一种基于分布式黑板机制的仿真平台制造技术

本申请涉及一种基于分布式黑板机制的仿真平台，所述平台包括：多个仿真模块；仿真模块之间通过分布式本地黑板机制进行数据交互；分布式本地黑板机制包括：环状数据交互机制、数据路由并行检索机制、多策略数据同步分发机制、差异化数据更新机制和实体状态

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式黑板机制的仿真平台


[0001]本申请涉及数据处理与仿真领域，特别是涉及一种基于分布式黑板机制的仿真平台。

技术介绍

[0002]随着仿真技术的发展，出现了黑板机制，黑板机制适用于大型分布式仿真系统的基础内核和底层支撑框架。采用这一技术，可以非常方便的实现分布式仿真计算，将大量的复杂模型根据计算量的大小合理配置到不同的仿真节点，充分发挥计算机网络中的硬件计算资源，大大提高了仿真模型的计算效率；采用黑板机制，实现了本地黑板数据的快速读写，以及网络数据的高速共享；同时也方便实现复杂仿真系统的分布式集成与部署。
[0003]然而，目前有多种黑板机制的实现方案和软件系统，仿真模块的元数据结构与数据黑板耦合较强，主流的黑板系统在应用前需要将元数据结构固化在共享内存中，无法在应用时动态构建需要交互的数据结构，因此在面向多领域、数据结构变化较多的仿真场景下支持不足，目前的黑板系统数据分发以黑板数据写入
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黑板数据读取为主，模式单一，无法满足即时数据触发、数据同步拉取等多种分发模式，同时在分布式环境下，大部分黑板体制为全局黑板，即每个单机节点均维护一个全数据拷贝，每次更新均需要进行广播更新，影响分布式数据更新同步效率，数据同步分发效率低下等问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高数据同步分发效率的一种基于分布式黑板机制的仿真平台。
[0005]一种基于分布式黑板机制的仿真平台，所述平台包括：多个仿真模块；仿真模块之间通过分布式本地黑板机制进行数据交互；分布式本地黑板机制包括：环状数据交互机制、数据路由并行检索机制、多策略数据同步分发机制、差异化数据更新机制和实体状态
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更新逻辑分离机制；环状数据交互机制是通过队列实现仿真模块之间的环状数据交互，分布式本地黑板机制的共享内存包括环状配置的实体状态区、实体缓存区与消息发布区；数据路由并行检索机制是通过在仿真模块之间设置发布/订阅机制，实现仿真模块之间数据路由的并行检索；多策略数据同步分发机制是通过API发布数据交互接口进行仿真模块之间的数据同步分发；差异化数据更新机制是仿真模块接收到仿真实体的实体状态时，通过与仿真模块中存储的实体状态差异信息，更新实体缓存区；实体状态
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更新逻辑分离机制是无状态服务实例与实体状态组成的实体状态空间之间进行状态关联，以及无状态服务实例之间进行消息关联，实现实体状态与更新逻辑解耦。
[0006]在其中一个实施例中，环状数据交互机制是通过队列实现仿真模块之间的环状数据交互，包括：环状数据交互机制通过将仿真模块中的元数据设计为数据包的队列结构进行环状存储,将数据存储与数据结构定义分离，实现仿真模块之间的环状数据交互；元数据为仿真中需要交互的数据结构；环状存储指将数据包的写入区与读取区首尾相连。
[0007]在其中一个实施例中，数据路由并行检索机制是通过在仿真模块之间设置发布/订阅机制，实现仿真模块之间数据路由的并行检索，包括：数据路由并行检索机制将仿真模块中实体数据交互关系以发布/订阅的方式进行配置和描述，得到多张数据路由表；对数据路由表采用并行检索的方式，实现仿真模块之间数据路由的并行检索；并行检索为多节点、多线程和多进程的三级并行检索。
[0008]在其中一个实施例中，多策略数据同步分发机制是通过API发布数据交互接口进行仿真模块之间的数据同步分发，包括：多策略数据同步分发机制通过基于互斥锁的同步机制、触发式的事件机制对本地黑板机制的写入读取策略进行扩展，得到多种数据分发策略；数据分发策略包括主动推送、主动拉取和RPC服务；数据分发策略通过API发布数据交互接口调用callservice函数，实现仿真模块之间的数据同步分发。
[0009]在其中一个实施例中，数据分发策略通过API发布数据交互接口调用callservice函数，实现仿真模块之间的数据同步分发，包括：数据分发策略通过API发布数据交互接口调用callservice函数，将需要分发的数据写入仿真模块的共享内存中，调用方进行等待，写入完成后，通过仿真模块的单机总控从共享内存中读取分发数据并分发给另一仿真模块的单机总控，然后将分发数据写入该仿真模块的共享内存中，这个过程中发送方等待读取回复，当分发数据读取后，发送读取回复，调用方接收读取回复后，完成callservice函数调用，调用方继续运行，实现仿真模块之间的数据同步分发。
[0010]在其中一个实施例中，差异化数据更新机制是仿真模块接收到仿真实体的实体状态时，通过与仿真模块中存储的实体状态差异信息，更新实体缓存区，包括：差异化数据更新机制是仿真模块接收到仿真实体的实体状态时，通过与仿真模块中存储的实体状态进行对比，若一致则直接从实体缓存区获取实体状态，若不一致则根据接收到仿真实体的实体状态，更新实体缓存区。
