專利名稱：一種基于web支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于WEB支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
仿真是有目的地利用動態(tài)模型的試驗。隨著仿真規(guī)模的日益擴大，仿真研究的層次已從單純的計算活動或模型活動上升到作為知識生成的活動，仿真系統(tǒng)呈現(xiàn)出資源需求量大、計算密集、多專業(yè)協(xié)作增強等特點?，F(xiàn)有的單一仿真系統(tǒng)的不足逐漸顯露現(xiàn)有仿真系統(tǒng)大規(guī)模的仿真密集運算造成環(huán)境負(fù)載不均衡；開發(fā)出的仿真模型結(jié)構(gòu)各異，可重用性差；分布式仿真過程中數(shù)據(jù)量大、管理不易；這些因素使得仿真綜合集成程度低，嚴(yán)重制約了仿真運行的效率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于TOB支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)，解決仿真模型及資源的共享問題，實現(xiàn)多鏈路仿真的自動化，提高仿真運行效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于TOB支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)，包括分布并行運算子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)和仿真資源綜合管理子系統(tǒng)，分布并行運算子系統(tǒng)與仿真資源綜合管理子系統(tǒng)雙向通信，運行管理子系統(tǒng)與分布并行運算子系統(tǒng)、仿真資源綜合管理子系統(tǒng)通信；所述分布運算子系統(tǒng)包括計算調(diào)度服務(wù)模塊和若干個分布計算服務(wù)模塊，計算調(diào)度服務(wù)模塊與分布計算服務(wù)模塊之間雙向通信；所述仿真資源綜合管理子系統(tǒng)包括資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊和資源描述服務(wù)模塊，資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊、資源描述服務(wù)模塊相互通信；所述運行管理子系統(tǒng)包括用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊，用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊之間雙向通信。
分布并行運算子系統(tǒng)在高性能計算節(jié)點上分布并行地完成所有仿真計算，由系統(tǒng)安排并調(diào)度各仿真計算任務(wù)在合適的計算節(jié)點上運行，優(yōu)化仿真運行效率和負(fù)載平衡，處理仿真資源綜合管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，為每個計算任務(wù)提供并部署輸入數(shù)據(jù)，管理計算任務(wù)的輸出數(shù)據(jù)。
分布并行運算子系統(tǒng)由分布計算服務(wù)模塊和計算調(diào)度服務(wù)模塊組成。其中分布計算服務(wù)模塊通過部署在仿真計算節(jié)點的仿真模型組件使計算節(jié)點具有不同的仿真能力，并且將仿真能力提供給計算調(diào)度服務(wù)模塊使用。計算調(diào)度服務(wù)模塊負(fù)責(zé)完成計算任務(wù)的資源分配、狀態(tài)監(jiān)視和計算節(jié)點管理等功能。每個計算節(jié)點上運行一個分布計算服務(wù)，作為一個執(zhí)行仿真運算節(jié)點參與仿真運算；計算調(diào)度服務(wù)模塊運行計算調(diào)度服務(wù)，計算調(diào)度服務(wù)模塊通過可靠傳輸連接與各計算節(jié)點通信，完成任務(wù)分發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸、狀態(tài)監(jiān)視和節(jié)點控制等功能，所有的仿真任務(wù)都被自動分解并在多個計算節(jié)點上完成。
仿真資源綜合管理子系統(tǒng)是整個仿真系統(tǒng)的存儲管理中心，是分布并行計算子系統(tǒng)和運行管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。仿真資源綜合管理子系統(tǒng)存儲著集成環(huán)境運行所需要的仿真模型、仿真數(shù)據(jù)、仿真任務(wù)、計算節(jié)點、用戶數(shù)據(jù)等仿真資源，一方面為運行管理子系統(tǒng)的TOB頁面提供輸入數(shù)據(jù)，另一方面為分布并行運算子系統(tǒng)提供計算任務(wù)和相關(guān)數(shù)據(jù)。仿真資源綜合管理子系統(tǒng)包括資源描述服務(wù)模塊、資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊。其中資源描述服務(wù)模塊負(fù)責(zé)對各種仿真資源進行描述，包括資源名稱、資源類型、ID號、版本、 功能作用等；資源存儲服務(wù)模塊負(fù)責(zé)對各種仿真資源進行分類存儲與管理，另外在不同種類的資源之間建立了索引和關(guān)聯(lián)；資源訪問服務(wù)模塊負(fù)責(zé)為運行管理和計算調(diào)度服務(wù)模塊提供資源查詢、上傳、下載、更新和刪除等功能接口。
