一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，包括如下步骤：用户通过分布式工作站将打开CAE文件的请求上传至所述的中央服务器集群；所述的中央服务器集群打开文件请求后，打开对应的文件；在与该文件对应的记录中，加入本次打开该文件的用户ID；同时，将该文件的打开用户数量加一；各分布式工作站内的通用的API记录框架记录所述客户的所有操作行为；提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；中央服务器集群向打开该文件的分布式工作站发送同步更新文件指令，分布式工作站收到更新后的文件后显示在本地的浏览器上，由所述的各分布式工作站将文件提交中央服务器集群处理，完成协同工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机支持的协同工作CSCW以及分布式的计算机辅助工程CAE领域，尤其涉及一种应用于具有多个分布式工作站的协同工作系统。涉及专利分类号G06计算；推算；计数G06F电数字数据处理G06F17/00特别适用于特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法G06F17/50计算机辅助设计。
技术介绍
目前普遍的协同工作方法为设计人员通过各自分别完成对应任务，通过视频会议、共享文件等形式来进行较低程度的协同；或使用基于HTTP协议的，通过搭建应用平台，利用各CAE软件特定的、互不统一的API接口或以中间文件的形式获取对象模型的节点坐标、物理信息等数据，处理后达到协同工作的目的。由于CAE软件比较复杂，二次开发程度有限，而且大型任务拥有海量数据，所以目前的技术依然需要在工作人员本地客户端安装完整CAE软件，依赖本地CAE程序计算，利用现有网络技术传输数据，对工作站的主机和网络性能都有较高的要求，没有很好地发挥云计算“轻客户端”的特性，协同范围比较有限。CAE软件一般由前处理、求解计算和后处理三个模块组成，其中，前处理模块主要用于CAE几何模型和物理模型的建立、网格划分以及物理属性和边界条件添加等；求解器的核心是数值求解，类型包括结构分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析等；后处理模块主要用来实现分析结果的判读和评定，如将计算结果以彩色云图、矢量图、粒子流迹图、切面等图形方式显示出来，或以文本、图表等形式输出。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制的一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，用于包含处于云端、负责软件运行的中央服务器集群和多个供使用者操作使用的分布式工作站组成的系统中，包括如下步骤：—用户通过分布式工作站将打开CAE文件的请求上传至所述的中央服务器集群；—所述的中央服务器集群打开文件请求后，在服务器集群的存储单元中，打开对应的文件；在与该文件对应的记录中，加入本次打开该文件的用户ID；同时，将该文件的打开用户数量加一；—各分布式工作站内的通用的API记录框架记录所述客户的所有操作行为；并将操作行为上传至所述的中央服务器集群；—提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；如果不存在交集，则所述的行为数据库自动合并针对该文件的API函数的操作结果；—中央服务器集群向打开该文件的分布式工作站发送同步更新文件指令，分布式工作站收到更新后的文件后显示在本地的浏览器上，由所述的各分布式工作站将文件提交中央服务器集群处理，完成协同工作。作为优选的实施方式，所述的API记录框架为适配多种CAE软件提供的API的通用底层API记录框架，记录用户在各软件中的细粒度详细操作信息；作为优选的实施方式，所述的操作行为包括：用户调用API功能函数时，采集API函数名、API参数、操作数据集合：读集合和写集合的单元ID，文件ID和用户ID，将采集的信息形成数据表项，传输至所述的中央服务器集群。所述的操作行为，为极细粒度层级上的操作行为，该行为包括用户全部鼠标和键盘操作动作(例如鼠标的单击、拖拽，以及按下抬起键盘)所导致的在软件界面和功能上的作用对应的API函数。作为优选的实施方式，针对新打开工程文件的请求，中央服务器集群在确认分布式工作站发送请求后，中央服务器集群在存储单元中开辟一个新的存储空间存储新的文件；记录文件的用户信息以及权限。作为优选的实施方式，所述步骤“提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；如果不存在交集，则所述的行为数据库自动合并针对该文件的API函数的操作结果；”具体包括如下步骤：—所述的中央服务器集群将检测到的冲突的两个API函数存储为冲突关系表项；该数据表的结构中至少包含为导致冲突的：API函数一名称、API函数二名称、API函数一参数、API函数二参数、API函数一操作的数据集合、API函数二操作的数据集合、API函数一参数、API函数二参数、冲突文件ID、用户 一ID、用户二ID；—中央服务器集群根据上述参数分析冲突类型，在冲突经验库中检索与所述的冲突的API函数一和API函数二的名称；—如果该数据库中包含了针对所述两函数的一个或多个冲突解决方案，则中央服务器集群将所述的冲突解决方案发送给对该文件存在操作冲突的两用户(分布式工作站)或多个用户；—冲突用户选择所述的解决方案，直到达成共识；否则放弃服务器集群提供的解决方案。更进一步的，若所述的存储解决方案不能解决冲突：—所述的中央服务器集群启动协商(对话框)，多个冲突用户开始自行协商解决；确定一个主操作用户，记录主操作用户的操作，作为该冲突的一个新的解决方案，存入所述的冲突数据库；所述主操作用户的操作主要包括：a、只保留用户一的API函数结果； b、只保留用户二的API函数结果； c、用户一和用户二API函数写集合的非交集部分同时写入；交集部分只写入用户一API函数结果；d、用户一和用户二API函数写集合的非交集部分同时写入；交集部分只写入用户二API函数结果；e、用户一和用户二API函数写集合非交集部分同时写入，交集部分先写入用户一API函数结果，后写入用户二API函数结果；f、用户一和用户二API函数写集合非交集部分同时写入，交集部分先写入用户二API函数结果，后写入用户一API函数结果；将存为新的冲突解决方案后，在该方案解决冲突次数上加一。