一种分布式多节点仿真管理方法技术

本发明专利技术公开一种分布式多节点仿真管理方法，将提供多台管理计算机、从多个地点、节点对仿真任务的初始条件设置、仿真运行过程进行控制的方法；实现了多台管理计算机的状态要保持一致，从一台管理计算机上的管理操作导致的状态应反映在其它所有管理计算机上；确保管理计算机上发布的管理指令按发布顺序被目标程序接收一次且仅接收一次，避免udp传输的不可靠性或周期性传输浪费网络带宽的缺陷；参与通信的计算机中的一台或几台重新启动后，其上次运行时的通信关系可以自动恢复，可靠通信仍可继续进行。

A Distributed Multi-node Simulation Management Method

【技术实现步骤摘要】
一种分布式多节点仿真管理方法
本专利技术公开一种分布式多节点仿真管理方法，特别是涉及一种在分布式环境下从多个仿真管理节点发布仿真管理指令、实现对仿真任务进行管理的方法，涉及计算机仿真管理

技术介绍
在飞行模拟器等分布式仿真系统中，需要对仿真的仿真初始条件、仿真运行过程等进行管理。例如，飞行模拟器，仿真初始条件的管理包括飞机初始位置、油量、载重、气象条件等设置；仿真运行过程的管理包括仿真任务的执行、结束、暂停等。现在进行这种仿真管理的方法是设置一台仿真管理计算机，该计算机上运行一个仿真管理程序，仿真管理程序提供人机界面，通常是图形化人机界面。人们通过操作人机界面进行仿真初始条件、仿真运行过程等的管理。目前，公开的技术方案是，仿真管理计算机要么位于模拟机舱内、要么位于远离模拟机舱的教员控制台上，即只提供一个仿真管理节点。如果能提供一个从多个地点、节点对仿真进行管理的方法，将会得到管理便捷、提高仿真运行效率的有益效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种分布式多节点仿真管理方法，将提供多台管理计算机、从多个地点、节点对仿真任务的初始条件设置、仿真运行过程进行控制的方法；实现了多台管理计算机的状态要保持一致，从一台管理计算机上的管理操作导致的状态应反映在其它所有管理计算机上；确保管理计算机上发布的管理指令按发布顺序被目标程序接收一次且仅接收一次，避免udp传输的不可靠性或周期性传输浪费网络带宽的缺陷；参与通信的计算机中的一台或几台重新启动后，其上次运行时的通信关系可以自动恢复，可靠通信仍可继续进行。为实现上述目的，本专利技术提供一种分布式多节点仿真管理方法，其技术解决方案如下：包括第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机、第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机；还包括一台路由计算机；这些计算机通过以太网交换机相连接构成一个互通的以太网；所述第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机上分别运行第一仿真程序、第二仿真程序、…、第M仿真程序；所述第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机上分别运行第一管理程序、第二管理程序、…、第N管理程序；所述路由计算机上运行一个路由程序；所述仿真程序执行具体的仿真任务，接受所述管理程序的仿真条件配置和仿真运行控制；所述管理程序对仿真程序发布仿真条件配置和仿真运行控制指令（以下统称管理指令）；所述仿真条件配置与具体的仿真程序执行的具体仿真任务相关；所述仿真运行控制包括控制仿真程序的执行、结束、暂停等控制项；所述管理程序提供发布所述管理指令的人机界面；所述路由程序在所述仿真程序和所述管理程序之间分发所述管理指令；所述仿真程序、仿真程序、路由程序具有通信自动同步功能，即当任意仿真程序、仿真程序、路由程序重新启动后，所述管理指令仍可在这些程序间传输；可以选择从任一所述管理程序的人机界面选择任意所述管理指令，被选择的管理程序称为当前管理程序，被选择的管理指令称为当前管理指令；所述管理程序、仿真程序、路由程序之间的分发所述管理指令的过程如下：步骤1，从当前管理程序的人机界面选择当前管理指令；步骤2，当前管理程序将当前管理指令通过以太网传输给所述路由程序；步骤3，所述路由程序将当前管理指令通过以太网传输给所有其它管理程序和所有仿真程序；步骤4，所有其它管理程序根据当前管理指令更新各自的人机界面显示，使所有的管理程序始终保持一致状态；步骤5，所有仿真程序执行与当前管理指令相应的响应。所述管理程序、仿真程序、路由程序之间的管理指令的传输通信采用可靠传输方式。所述可靠传输方式采用tcp协议。所述可靠传输方式也可以采用基于udp协议的无连接可靠传输方式。