網(wǎng)格環(huán)境下的HLA仿真關(guān)鍵問題研究.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仿真并對其關(guān)鍵問題進行研究是仿真技術(shù)進一步發(fā)展的需要，具有深刻的理論意義和巨大的工程價值，現(xiàn)已成為國際和國內(nèi)仿真界的研究熱點。
　　 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)格開展分布式仿真的框架Grid-HLA，并設(shè)計了具有Federate-Proxy-RTI體制的體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了不同仿真器(聯(lián)邦成員)之間的互操作。對Grid-HLA的仿真服務(wù)發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行過程及關(guān)鍵組件的設(shè)計進行了研究。體系結(jié)構(gòu)中使用的接口遵守標準的HLA接口特性，能實現(xiàn)仿真過程中的可重用并具有負載平衡的作

3、用。
　　 (2)提出了異構(gòu)平臺下獨立仿真任務(wù)調(diào)度的PASMM算法和TDMM算法。
　　 針對仿真網(wǎng)格中異構(gòu)平臺的獨立任務(wù)調(diào)度，通過對仿真任務(wù)的優(yōu)先級分析，提出了基于任務(wù)平均執(zhí)行時間與任務(wù)標準差為優(yōu)先級的Min-Min算法(Priority of Average-Standard Min-Min：PASMM)；通過對推薦證據(jù)的信任度分析，提出了信任驅(qū)動的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間短的統(tǒng)一；TDMM算法能消除服務(wù)熱點、提高不誠實節(jié)點識別率和系統(tǒng)整體性能。
　　 (3)提出了異構(gòu)平臺下依賴仿真任務(wù)調(diào)度的STDCMS算法。
　　 針對仿真網(wǎng)格中異構(gòu)平臺的依賴任務(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，該算法在不增加調(diào)度長度的前提下將負載較輕的處理器上的任務(wù)進行了合并，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HLA數(shù)據(jù)分

6、發(fā)管理的興趣技術(shù)進行研究的基礎(chǔ)上，提出了一種將自適應(yīng)外推模型與R-樹結(jié)合的區(qū)域匹配算法，并對其性能進行了分析和比較實驗，驗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，具有可接受的服務(wù)匹配時間、較高的匹配成功率和較強的獲取網(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)，對組播地址的分配及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法進行了描述，實驗結(jié)果表明：層次組播

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