分布式离散事件仿真平台研究

论文摘要

随着计算机技术应用发展,计算机仿真作为一种现代的科学研究手段逐渐引起人们的关注。但是,随着仿真模型的复杂程度增加,单机环境下的运算能力性能逐渐不能满足实际研究的要求。于是人们开始求助于并行计算和分布式系统环境,利用多处理器的并行特性来高效解决问题。本文研究的目的就是从通用性和并行性两个方面入手进行研究,要求开发出一套基于多主体仿真思想的通用分布式仿真平台。借助该平台,研究人员不需将精力集中在仿真相关特别是分布式仿真相关的计算机编程技术上,而是集中在具体应用模型上。通过简单的拓展开发,人们就可以开发出高性能和高可靠性的计算机仿真模型。在本文的研究中,理论上集中从分布式仿真中的时间管理问题入手,通过分析以乐观、保守为代表的一系列时间管理方法策略,指出了现有策略的问题和缺点,最后提出了一种综合时间算法。同时,从中间件和多主体（Multi-Agent）仿真的角度出发,设计出了一个基于层次构架模型的仿真中间层框架。在开发过程中,借助了开源Madkit仿真平台的基础进行拓展,加入了时间同步层控制功能。最后,从现有研究方向出发,展望了未来研究与发展的方向。

论文目录

• 提要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 论文选题
• 1.2 国内外研究现状和挑战
• 1.3 核心关键技术说明
• 1.3.1 分布式系统仿真技术
• 1.3.2 虚拟时间同步技术
• 1.3.3 系统软件框架和相应类库支持技术
• 1.4 论文内容结构
• 2 分布式仿真平台研究综述
• 2.1 计算机仿真和仿真软件
• 2.1.1 仿真技术
• 2.1.2 仿真软件
• 2.2 多主体离散事件仿真
• 2.2.1 离散事件仿真
• 2.2.2 基于多主体的仿真技术
• 2.3 分布式通用仿真平台
• 2.3.1 分布式系统
• 2.3.2 PDES并行离散事件仿真
• 2.4 分布式通用仿真平台
• 2.4.1 分布式通用仿真平台结构
• 2.4.2 平台特性
• 3 分布式时间同步算法
• 3.1 虚拟时间模型
• 3.1.1 分布式系统下的时间
• 3.1.2 虚拟时间系统
• 3.1.3 基于虚拟时间系统的时间管理研究
• 3.2 乐观策略的时间同步算法
• 3.2.1 算法思想
• 3.2.2 代表算法
• 3.2.3 关键技术说明
• 3.2.4 乐观策略 Time Warp的评价
• 3.3 保守策略
• 3.3.1 算法思想
• 3.3.2 算法和关键技术概述
• 3.4 其它典型的时间同步算法概说
• 4 综合时间同步算法
• 4.1 现有算法的缺陷
• 4.2 综合算法思想
• 4.3 算法核心技术
• 4.3.1 标量逻辑时钟
• 4.3.2 处理器内核时间管理单元
• 4.3.3 “两层筛”结构的局部综合策略
• 4.3.4 动态建立拓扑结构
• 4.3.5 周游消息时间收集
• 4.3.6 调节参数选取
• 4.4 算法流程
• 4.4.1 全局时间管理器
• 4.4.2 内核时间管理器
• 4.4.3 各主体进程
• 4.5 算法分析评价
• 5 仿真平台框架结构
• 5.1 基于多主体仿真框架思路
• 5.2 分布式仿真同步层
• 5.2.1 功能
• 5.2.2 组成
• 5.3 辅助同步层各主体功能
• 5.3.1 功能
• 5.3.2 组成
• 6 同步时间仿真平台的开发
• 6.1 仿真平台开发思路
• 6.1.1 借壳改造式开发方式
• 6.1.2 基于多主体的仿真平台—— Madkit
• 6.2 改造方式和类库开发
• 6.2.1 改造内容
• 6.2.2 类库模型结构
• 7 结论
• 7.1 总体研究评价和成果
• 7.2 进一步研究的方向
• 8 后记
• 9 参考文献
• 发表学术论文
• 详细摘要