所述基于udp协议的无连接可靠传输方式的实现方法是,包括一个类UdpReliable；所述类UdpReliable的对象称为收发器；每个收发器包括一个本地IP端口对和一个远程IP端口对；所述IP端口对由IP地址和端口号构成；两个互相匹配的收发器构成一个逻辑信道；所述匹配是逻辑信道一端的收发器的本地IP端口对和远程IP端口对分别与逻辑信道另一端的收发器的远程IP端口对和本地IP端口对相等；当使用逻辑信道一端的收发器的Send操作发送数据后，逻辑信道另一端的收发器的Recv操作可确保数据按序接收且仅接收一次；收发器的Send操作发送数据的源地址是它的本地IP端口对、目的地址是它的远程IP端口对；收发器的Recv操作的接收地址是它的本地IP端口对，且只接收源地址是它的远程IP端口对的数据；一个程序可以通过N（N>1）个收发器与一个或多个其它程序建立起N个逻辑信道；所述仿真程序、管理程序、路由程序通过创建收发器建立逻辑信道、通过逻辑信道一端的收发器的Send操作向逻辑信道发送管理指令、通过逻辑信道另一端的收发器的Recv操作从逻辑信道接收管理指令；所述第一仿真程序创建第一仿真收发器、第二仿真程序创建第二仿真收发器、…、所述第M仿真程序创建第M仿真收发器；所述第一管理程序创建第一管理收发器、所述第二管理程序创建第二管理收发器、…、所述第N管理程序创建第N管理收发器；所述路由程序创建（M+N）个收发器，分别称为第一路由仿真收发器、第二路由仿真收发器、…、第M路由仿真收发器、第一路由管理收发器、第二路由管理收发器、…、第N路由管理收发器；所述第一路由仿真收发器与第一仿真收发器构成一个逻辑信道、所述第二路由仿真收发器与第二仿真收发器构成一个逻辑信道、…、所述第M路由仿真收发器与第M仿真收发器构成一个逻辑信道；所述第一路由管理收发器与第一管理收发器构成一个逻辑信道、所述第二路由管理收发器与第二管理收发器构成一个逻辑信道、…、所述第N路由管理收发器与第N管理收发器构成一个逻辑信道。所述收发器包括一个发送队列用于存储发送数据包、一个接收队列用于储接收数据包；所述类UdpReliable维持一个后台线程，该线程负责驱动一个程序内的每个收发器完成如下操作：a）发送位于所述发送队列队首的发送数据包，并在该发送数据包被成功接收后从所述发送队列中删除该发送数据包；b）接收发送数据包，并把有效数据包加入接收队列队尾；所述有效数据包是指确保按序接收一次且只接收一次的的发送数据包；c)实现所述通信自动同步功能；所述发送数据包是指用于网络传输的以所述管理指令为用户数据的协议数据单元；所述接收数据包是指存储所述管理指令的上交数据单元。所述通信自动同步功能的实现方法如下：a）所述收发器维持一个发送计数,初值为0；b）所述收发器维持一个接收计数,初值为0；c）所述收发器将发送计数随发送数据包发送，发送数据包中的发送计数称为数据包发送计数；发送数据包被成功接收后发送计数加1；d）所述收发器每接收到一个数据包发送计数等于接收计数的发送数据包，接收计数加1；e）所述收发器每接收到重复的发送数据包时，发送一个应答数据包，应答数据包中包含所述接收计数的当前值，应答数据包中的接收计数称为数据包接收计数；f）当所述收发器连续接收到一定数量（具体数量依据不同的实施例而定）的同时满足以下条件的发送数据包或应答数据包后：条件一，都是发送数据包，或者都是应答数据包；条件二，所有发送数据包的数据包发送计数为0，或者所有应答数据包的数据包接收计数为0；条件三，所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：包括第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机、第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机；还包括一台路由计算机；这些计算机通过以太网交换机相连接构成一个互通的以太网；所述第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机上分别运行第一仿真程序、第二仿真程序、…、第M仿真程序；所述第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机上分别运行第一管理程序、第二管理程序、…、第N管理程序；所述路由计算机上运行一个路由程序；所述仿真程序执行具体的仿真任务，它接受所述管理程序的仿真条件配置和仿真运行控制；所述管理程序对仿真程序发布仿真条件配置和仿真运行控制指令（以下统称管理指令）；所述仿真条件配置与具体的仿真程序执行的具体仿真任务相关；所述仿真运行控制包括控制仿真程序的执行、结束、暂停等控制项；所述管理程序提供发布所述管理指令的人机界面；所述路由程序在所述仿真程序和所述管理程序之间分发所述管理指令；所述仿真程序、仿真程序、路由程序具有通信自动同步功能，即当任意仿真程序、仿真程序、路由程序重新启动后，所述管理指令仍可在这些程序间传输；可以选择从任一所述管理程序的人机界面选择任意所述管理指令，被选择的管理程序称为当前管理程序，被选择的管理指令称为当前管理指令；所述管理程序、仿真程序、路由程序之间的分发所述管理指令的过程如下：步骤1，从当前管理程序的人机界面选择当前管理指令；步骤2，当前管理程序将当前管理指令通过以太网传输给所述路由程序；步骤3，所述路由程序将当前管理指令通过以太网传输给所有其它管理程序和所有仿真程序；步骤4，所有其它管理程序根据当前管理指令更新各自的人机界面显示，使所有的管理程序始终保持一致状态；步骤5，所有仿真程序执行与当前管理指令相应的响应。