一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法
【專利摘要】本方法公開了一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法。該方法包括如下步驟，第一步仿真任務(wù)描述模塊通過人機交互界面輸入本次仿真實例化的模型數(shù)量以及各個模型的參數(shù)，生成仿真任務(wù)描述文件；第二步負載均衡控制模塊讀取仿真任務(wù)描述文件，結(jié)合當前計算機資源利用情況進行任務(wù)分發(fā)，生成聯(lián)邦成員配置文件；第三步聯(lián)邦成員調(diào)度模塊完成聯(lián)邦成員的啟動和模型參數(shù)的加載。該方法實現(xiàn)了計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡，應(yīng)用結(jié)果表明在基于HLA的仿真系統(tǒng)中加入負載平衡功能,使得大型仿真系統(tǒng)可以高效和穩(wěn)定地運行，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種仿真任務(wù)負載均衡的實現(xiàn)方法，特別是涉及一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著基于HLA的分布式仿真實現(xiàn)技術(shù)的日益成熟，大規(guī)模分布式仿真已經(jīng)成為當今仿真技術(shù)發(fā)展的主流。然而在基于HLA的大型仿真系統(tǒng)開發(fā)時，并沒有考慮系統(tǒng)中存在的負載問題。在仿真建模時，只是根據(jù)系統(tǒng)的物理模型或數(shù)學(xué)模型創(chuàng)建聯(lián)邦和聯(lián)邦成員，這就存在著嚴重的負載分配不均的問題。在仿真運行過程中，HLA也沒有負載平衡的機制，這樣容易造成整個仿真系統(tǒng)由于某個節(jié)點的過載而反映遲鈍甚至癱瘓。負載平衡問題在大型分布式仿真中變得越來越突出，已經(jīng)成為影響仿真效率和正確性的關(guān)鍵問題。為了解決這個問題，就需要引入負載平衡方法，使系統(tǒng)可以動態(tài)地優(yōu)化已有仿真資源，減少整體的仿真代價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法，以解決基于HLA的大規(guī)模分布式仿真運行效率存在的問題。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法，該均衡方法的具體步驟為:
[0006]1)借助人機界面完成仿真任務(wù)的輸入，調(diào)用負載均衡模塊生成聯(lián)邦成員配置參數(shù)，通過聯(lián)邦成員調(diào)度模塊完成負載均衡技術(shù)的分布式仿真系統(tǒng)的構(gòu)建，
[0007]2)仿真任務(wù)描述模塊通過輸入本次仿真實例化的模型數(shù)量以及各個模型的參數(shù)，生成仿真任務(wù)描述文件；
[0008]3)負載均衡控制模塊讀取仿真任務(wù)描述文件，結(jié)合當前計算機資源利用情況進行任務(wù)分發(fā)，生成聯(lián)邦成員配置文件，將密集型仿真計算任務(wù)分發(fā)給多個聯(lián)邦成員運行進程。
[0009]4)聯(lián)邦成員調(diào)度模塊以聯(lián)邦成員配置文件作為創(chuàng)建進程的輸入?yún)?shù)，啟動聯(lián)邦成員執(zhí)行進程，完成該聯(lián)邦成員仿真計算任務(wù)配置參數(shù)的加載。
[0010]所述分布式仿真系統(tǒng)包括:
[0011]仿真任務(wù)描述模塊:通過人機交互界面輸入，形成仿真任務(wù)描述文件；
[0012]負載均衡控制模塊:根據(jù)當前計算機CPU利用率和內(nèi)存配置，生成聯(lián)邦成員的配置參數(shù)，調(diào)用聯(lián)邦成員調(diào)度模塊，動態(tài)實例化密集型聯(lián)邦成員實例；
[0013]聯(lián)邦成員調(diào)度模塊:根據(jù)負載均衡控制模塊生成的聯(lián)邦成員配置參數(shù)，完成聯(lián)邦成員的啟動和參數(shù)加載。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0015]本方法能夠?qū)崿F(xiàn)計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡，其突出特點是通過定義任務(wù)描述文件和聯(lián)邦成員配置文件完成任務(wù)的定義和分發(fā)，在基于HLA的仿真系統(tǒng)中加入負載平衡功能，使得大型仿真系統(tǒng)可以高效和穩(wěn)定地運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1 一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法方法流程圖。