運行管理子系統(tǒng)是用戶使用仿真環(huán)境的門戶，用戶可以通過基于TOB的可視化交互式接口完成所有仿真相關(guān)任務(wù)，包括集成環(huán)境日常管理、開展仿真任務(wù)和仿真任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控。基于WEB技術(shù)多用戶訪問集成環(huán)境提供了支持，用戶可以同時使用集成環(huán)境中的仿真資源，支持多任務(wù)同時運行。運行管理子系統(tǒng)能夠管理控制分布并行運算子系統(tǒng)和仿真資源綜合管理子系統(tǒng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是
(1)本發(fā)明將并行計算服務(wù)和計算調(diào)度服務(wù)結(jié)合起來，通過計算調(diào)度服務(wù)彌補傳統(tǒng)仿真系統(tǒng)資源分配不均導(dǎo)致并行計算各節(jié)點系統(tǒng)占用率不同的不足，解決了仿真運行的負(fù)載均衡問題，提高了仿真系統(tǒng)的運行效率。
(2)本發(fā)明將在其他仿真系統(tǒng)中所開發(fā)的仿真模型、數(shù)據(jù)等資源綜合集成，提高了仿真資源的可重用性，并且采用基于流程管理的方法管理資源，形成資源管理體系，為用戶提供全鏈路查詢能力。
(3)本發(fā)明采用基于WEB作為用戶訪問的門戶，可以支持多用戶在不同地域同時并發(fā)訪問集成環(huán)境，并根據(jù)自身需求建立多仿真任務(wù)，各任務(wù)能同時運行，有效地提高了整體仿真效率。
(4)本發(fā)明采用基于組件的設(shè)計方法，環(huán)境中的資源可以靈活組合使用，并作為新資源自動導(dǎo)入仿真資源庫。在資源導(dǎo)入的過程中，集成環(huán)境對仿真資源進行模塊化處理，用戶根據(jù)需求自行定制仿真流程，作為模板資源自動導(dǎo)入資源庫。仿真綜合集成環(huán)境支持從既有開發(fā)出的流程的繼承，并形成新的資源供用戶使用。


圖1為本發(fā)明一實施例基于TOB支持多任務(wù)的仿真綜合集成環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明一實施例分布并行運算子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明一實施例仿真資源綜合管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖4為本發(fā)明一實施例運行管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖5為本發(fā)明一實施例分布并行運算子系統(tǒng)工作流程圖6為本發(fā)明一實施例仿真資源綜合管理子系統(tǒng)工作流程圖7為本發(fā)明一實施例運行管理子系統(tǒng)工作流程圖。
具體實施方式
如圖1-圖4所示，本發(fā)明一實施例包括分布并行運算子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)和仿真資源綜合管理子系統(tǒng)，分布并行運算子系統(tǒng)與仿真資源綜合管理子系統(tǒng)雙向通信，運行管理子系統(tǒng)與分布并行運算子系統(tǒng)、仿真資源綜合管理子系統(tǒng)通信；所述分布運算子系統(tǒng)包括計算調(diào)度服務(wù)模塊和若干個分布計算服務(wù)模塊，計算調(diào)度服務(wù)模塊與分布計算服務(wù)模塊之間雙向通信；所述仿真資源綜合管理子系統(tǒng)包括資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊和資源描述服務(wù)模塊，資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊、資源描述服務(wù)模塊相互通信；所述運行管理子系統(tǒng)包括用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊，用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊之間雙向通信；用戶管理服務(wù)模塊包括核對信息模塊、提取信息模塊和增刪用戶模塊，三個模塊相互獨立；任務(wù)管理服務(wù)模塊包括創(chuàng)建任務(wù)模塊、修改任務(wù)模塊、暫停任務(wù)模塊和任務(wù)狀態(tài)顯示模塊，各模塊之間獨立。
參見圖5，分布并行運算子系統(tǒng)的工作步驟為
(1)計算調(diào)度服務(wù)模塊將所提交的仿真任務(wù)按照內(nèi)部關(guān)系分解成一系列計算任務(wù)，存入計算任務(wù)資源庫；
(2)計算調(diào)度服務(wù)模塊根據(jù)當(dāng)前仿真資源占用情況，將計算資源庫中的計算資源分配給各個計算節(jié)點；
(3)根據(jù)提取的計算任務(wù)和選取的計算節(jié)點，啟動計算任務(wù)運行；