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：包括第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机、第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机；还包括一台路由计算机；这些计算机通过以太网交换机相连接构成一个互通的以太网；所述第一仿真计算机、第二仿真计算机、…、第M仿真计算机上分别运行第一仿真程序、第二仿真程序、…、第M仿真程序；所述第一管理计算机、第二管理计算机、…、第N管理计算机上分别运行第一管理程序、第二管理程序、…、第N管理程序；所述路由计算机上运行一个路由程序；所述仿真程序执行具体的仿真任务，它接受所述管理程序的仿真条件配置和仿真运行控制；所述管理程序对仿真程序发布仿真条件配置和仿真运行控制指令（以下统称管理指令）；所述仿真条件配置与具体的仿真程序执行的具体仿真任务相关；所述仿真运行控制包括控制仿真程序的执行、结束、暂停等控制项；所述管理程序提供发布所述管理指令的人机界面；所述路由程序在所述仿真程序和所述管理程序之间分发所述管理指令；所述仿真程序、仿真程序、路由程序具有通信自动同步功能，即当任意仿真程序、仿真程序、路由程序重新启动后，所述管理指令仍可在这些程序间传输；可以选择从任一所述管理程序的人机界面选择任意所述管理指令，被选择的管理程序称为当前管理程序，被选择的管理指令称为当前管理指令；所述管理程序、仿真程序、路由程序之间的分发所述管理指令的过程如下：步骤1，从当前管理程序的人机界面选择当前管理指令；步骤2，当前管理程序将当前管理指令通过以太网传输给所述路由程序；步骤3，所述路由程序将当前管理指令通过以太网传输给所有其它管理程序和所有仿真程序；步骤4，所有其它管理程序根据当前管理指令更新各自的人机界面显示，使所有的管理程序始终保持一致状态；步骤5，所有仿真程序执行与当前管理指令相应的响应。2.根据权利要求1所述的一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：所述管理程序、仿真程序、路由程序之间的管理指令的传输通信采用可靠传输方式。3.根据权利要求2所述的一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：所述可靠传输方式采用tcp协议。4.根据权利要求2所述的一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：所述可靠传输方式采用基于udp协议的无连接可靠传输方式。5.根据权利要求4所述的一种分布式多节点仿真管理方法，其特征在于：所述基于udp协议的无连接可靠传输方式的实现方法是,包括一个类UdpReliable；所述类UdpReliable的对象称为收发器；每个收发器包括一个本地IP端口对和一个远程IP端口对；所述IP端口对由IP地址和端口号构成；两个互相匹配的收发器构成一个逻辑信道；所述匹配是逻辑信道一端的收发器的本地IP端口对和远程IP端口对分别与逻辑信道另一端的收发器的远程IP端口对和本地IP端口对相等；当使用逻辑信道一端的收发器的Send操作发送数据后，逻辑信道另一端的收发器的Recv操作可确保数据按序接收且仅接收一次；收发器的Send操作发送数据的源地址是它的本地IP端口对、目的地址是它的远程IP端口对；收发器的Recv操作的接收地址是它的本地IP端口对，且只接收源地址是它的远程IP端口对的数据；一个程序可以通过N（N>1）个收发器与一个或多个其它程序建立起N个逻辑信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鉴轩，刘首硕，籍尹超，王宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军航空大学飞行研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22