基于网格的先进分布式仿真综述

当前的先进分布式仿真技术部分解决了模型的互操作和重用问题,但是它在支持强健的系统性能、仿真资源管理和仿真活动协作方面存在缺陷。网格技术支持动态异构环境、资源的优化管理和强健的系统性能,将网格技术应用于先进分布式仿真领域能够弥补现有先进分布式仿真技术存在的这些缺陷。该文提出了基于网格的先进分布式仿真,从仿真系统性能增强、仿真资源管理、仿真技术集成与机构协作、以及仿真网格四个方面综述了相关的研究成果,在仿真资源管理中提出了一种仿真资源分类方法,接着概述了基于网格的先进分布式仿真技术在国防军事、工业、生物医学和环境等方面的应用现状,最后展望了发展方向。

基于网格的先进分布式仿真系统ADS-G

为了克服现有HLA(h igh leve l arch itecture)仿真系统的诸多缺点:缺乏统一数据表示、仿真资源静态分配、缺乏仿真全生命周期支持、安全性和容错性差等,提出并设计了基于网格的先进分布式仿真体系结构(ADS-G)。该体系结构建立在网格技术基础之上。其主要思想是把HLA功能在网格系统中实现,并充分利用网格系统提供的资源共享及动态分配、安全性和扩展性等HLA协议所不能够提供的特性。开发了ADS-G的原型系统,并在原型系统上运行了仿真实例。仿真系统运行结果表明:ADS-G仿真系统能够正确高效地运行,验证了ADS-G设计概念的可行性。

分布式仿真网格平台的关键技术研究

网格是执行任务的共享资源的集合。对用户而言,它就是一个大系统,以访问强大而分散的资源。从分布式仿真技术的发展需求入手,论述了将网格技术引入仿真领域,构建分布式仿真网格平台的必要性。通过对仿真技术和网格技术特点的分析,提出了分布式仿真网格的技术框架和概念框架,并进一步从技术实现上提出了构建分布式仿真网格所需要的关键技术,包括:统一用户管理、资源管理和调度、作业管理和调度、并行和集群RTI等。最后,根据分布式仿真网格的关键技术进行了仿真网格的原型系统设计。

基于网格计算的SAR回波分布式仿真

为了解决SAR分布目标回波仿真中的计算瓶颈,首次把网格计算思想引入其中。利用FTP、TCP/IP协议构建网络通信引擎服务,利用静态和动态调度算法构建网格资源调度模块,利用面向对象技术、多线程技术等构建了网格资源监测模块,网格资源管理模块、回波计算模块、仿真控制模块等,实现了SAR回波仿真网格,通过多个计算节点的协同工作来完成仿真任务。试验表明,该网格平台具有高计算效率、易搭建、易访问、价格低廉、突破地理限制等优点。

基于网格的分布式仿真综述

分布式仿真已经广泛应用于科学研究、工程、商业等方方面面。HLA的提出是为了解决分布式仿真中不同类型的仿真模型、仿真应用模块之间的互操作和提高仿真组件的重用性,并没有涉及到仿真资源层的管理,所以在面对现在分布式仿真向大规模发展和需要使用在地理位置上处于分布式的计算资源和数据资源时,存在一定的局限。基于网格的分布式仿真是一门刚刚起步的新兴技术,它致力于将传统的分布式仿真移植到网格环境中,以利用网格技术的各项优势。文中介绍了分布式仿真与网格技术的发展与应用现状,随后着重介绍基于网格的分布式仿真的研究发展前沿,并分析讨论了其面临的问题和发展的方向,为进一步的研究提供一定的指导性帮助。

基于SGE的分布式仿真网格框架研究

SGE(SunGridEngine)是构建本地和集群级网格的工具。研究以SGE为基础,根据HLA仿真任务的特点,进行分布式仿真网格的框架研究和设计。分析了仿真网格的时间管理机制和仿真任务的迁移机制,采用点检查的方式实现了仿真任务迁移和动态调度,提供了用户级和内核级的点检查任务的支持。提出了仿真网格的双通道通信机制和仿真任务在仿真网格中的两种调度模式。通过研究构建了仿真网格的原型系统,并进行了HLA仿真应用的测试。

