及關(guān)鍵組件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。體系結(jié)構(gòu)中使用的接口遵守標(biāo)準(zhǔn)的HLA接口特性，能實(shí)現(xiàn)仿真過(guò)程中的可重用并具有負(fù)載平衡的作

3、用。
　　 (2)提出了異構(gòu)平臺(tái)下獨(dú)立仿真任務(wù)調(diào)度的PASMM算法和TDMM算法。
　　 針對(duì)仿真網(wǎng)格中異構(gòu)平臺(tái)的獨(dú)立任務(wù)調(diào)度，通過(guò)對(duì)仿真任務(wù)的優(yōu)先級(jí)分析，提出了基于任務(wù)平均執(zhí)行時(shí)間與任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)差為優(yōu)先級(jí)的Min-Min算法(Priority of Average-Standard Min-Min：PASMM)；通過(guò)對(duì)推薦證據(jù)的信任度分析，提出了信任驅(qū)動(dòng)的Min-Min啟發(fā)式算法(Trust DrivenMin-Min：T

4、DMM)。PASMM算法做到了調(diào)度跨度低與平均等待時(shí)間短的統(tǒng)一；TDMM算法能消除服務(wù)熱點(diǎn)、提高不誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)識(shí)別率和系統(tǒng)整體性能。
　　 (3)提出了異構(gòu)平臺(tái)下依賴仿真任務(wù)調(diào)度的STDCMS算法。
　　 針對(duì)仿真網(wǎng)格中異構(gòu)平臺(tái)的依賴任務(wù)調(diào)度，提出一種基于選擇父任務(wù)復(fù)制與簇合并相結(jié)合的調(diào)度算法(Select Task Duplication and ClusterMerge based Scheduling：STDCMS)。

5、該算法既考慮復(fù)制其它父任務(wù)以減少通訊時(shí)間，又盡可能少地復(fù)制父任務(wù)，而不是盲目復(fù)制Cluster中的所有祖先任務(wù)，能產(chǎn)生比TDS和OSA算法更短的調(diào)度；同時(shí)，該算法在不增加調(diào)度長(zhǎng)度的前提下將負(fù)載較輕的處理器上的任務(wù)進(jìn)行了合并，因此減少了處理器數(shù)目。
　　 (4)提出了興趣管理中的三種算法或策略：自適應(yīng)外推模型與R-樹(shù)結(jié)合的區(qū)域匹配算法、基于本體的網(wǎng)格服務(wù)匹配算法、HLA層次結(jié)構(gòu)化的組播地址分配策略。
　　 在對(duì)HLA數(shù)據(jù)分

6、發(fā)管理的興趣技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出了一種將自適應(yīng)外推模型與R-樹(shù)結(jié)合的區(qū)域匹配算法，并對(duì)其性能進(jìn)行了分析和比較實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提方法的有效性；提出了一種基于本體的仿真網(wǎng)格服務(wù)匹配算法，該方法有效地利用了本體知識(shí)，具有可接受的服務(wù)匹配時(shí)間、較高的匹配成功率和較強(qiáng)的獲取網(wǎng)格服務(wù)信息的能力，為匹配恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)格服務(wù)提供了一種可行的機(jī)制；提出了一種HLA層次結(jié)構(gòu)化的組播地址分配結(jié)構(gòu)，對(duì)組播地址的分配及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法進(jìn)行了描述，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：層次組播

7、中節(jié)點(diǎn)的最大可接收能力消息開(kāi)銷得到顯著提高。
　　 (5)提出了與時(shí)間同步相關(guān)的一種Lookahead的動(dòng)態(tài)調(diào)整方法、優(yōu)化的LBTS計(jì)算方法及改進(jìn)的Frederick算法。
　　 在對(duì)HLA的時(shí)間管理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于比例因子和調(diào)整窗口的Lookahead動(dòng)態(tài)調(diào)整算法；提出了一種將LBTS查詢和計(jì)算分開(kāi)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，該方法把主動(dòng)查詢變成被動(dòng)更新，大大地減少了LBTS通訊次數(shù)；探索了死鎖的規(guī)律性，提出