一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统技术方案

一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，包括对外接口、任务队列节点、任务处理节点和数据中心。对外接口接收来自外界的母任务和资源数据，将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布。任务队列节点负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口。任务处理节点从任务队列节点和数据中心分别获取任务和资源数据，对任务进行处理，将处理结果以及处理过程中产生的新任务反馈给任务队列节点。数据中心存储资源数据。本发明专利技术降低了仿真系统的延迟，提高了通信效率，实现了LVC一体化高效仿真。

A Non-Coupled Flow Asynchronous Task Processing System for LVC Simulation

An uncoupled flow asynchronous task processing system for LVC simulation includes external interface, task queue node, task processing node and data center. The external interface receives the parent task and resource data from the outside world, feeds the external parent task and resource data back to the task queue node, receives the task processing results feedback from the task queue node and publishes them to the outside world. Task queue nodes are responsible for task splitting and merging, assign tasks to task processing nodes, store resource data to data center, and process the processing results from task processing nodes and feedback them to external interfaces. Task processing node obtains task and resource data from task queue node and data center respectively, processes the task, and feeds back the processing results and new tasks generated in the process to task queue node. Data centers store resource data. The invention reduces the delay of the simulation system, improves the communication efficiency, and realizes the integrated and efficient simulation of LVC.

【技术实现步骤摘要】
一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统
本专利技术涉及一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，采用分布式和流式处理机制，将任务处理与数据松耦合，并充分考虑节点间的负载均衡，属于仿真领域。
技术介绍
LVC一体化仿真是指在仿真系统中同时具有实装、模拟器、虚拟兵力三种类型的仿真。实装是指真实的人使用实际装备进行实际运用。模拟器是指真实的人操纵仿真系统，往往表现为人在回路的模拟训练系统。虚拟兵力是指数学仿真系统，它是一种推演分析工具。目前，国内外对LVC一体化仿真技术展开了一些研究，近年来，国外军工产品试验验证模式正在由以实物试验为主的模式向虚实结合的综合试验验证方向发展，在军工产品综合试验的体系化、智能化、网络化、标准化等方面，取得了一系列的理论和实践成果，并形成了一系列标准规范包括高层体系结构(HLA)、基本对象模型(BOM)、试验与训练使能体系结构(TENA)、模型驱动体系结构(MDA)等。LVC一体化仿真涉及大量实装、模拟器和数学模型，每个仿真步长，模型之间的交互频繁、计算量大且数据量大，这会导致仿真系统的延迟增大，通信效率降低，本专利技术提供一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理方法有效提升LVC一体化仿真系统的通信性能。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，降低了仿真系统的延迟，提高了通信效率，实现了LVC一体化高效仿真。本专利技术的技术解决方案是：一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，包括对外接口、任务队列节点、任务处理节点和数据中心；对外接口：接收来自外界的母任务和资源数据，根据任务队列节点的请求将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布；任务队列节点：存储任务和资源数据，负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口；所述任务包括外界母任务和任务处理节点产生的新任务；任务处理节点：从任务队列节点和数据中心分别获取任务和资源数据，对任务进行处理，将处理结果以及处理过程中产生的新任务反馈给任务队列节点；数据中心：存储资源数据。所述任务队列节点包括多个，每个任务队列节点根据当前负载情况判断是否向对外接口发送请求。任务队列节点将获取的任务和资源数据进行编号，得到任务编号和资源索引号，然后按任务编号、资源索引号、是否有子任务、是否是子任务、子任务注册存储到任务队列列表中，所述任务编号和资源索引号一一对应。所述子任务注册为一个单独的列表；任务队列节点在接收到任务时，根据任务复杂程度、计算所消耗的资源判断是否需要进行任务拆分；当任务不需要拆分时，所述子任务注册为空表；当任务需要拆分时，所述子任务注册列表中存储该任务所包含的所有子任务的任务编号、资源索引号和是否完成。任务队列节点按照如下方式对任务处理节点的处理结果进行处理：原任务被拆分时，当所有子任务全都处理完成以后，由任务队列节点负责将所有子任务处理结果合并，得到原任务的处理结果；原任务未被拆分时，对应任务处理节点的处理结果即为原任务的处理结果。任务队列节点在接收到任务时，将任务编号、资源索引号和完成任务所需要的资源数据一并存储到数据中心中。任务队列节点将任务分配给任务处理节点时，同时向任务处理节点发送该任务的任务编号和资源索引号。任务处理节点有多个，每个任务处理节点向任务队列节点提交申请，从任务队列节点获取任务，并根据资源索引号从数据中心获取处理任务需要的资源数据，进行任务的计算处理；当任务计算完成且处理过程中未产生的新任务时，将处理结果反馈给任务队列节点；当任务计算完成且处理过程中产生的新任务时，将处理结果、处理过程中产生的新任务以及新任务需要的资源数据反馈给任务队列节点；当任务计算未完成时，不反馈。所述任务处理节点在从任务队列节点获取任务之后，需要维护一个任务处理列表，该任务处理列表中包括：任务编号、资源索引号、是否产生新任务，其中任务编号和资源索引号是从任务队列节点中直接获取的。所述任务处理节点向任务队列节点提交申请的同时需要将其自身的软硬件信息提供给任务队列节点，所述软硬件信息包括计算机显卡、CPU使用率、内存使用率和吞吐量。所述任务队列节点将任务分配给任务处理节点的方式如下：任务队列节点周期性的对申请计算任务的任务处理节点按照软硬件信息进行优先级排序，给优先级高的任务处理节点分配任务，实现任务处理节点的负载均衡。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术任务队列节点对任务进行拆分，并分配到多个任务处理节点上，实现了分布式处理，极大地提高了计算速度，降低了仿真系统的延迟，提高了通信效率，能够处理大通量的计算任务。(2)本专利技术任务队列节点不需要任务处理节点反馈结果即可根据请求为任务处理节点分配任务，实现了对任务的流式处理，提高了通信效率，实现了LVC一体化高效仿真。(3)本专利技术任务队列节点接收到任务时，对任务和资源数据对应编号，并单独将资源数据存储在数据中心，实现了任务和资源数据的松耦合，，降低了节点的资源消耗，提高了计算速度和系统的安全性。附图说明图1为本专利技术的组成结构图；图2为本专利技术的任务队列列表结构图；图3为本专利技术的任务处理列表结构图。具体实施方式在叙述本专利技术具体实施方式之前，对本专利技术用到的技术术语进行说明：母任务，是指从系统外部接收的最原始的任务。子任务，是指为完成一个任务，将母任务拆分成的多个小任务。下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术所述的一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，包括：对外接口、任务队列节点、任务处理节点和数据中心四部分，对外接口接收来自外界的母任务和资源数据，根据任务队列节点的请求将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布。任务队列节点存储任务(包括外界母任务和任务处理节点产生的新任务)和资源数据，负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口。任务处理节点从任务队列节点和数据中心分别获取任务和资源数据，对任务进行处理，将处理结果以及处理过程中产生的新任务反馈给任务队列节点。数据中心用于存储数据。对外接口，是本专利技术系统与外界的接口，负责处理与外界的交互，从系统外部接收母任务和运行所需要的资源数据，根据任务队列节点的请求将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布。任务队列节点，存储任务和资源数据，负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口；任务包括外界母任务和任务处理节点产生的新任务。任务队列节点包括多个，每个任务队列节点根据当前负载情况判断是否向对外接口发送请求。任务队列节点周期性的对申请计算任务的任务处理节点进行优先级排序，给优先级高的节点分配任务，实现节点负载均衡。任务队列节点存储外界来的信息和内部临时信息，将获取的任务和资源数据进行编号，得到任务编号和资源索引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：包括对外接口、任务队列节点、任务处理节点和数据中心；对外接口：接收来自外界的母任务和资源数据，根据任务队列节点的请求将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布；任务队列节点：存储任务和资源数据，负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口；所述任务包括外界母任务和任务处理节点产生的新任务；任务处理节点：从任务队列节点和数据中心分别获取任务和资源数据，对任务进行处理，将处理结果以及处理过程中产生的新任务反馈给任务队列节点；数据中心：存储资源数据。