作为优选的实施方式，提交运算的步骤如下：—中央服务器收到提交任务请求后，向打开文件的系统内分布式工作站广播此请求，由各用户选择是否同意提交任务；若全部同意，则服务器接收提交请求；否则，拒绝提交；—中央服务器锁定提交求解器的文件，在求解器运算完成之前，所述文件不能再作为任务提交；—中央服务器集群根据任务分派优先列表，按设定的阈值策略分配任务，并更新所述中央服务器集群中的每个服务器的负载状态，分布式的计算当前任务；所述的中央服务器集群在运算过程中，通过负载均衡模块，利用阈值策略，该阈值策略用于判断中央服务器集群中的每个服务器的负载任务数和任务执行时间阈值。更进一步的，所述的阈值策略为：—中央服务器集群首先随机选择一台服务器，判断若把运算任务传送到该服务器后，该服务器的任务队列长度是否会超过阈值；—如果不超过阈值，则传送此任务；否则，在服务器集群中随机选择另一台服务器，以同样方式判断该服务器任务队列长度是否超过阈值；直到找到一台合适的目的服务器；或探测次数超过一个静态值限制MAX_ATTEMP_TIME；—当任务真正到达服务器时，忽略该服务器的队列状态，该服务器直接处理接到的任务；—如果服务器的负载超过任务数阈值并且任务的执行时间超过任务执行时间阈值时，则重新分配改任务；否则执行该计算任务。具体实施方式为使本专利技术的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，主要包括如下步骤：中央服务器集群收到系统内的分布式工作站发出的打开软件的请求，响应后，启动请求对应的CAE软件，并将操作界面实时显示在请求打开该软件的分布式工作站的浏览器上。针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，用于包含处于云端、负责软件运行的中央服务器集群和多个供使用者操作使用的分布式工作站组成的系统中，其特征在于包括如下步骤：—用户通过分布式工作站将打开CAE文件的请求上传至所述的中央服务器集群；—所述的中央服务器集群打开文件请求后，在服务器集群的存储单元中，打开对应的文件；在与该文件对应的记录中，加入本次打开该文件的用户ID；同时，将该文件的打开用户数量加一；—各分布式工作站内的通用的API记录框架记录所述客户的所有操作行为；并将操作行为上传至所述的中央服务器集群；—提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；如果不存在交集，则所述的行为数据库自动合并针对该文件的API函数的操作结果；—中央服务器集群向打开该文件的分布式工作站发送同步更新文件指令，分布式工作站收到更新后的文件后显示在本地的浏览器上，由所述的各分布式工作站将文件提交中央服务器集群处理，完成协同工作。

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，用于包含处于云端、负责软件运行的中央服务器集群和多个供使用者操作使用的分布式工作站组成的系统中，其特征在于包括如下步骤：—用户通过分布式工作站将打开CAE文件的请求上传至所述的中央服务器集群；—所述的中央服务器集群打开文件请求后，在服务器集群的存储单元中，打开对应的文件；在与该文件对应的记录中，加入本次打开该文件的用户ID；同时，将该文件的打开用户数量加一；—各分布式工作站内的通用的API记录框架记录所述客户的所有操作行为；并将操作行为上传至所述的中央服务器集群；—提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；如果不存在交集，则所述的行为数据库自动合并针对该文件的API函数的操作结果；—中央服务器集群向打开该文件的分布式工作站发送同步更新文件指令，分布式工作站收到更新后的文件后显示在本地的浏览器上，由所述的各分布式工作站将文件提交中央服务器集群处理，完成协同工作。2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，其特征还在于：所述的API记录框架为适配多种CAE软件提供的API的通用底层API记录框架，记录用户在各软件中的细粒度详细操作信息。3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，其特征还在于：所述的操作行为包括：用户调用API功能函数时，采集API函数名、API参数、操作数据集合：读集合和写集合的单元ID，文件ID和用户ID，将采集的信息形成数据表项，传输至所述的中央服务器集群。所述的操作行为，为极细粒度层级上的操作行为，该层级的操作行为包括用户的全部鼠标和键盘操作所导致的在软件界面和功能上的作用对应的API函数。4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，其特征还在于针对新打开工程文件的请求，中央服务器集群在确认分布式工作 站发送请求后，中央服务器集群在存储单元中开辟一个新的存储空间存储新的文件；记录文件的用户信息以及权限。5.根据权利要求1所述的一种基于云计算的CAE分布式协同工作方法，其特征还在于：所述步骤“提取所述行为数据库中针对同一文件的文件操作的API函数的写集合是否存在交集；如果存在交集，则进行冲突解决；如果不存在交集，则所述的行为数据库自动合并针对该文件的API函数的操作结果；”具体包括如下步骤：—所述的中央服务器集群将检测到的冲突的两个API函数存储为冲突关系表项；该数据表的结构中至少包含为导致冲突的：API函数一名称、API函数二名称、API函数一参数、API函数二参数、API函数一操作的数据集合、API函数二操作的数据集合、API函数一参数、API函数二参数、冲突文件ID、用户一ID、用户二ID；—中央服务器集群根据上述参数分析冲突类型，在冲突经验库中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向奎，王长生，王甜驹，李元慧，郑国君，董亚亚，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21