(4)計算調(diào)度服務(wù)模塊定時查詢計算節(jié)點和計算任務(wù)的負(fù)載使用情況，通過網(wǎng)絡(luò)提交存儲到計算節(jié)點資源庫中，供WEB界面以可視化方式顯示節(jié)點和任務(wù)狀態(tài)；
(5)計算調(diào)度服務(wù)模塊根據(jù)定時查詢所得到的結(jié)果中計算節(jié)點的負(fù)載信息決定是否需要重新調(diào)度計算資源，如需要則重新調(diào)度；
(6)仿真計算完成后，分布計算服務(wù)模塊將計算結(jié)果提交到數(shù)據(jù)資源庫，以文件形式保存到存儲服務(wù)器中。
參見圖6，仿真資源綜合管理子系統(tǒng)的工作步驟為
(1)在導(dǎo)入仿真資源后，進入資源描述頁面，從資源庫的關(guān)系表字段中讀取并顯示資源的描述信息；
(2)若該資源已存儲在資源庫中且已進行過資源描述，則顯示該資源描述內(nèi)容，根據(jù)需要對內(nèi)容進行修改；
(3)若該資源為資源庫新上傳資源，則由資源描述服務(wù)模塊完成資源描述信息項的填寫；
(4)資源存儲服務(wù)模塊對所有的資源進行分類存儲，對每一類資源建立關(guān)系表和相應(yīng)的字段；
(5)對資源進行操作時，首先由資源存儲服務(wù)模塊利用資源的ID建立資源索引， 待找到目標(biāo)資源之后，對其進行相應(yīng)操作。
(6)資源訪問服務(wù)模塊通過目標(biāo)資源的ID和資源類型通過索引找到資源記錄，之后對資源進行上傳、下載和描述信息輸出等操作。
參見圖7，運行管理子系統(tǒng)的工作步驟為
(1)所有用戶通過用戶名和密碼登錄集成系統(tǒng)，用戶根據(jù)使用權(quán)限的不同分為普通用戶和管理員；
(2)管理員用戶具有管理用戶的權(quán)限，可以對其他用戶進行創(chuàng)建、刪除、修改操作；
(3)用戶進入系統(tǒng)后可以進行仿真任務(wù)操作；
(4)若集成環(huán)境中沒有仿真任務(wù)在運行，則可以建立仿真任務(wù)或修改仿真任務(wù)；
(5)若集成環(huán)境中仿真任務(wù)正在運行，則不能修改當(dāng)前任務(wù)；
(6)在仿真任務(wù)運行過程中，可以暫停任務(wù)，并且運行管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示仿真任務(wù)運行狀態(tài)和各仿真運算節(jié)點狀態(tài)信息；
(7)運行管理子系統(tǒng)記錄用戶所有操作信息，形成用戶操作日志，記錄在仿真資源綜合管理系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1. 一種基于WEB支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)，包括分布并行運算子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)和仿真資源綜合管理子系統(tǒng)，其特征在于，分布并行運算子系統(tǒng)與仿真資源綜合管理子系統(tǒng)雙向通信，運行管理子系統(tǒng)與分布并行運算子系統(tǒng)、仿真資源綜合管理子系統(tǒng)通信；所述分布運算子系統(tǒng)包括計算調(diào)度服務(wù)模塊和若干個分布計算服務(wù)模塊，計算調(diào)度服務(wù)模塊與分布計算服務(wù)模塊之間雙向通信；所述仿真資源綜合管理子系統(tǒng)包括資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊和資源描述服務(wù)模塊，資源存儲服務(wù)模塊、資源訪問服務(wù)模塊、資源描述服務(wù)模塊相互通信；所述運行管理子系統(tǒng)包括用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊，用戶管理服務(wù)模塊和任務(wù)管理服務(wù)模塊之間雙向通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于WEB支持多任務(wù)的仿真綜合集成系統(tǒng)，包括分布并行運算子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)和仿真資源綜合管理子系統(tǒng)，分布并行運算子系統(tǒng)負(fù)責(zé)在高性能計算節(jié)點上分布并行地完成所有仿真計算；仿真資源綜合管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)仿真模型、仿真數(shù)據(jù)、仿真結(jié)果等的存儲、管理；運行管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常維護和仿真任務(wù)的提交管理控制，本發(fā)明可以支持多用戶通過WEB界面同時建立仿真任務(wù)，通過對仿真過程和相關(guān)模型、數(shù)據(jù)的綜合管理，優(yōu)化仿真運行效率平衡仿真負(fù)載，便于用戶組織、實施仿真和評估分析。
文檔編號G06F17/50GK102542103SQ20111043296
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者孟榮清, 張柯, 張永強, 張越平, 段偉, 邱曉剛, 陳彬 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)