基于网格的分布式虚拟环境仿真海量数据管理

分析了分布式虚拟环境仿真的特点,提出了基于网格的分布式虚拟环境仿真的海量数据管理框架。该框架结构采用分层结构,自底向上依次为网格节点、高性能通信系统、数据存储与处理系统和计算系统。给出了一个基于上述体系结构的原型系统。对该原型系统的仿真结果表明,该海量数据管理体系结构设计符合虚拟环境仿真实时性、稳定性和高可靠性的要求。

基于网格的HLA分布式交互仿真研究与实现

高层体系结构已经成为当今分布式交互仿真的标准。随着大规模分布仿真的应用,对物理位置异地分布的大量计算资源和数据的获取需求越来越高。分析了网格对大规模仿真应用程序执行中的协作资源可能提供的支持,提出了一种运行在网格下的HLA分布式仿真的框架,并使用JavaCog的API设计了一个资源管理系统,实现了仿真和网格技术的融合。

基于网格的分布式仿真系统负载平衡研究

对进程迁移的研究起源于分布式处理的出现 ,它使得分布式系统内动态负载平衡成为可能 ,并可显著提高系统的容错性和可用性 ;网格是新一代信息基础设施 ,其目的是实现资源共享。利用网格提供的信息 ,将过载节点上的进程迁移到合适的其它节点上运行 ,就可以实现真正的负载平衡。该文首先简要介绍了进程迁移及网格的资源管理功能 ,根据现有的基于HLA构建的分布式仿真系统存在的缺陷 ,利用进程迁移、网格技术的优势研究并提出了分布式仿真系统负载平衡使能模块(LBEM)。现初步实现了网格环境中进程迁移的部分功能 。

网格环境下分布式仿真应用的资源调度

针对网格环境中典型的交互密集型应用——分布式仿真问题,综合考虑具体应用的计算量及通信需求情况,结合网络资源的限制约束,提出了实现资源节点优化选择的过程框架,给出了节点优化选择的问题模型和求解算法。仿真实验表明所提出的优化策略能够显著提高分布式仿真应用执行的效率。

基于网格的分布式虚拟环境仿真

针对传统分布式虚拟环境仿真的不足,将网格计算技术引入到分布式虚拟环境仿真中。提出了基于网格的分布式虚拟环境仿真分层体系结构。该体系结构自底向上依次为网格节点、高性能通信系统、数据存储系统、计算系统、资源管理系统、仿真应用系统,并通过网格门户提供统一的仿真应用系统入口。建立了一个基于该体系结构的原型系统并进行了仿真测试。仿真结果表明所提出的体系结构设计满足虚拟环境仿真实时性、稳定性和可靠性的要求。

一种基于网格的分布式并行仿真实现方案

为解决目前大规模分布并行仿真系统中资源利用不高和仿真规模受限等问题,提出了一种基于网格的分布式并行仿真解决方案.方案利用Globus工具包提供的自动分配服务、动态迁移服务和安全服务等多种网格服务,不仅解决了以往分布式并行仿真系统中资源利用效率不高以及容错性和安全性等方面的问题,同时也增强了系统的透明性和伸缩性.

