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基于HLA分布式仿真系统中的负载平衡问题

1 引言随着计算机技术和仿真技术的飞速发展,仿真技术的应用越来越广泛,大规模分布式仿真已经成为当今仿真技术发展的主流。在大型分布式仿真中负载平衡问题变得越来越突出。在分布式仿真中,资源的负载平衡对于维护长时间运行的分布仿真演练的高逼真性是十分必要的。在长时间运行的大规模分布式仿真系统中,计算资源和网络资源消耗时大时小,资源的使用量往往是不可确定的,资源使用的平衡性也不能始终保持。当资源消耗峰值超出单个仿真结点与互联网络或分布式系统的限度时,峰值就会造成仿真结果失效,只能通过花费更大的代价进行仿真演练的重演以获得可靠的仿真结果。为了解决这个问题,就需要引入负载平衡方法,使系统可以动态地优化已有仿真资源,减少整体的仿真代价。一个适宜的负载平衡策略可以最小化或消除由于不充足的资源分配引起的仿真不一致性。在分布式系统中引入负载平衡方法可以提高系统整体的可靠性、可扩展性及吞吐量。系统的高可靠性是指能防止系统错误或者不需操作者干预能自动从大...  (本文共4页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
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多传感器分布式仿真系统设计与实现技术研究

制信息权是现代战争的主要特征之一。建立分布式多传感器融合系统为我军在未来战争中取得信息权提供了有力保证。仿真技术已成为多传感器系统设计、建立及评估的主要手段。因此多传感器仿真技术研究是分布式仿真领域中的研究重点。本文研究了多传感器分布式仿真系统的体系结构设计与系统实现中的负载平衡问题,并得到一些有意义的研究结果。首先,介绍了多传感器分布式仿真中的分布式系统和仿真的概念。根据现有多传感器仿真系统的研究背景、研究目的、技术现状提出现代多传感器仿真系统应具有的特点及仿真的研究方向;其次,分析了多传感器分布式仿真系统的体系结构。根据现代多传感器仿真系统的实现目标,利用联邦式仿真技术、时间融合管理技术、复杂建模技术以及统一数据格式等方法完成了一个基于高层体系结构(HLA)的现代雷达网的分布式仿真系统的设计,并分析了运行时基础支撑构件(RTI)在本系统中的运行效果。最后,研究了多传感器仿真系统中出现的负载平衡问题。借鉴分布式并行计算的解决方...  (本文共49页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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面向LP网络的HLA分布式仿真负载平衡问题研究

目前,负载平衡问题成为了规模较大且长时间运行的HLA(High LevelArchitecture)分布式交互仿真系统所面临的一个十分重要的问题,负载失衡很可能会直接影响系统的仿真效率和仿真结果的准确性。然而,面对规模更大且更复杂的分布式仿真系统,不但要求合理有效地完成仿真任务,同时还需要提高仿真效率。于是提出了在HLA分布式仿真系统的联邦成员内部采用并行仿真策略,即是将LP网络进行划分并合理分配给各HLA联邦成员,然而这种划分与分配很可能造成最后的HLA仿真系统负载不平衡。本文就是为了解决这种负载失衡,研究了一种基于LP网络划分的负载平衡方法。面向LP网络的HLA分布式仿真负载平衡问题的主要研究内容包括:首先系统学习HLA分布式交互仿真与并行离散事件仿真(Parallel Discrete Event Simulation,PDES)等理论知识。然后分析LP网络特性,并对基于有向图的LP网络进行形式化描述。接着从LP网络特性中...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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基于网格计算的分布式仿真关键问题研究

分布式仿真技术以其灵活、高效和经济的特点在短短的几十年时间内得到了迅猛的发展,并广泛应用于航空、军事、社会经济及游戏娱乐等诸多领域,成为人们进行系统分析、设计、测试、试验、预测及操作训练的有力工具。分布式仿真技术已经成为了继理论研究和实验研究之外,人们认识和改造客观世界的第三种重要手段。高层体系结构(High Level Architecture,HLA)着眼于解决分布式仿真的互操作和可重用问题,已成为构建分布式仿真系统的事实标准。基于HLA的分布式仿真技术在众多领域都得到了广泛的应用。但是,随着仿真应用领域的不断扩大,仿真系统的规模和复杂度也不断提高,对计算资源、存储资源、通信资源以及专用仿真软硬件的要求也越来越高。传统基于HLA的仿真应用正越来越多地受到计算资源利用率相对低下、缺乏动态负载平衡能力和有效的安全机制、海量数据难以存储和及时有效处理等诸多问题的困扰,这已成为制约HLA在大规模分布式仿真领域进一步发展的瓶颈。近年来...  (本文共201页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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HLA仿真成员动态规划方法及其工具研究

HLA已经成为分布式仿真领域公认的标准化体系结构,但特定联邦约定的FOM限制了重用性和互操作性思想的实现。仿真互操作标准组织在RFOM(参考FOM)的基础上提出了BOM(基本对象模型)的概念,主要解决联邦开发过程中FOM设计所存在的资源重用性较差、工作重复性较多等问题。据此,引出了一种新的联邦开发模式:将基于BOM规范的仿真模型组件规划成具有不同逻辑意义的成员,实现联邦的设计开发,这给仿真系统的灵活组合和规模扩展提供了可能。但随着仿真系统规模的扩大,动态负载平衡问题显得越来越重要。因此,动态调整联邦成员规划对提高基于组件的分布式系统的运行效率,对实现全过程全系统的有效管理有重要意义。论文首先对基于BOM的组件式成员的动态规划方法进行了深入理论研究,归纳了组件式成员的规划原理,总结了成员动态规划对基于HLA分布式仿真系统的意义;其次,论文在成员的动态规划方法研究基础上,设计了仿真动态规划算法。论文提出了一种改进的模拟退火算法,并将...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机技术与发展》2011年06期
计算机技术与发展

基于HLA的分布式仿真中负载平衡的研究

0引言1995年10月,美国国防建模与仿真办公室(DM-SO)在建模与仿真主计划(M SMP)中提出了未来建模/仿真的技术框架。而高层体系结构(HLA)是该框架的重要组成部分之一。HLA的提出是基于分布交互仿真(D IS)的技术背景和仿真领域发展的需求背景。其目标是实现分布式仿真中仿真组件间的互操作性和仿真组件的可重用性[1]。分布式仿真是通过网络技术将分散配置的仿真软件、硬件及仿真环境组合成一个大的时空相一致的共同仿真环境,并实现各仿真组件之间的互操作,共同完成仿真任务[2]。基于HLA的分布式仿真系统的开发实现了多个仿真应用的组合操作实现,但系统的负载平衡问题却是不得不面对的一个主要问题。因此,在HLA的实现中加入负载平衡机制,从而保证使得基于HLA实现的系统各节点能稳定地持续运行。文中在深入分析负载平衡问题和HLA的基础上,实现了负载平衡机制,完善了HLA的基本功能。1 HLA与负载平衡1.1 HLA简介HLA是一个通用的...  (本文共4页) 阅读全文>>