[0011]在其中一个实施例中，实体状态
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更新逻辑分离机制是无状态服务实例与实体状态组成的实体状态空间之间进行状态关联，以及无状态服务实例之间进行消息关联，实现实体状态与更新逻辑解耦，包括：实体状态
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更新逻辑分离机制是无状态服务实例与实体状态组成的实体状态空间之间进行状态关联，以及无状态服务实例之间进行消息关联，通过无状态服务实例读取实体状态，实体之间通过无状态服务实例进行信息交互，实现实体状态的更新，同时，实现实体状态的读取和实体状态的更新之间的解耦。
[0012]上述一种基于分布式黑板机制的仿真平台，通过在分布式黑板机制中建立环状数据交互机制、数据路由并行检索机制、多策略数据同步分发机制、差异化数据更新机制和实体状态
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更新逻辑分离机制，将仿真模块中的元数据设计为数据包的队列结构进行环状存储，实现元数据的灵活、动态注入，支持面向多领域、数据结构变化较多的仿真场景，对基于传统黑板机制的写入读取策略进行扩展，通过标准的API发布数据交互接口，在面向仿真的数据服务中首次实现了多策略数据同步分发，利用设定的差异化信息判断机制和将实体状态与更新逻辑解耦，使得能够快速读取仿真模块中实体的最新状态，进而提高了实体的数
据同步分发效率。
附图说明
[0013]图1为一个实施例中基于分布式黑板机制的仿真平台的仿真模块之间数据交互图；图2为一个实施例中分布式环状数据交互架构示意图；图3为一个实施例中数据交互关系的配置示意图；图4为一个实施例中实体状态与更新逻辑解耦示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0015]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于分布式黑板机制的仿真平台，平台包括：多个仿真模块；仿真模块之间通过分布式本地黑板机制进行数据交互；分布式本地黑板机制包括以下机制：环状数据交互机制、数据路由并行检索机制、多策略本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式黑板机制的仿真平台，其特征在于，所述平台包括：多个仿真模块；所述仿真模块之间通过分布式本地黑板机制进行数据交互；所述分布式本地黑板机制包括：环状数据交互机制、数据路由并行检索机制、多策略数据同步分发机制、差异化数据更新机制和实体状态
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更新逻辑分离机制；所述环状数据交互机制是通过队列实现仿真模块之间的环状数据交互，所述分布式本地黑板机制的共享内存包括环状配置的实体状态区、实体缓存区与消息发布区；所述数据路由并行检索机制是通过在仿真模块之间设置发布/订阅机制，实现仿真模块之间数据路由的并行检索；所述多策略数据同步分发机制是通过API发布数据交互接口进行仿真模块之间的数据同步分发；所述差异化数据更新机制是仿真模块接收到仿真实体的实体状态时，通过与仿真模块中存储的实体状态差异信息，更新所述实体缓存区；所述实体状态
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更新逻辑分离机制是无状态服务实例与实体状态组成的实体状态空间之间进行状态关联，以及所述无状态服务实例之间进行消息关联，实现实体状态与更新逻辑解耦。2.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述环状数据交互机制是通过队列实现仿真模块之间的环状数据交互，包括：所述环状数据交互机制通过将所述仿真模块中的元数据设计为数据包的队列结构进行环状存储,将数据存储与数据结构定义分离，实现仿真模块之间的环状数据交互；所述元数据为仿真中需要交互的数据结构；所述环状存储指将数据包的写入区与读取区首尾相连。3.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述数据路由并行检索机制是通过在仿真模块之间设置发布/订阅机制，实现仿真模块之间数据路由的并行检索，包括：所述数据路由并行检索机制将仿真模块中实体数据交互关系以发布/订阅的方式进行配置和描述，得到多张数据路由表；对所述数据路由表采用并行检索的方式，实现仿真模块之间数据路由的并行检索；所述并行检索为多节点、多线程和多进程的三级并行检索。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的仿真平台，其特征在于，所述多策略数据同步分发机制是通过API发布数据交互接口进行仿真模块之间的数据同步分发，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼，张聪，张荣，
申请(专利权)人：湖南高至科技有限公司，
类型：发明
国别省市：