[0017]1.仿真任務(wù)描述模塊2.負載均衡控制模塊3.聯(lián)邦成員調(diào)度模塊
【具體實施方式】
[0018]如圖1為一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法方法流程圖，該均衡方法的具體步驟為:
[0019]第一步借助人機界面完成仿真任務(wù)的輸入，調(diào)用負載均衡模塊生成聯(lián)邦成員配置參數(shù)，通過聯(lián)邦成員調(diào)度模塊完成負載均衡技術(shù)的分布式仿真系統(tǒng)的構(gòu)建，包括:仿真任務(wù)描述模塊、負載均衡控制模塊和聯(lián)邦成員調(diào)度模塊。其中:
[0020]仿真任務(wù)描述模塊的功能為:通過人機交互界面輸入，形成仿真任務(wù)描述文件；
[0021]負載均衡控制模塊的功能為:聯(lián)邦成員作為HLA仿真運行的一個節(jié)點，負載均衡模塊根據(jù)當前計算機CPU利用率和內(nèi)存配置，生成聯(lián)邦成員的配置參數(shù)，調(diào)用聯(lián)邦成員調(diào)度模塊，動態(tài)實例化密集型聯(lián)邦成員實例；
[0022]聯(lián)邦成員調(diào)度模塊的功能為:根據(jù)負載均衡控制模塊生成的聯(lián)邦成員配置參數(shù)，完成聯(lián)邦成員的啟動 和參數(shù)加載。
[0023]第二步仿真任務(wù)描述模塊生成仿真任務(wù)描述文件
[0024]仿真任務(wù)描述模塊是一個人機交互界面，通過輸入本次仿真實例化的模型數(shù)量以及各個模型的參數(shù)，生成仿真任務(wù)描述文件，該文件描述了本次仿真任務(wù)的計算復(fù)雜度。
[0025]第三步負載均衡控制模塊生成聯(lián)邦成員配置文件
[0026]負載均衡控制模塊讀取仿真任務(wù)描述文件，結(jié)合當前計算機資源利用情況，采用“發(fā)牌”的方式進行任務(wù)分發(fā)，生成聯(lián)邦成員配置文件，將密集型仿真計算任務(wù)分發(fā)給多個聯(lián)邦成員運行進程，從而達到仿真系統(tǒng)運行的負載均衡。該文件要素包含:
[0027]聯(lián)邦成員名:聯(lián)邦的唯一標識，采用ASCII碼表示；
[0028]聯(lián)邦成員模型實例化個數(shù):聯(lián)邦成員分配的任務(wù)數(shù)量，采用整型數(shù)表示；
[0029]聯(lián)邦成員模型參數(shù)(I…N):模型配置參數(shù)。
[0030]第四步聯(lián)邦成員調(diào)度模塊完成聯(lián)邦成員的啟動和參數(shù)加載
[0031]聯(lián)邦成員調(diào)度模塊以聯(lián)邦成員配置文件作為創(chuàng)建進程的輸入?yún)?shù)，啟動聯(lián)邦成員執(zhí)行進程，完成該聯(lián)邦成員仿真計算任務(wù)配置參數(shù)的加載。
[0032]應(yīng)當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法，其特征在于，該均衡方法的具體步驟為: 1)借助人機界面完成仿真任務(wù)的輸入，調(diào)用負載均衡模塊生成聯(lián)邦成員配置參數(shù)，通過聯(lián)邦成員調(diào)度模塊完成負載均衡技術(shù)的分布式仿真系統(tǒng)的構(gòu)建， 2)仿真任務(wù)描述模塊通過輸入本次仿真實例化的模型數(shù)量以及各個模型的參數(shù)，生成仿真任務(wù)描述文件； 3)負載均衡控制模塊讀取仿真任務(wù)描述文件，結(jié)合當前計算機資源利用情況進行任務(wù)分發(fā)，生成聯(lián)邦成員配置文件，將密集型仿真計算任務(wù)分發(fā)給多個聯(lián)邦成員運行進程。 4)聯(lián)邦成員調(diào)度模塊以聯(lián)邦成員配置文件作為創(chuàng)建進程的輸入?yún)?shù)，啟動聯(lián)邦成員執(zhí)行進程，完成該聯(lián)邦成員仿真計算任務(wù)配置參數(shù)的加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計算密集型仿真任務(wù)的負載均衡方法，其特征在于，包括:所述分布式仿真系統(tǒng)包括: 仿真任務(wù)描述模塊:通過人機交互界面輸入，形成仿真任務(wù)描述文件； 負載均衡控制模塊:根據(jù)當前計算機CPU利用率和內(nèi)存配置，生成聯(lián)邦成員的配置參數(shù)，調(diào)用聯(lián)邦成員調(diào)度模塊，動態(tài)實例化密集型聯(lián)邦成員實例； 聯(lián)邦成員調(diào)度模塊:根據(jù)負載均衡控制模塊生成的聯(lián)邦成員配置參數(shù)，完成聯(lián)邦成員的啟動和參數(shù)加載。
【文檔編號】G06F9/50GK103793281SQ201410035347
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】張進, 李志平, 陳秋瑞 申請人:北京仿真中心