分布式仿真网格技术简析

分布式仿真在面对向大规模发展及需要使用分布式计算资源和数据资源时,存在一定的局限性。分布式仿真网格是刚刚起步的新兴技术,致力于将传统的分布式仿真移植到网格环境中,以利用网格技术的各项优势。文章介绍网格技术及分布式仿真网格的发展与应用现状,论述分布式仿真网格技术基本概念及关键技术,分析其面临的问题,展望其发展方向。

基于网格的分布式交互仿真技术研究

网格是高性能计算机、数据源、因特网三种技术有机结合的产物,是为用户提供资源全面共享的公共平台.分布交互式仿真是通过局域网、广域网使分散在各地的仿真设备交互作用,并可使人参与交互的一种综合环境.该文通过对网格技术和分布式仿真技术的分析,从仿真技术的需求入手,阐述了基于网格进行分布式交互仿真的重要性.研究了基于网格进行分布仿真的两种方法,一是利用网格技术提供现有仿真技术的支撑,二是利用网格技术扩展现有的仿真技术,并对第二种方法进行了进一步的讨论,分析了利用网格技术对HLA体系结构进行扩展的方法.

基于网格的分布式仿真技术

介绍了网格技术及其国内外研究情况、基于网格的分布式仿真的关键技术 ,包括 :体系结构、自适应网格动态变化技术、负载平衡技术、通信质量控制技术。

基于HLA/RTI的分布式交互仿真中数据分发管理的研究

在基于HLA/RTI的分布式交互仿真系统中,一个关键的研究问题就是如何建立仿真成员间有效的信息交互和传递机制以满足系统的可扩缩性要求。本文首先讨论了RTI1.3中的两种基本数据过滤机制,在对基于网格法的数据过滤机制深入研究的基础上,提出了一种新的数据分发策略:首先利用网格法进行区域匹配计算,然后基于公布方动态地分配组播地址。仿真结果表明,本文所提出的方法能有效地降低区域匹配的复杂度和充分利用组播地址资源。

基于Jacobian-Free Newton-GMRES(m)方法的电力系统分布式暂态仿真算法

分布式暂态仿真是实现市场环境下互联电力系统在线一体化仿真分析的有效途径。文中研究了电力系统分布式暂态仿真计算模型,提出了基于Jacobian-Free Newton-GMRES(m)方法的协调求解算法。该算法只需要交换边界母线状态信息,接口简单,实用性强。为了提高算法收敛速度,减少协调求解所需通信次数,提出了自适应预处理和连续修正预处理矩阵、预估边界条件初值及多时步同时协调等改进方法并将其应用于新算法中。测试结果表明,新的暂态仿真分解协调算法收敛快,通信次数少,非常适合在基于广域网络的分布式环境中实现。

基于网格技术的先进分布仿真协同环境

针对分布仿真面临的一些问题，提出把网格技术的优势应用到复杂分布仿真应用系统设计中，通过构建合理的分布仿真协同环境体系结构，开发通用的“仿真网格组件”，简化分布仿真系统的复杂度，提高仿真系统的效率。同时，探讨了网格技术与先进分布仿真技术的互补与融合问题。

分布式交互仿真中一种新的数据分发管理算法的研究

高层体系结构HLA中的数据分发管理DDM的主要目标是为了尽可能地减少成员收到不需要的数据和流过网络的数据量,以有效地使用系统的通信带宽和处理机的计算能力来满足系统的可扩展性,同时也提高了仿真效率。在对HLA中数据过滤机制深入研究的基础上,提出了一种新的DDM算法:首先利用网格进行区域匹配的计算,其次给当前有公布区域和订购区域重叠的网格单元动态地分配组播地址,最后实现把部分公布数据传递给接收方。仿真结果证明了方法的有效性。

大型分布式仿真环境下的负载平衡策略

在大型分布式仿真环境下,仿真的顺利推进取决于每一个邦员的健康运行,负载不平衡会对仿真性能造成严重的影响。作为分布式仿真事实上的标准,HLA仿真框架主要关注于解决分布式仿真的互操作和可重用问题,而没有提供对可伸缩性、动态负载平衡以及容错的支持。通过分析HLA仿真框架的不足,提出了一个基于网格服务的先进分布式仿真框架GADS,并在此基础上设计了一个负载平衡解决方案,随后重点描述了其中的负载平衡策略和基于仿真代理的高效邦员迁移算法。利用在GADS框架中引入的仿真代理层,该迁移方案大大降低了迁移开销,并实现了真正的"免冻结"迁移。