【技术特征摘要】
1.一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：包括对外接口、任务队列节点、任务处理节点和数据中心；对外接口：接收来自外界的母任务和资源数据，根据任务队列节点的请求将外界母任务和资源数据反馈给任务队列节点，接收任务队列节点反馈的任务处理结果并向外发布；任务队列节点：存储任务和资源数据，负责任务的拆分与合并，并将任务分配给任务处理节点，将资源数据存储到数据中心；对来自任务处理节点的处理结果进行处理后反馈给对外接口；所述任务包括外界母任务和任务处理节点产生的新任务；任务处理节点：从任务队列节点和数据中心分别获取任务和资源数据，对任务进行处理，将处理结果以及处理过程中产生的新任务反馈给任务队列节点；数据中心：存储资源数据。2.根据权利要求1所述的一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：所述任务队列节点包括多个，每个任务队列节点根据当前负载情况判断是否向对外接口发送请求。3.根据权利要求2所述的一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：任务队列节点将获取的任务和资源数据进行编号，得到任务编号和资源索引号，然后按任务编号、资源索引号、是否有子任务、是否是子任务、子任务注册存储到任务队列列表中，所述任务编号和资源索引号一一对应。4.根据权利要求3所述的一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：所述子任务注册为一个单独的列表；任务队列节点在接收到任务时，根据任务复杂程度、计算所消耗的资源判断是否需要进行任务拆分；当任务不需要拆分时，所述子任务注册为空表；当任务需要拆分时，所述子任务注册列表中存储该任务所包含的所有子任务的任务编号、资源索引号和是否完成。5.根据权利要求4所述的一种面向LVC仿真的非耦合流式大通量异步任务处理系统，其特征在于：任务队列节点按照如下方式对任务处理节点的处理结果进行处理：原任务被拆分时，当所有子任务全都处理完成以后，由任务队列节点负责将所有子任务处理结果合并，得到原任务的处理结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾长伟，王晓路，刘闻，张恒，刘佳，何漫，汪宏昇，董志明，谭亚新，范锐，王颖昕，褚厚斌，蔡斐华，郭晶，张丽晔，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11