一种基于WEB支持多任务的仿真综合集成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于WEB支持多任务的仿真综合集成系统，包括分布并行运算子系统、运行管理子系统和仿真资源综合管理子系统，分布并行运算子系统负责在高性能计算节点上分布并行地完成所有仿真计算；仿真资源综合管理子系统负责仿真模型、仿真数据、仿真结果等的存储、管理；运行管理子系统负责系统的日常维护和仿真任务的提交管理控制，本发明专利技术可以支持多用户通过WEB界面同时建立仿真任务，通过对仿真过程和相关模型、数据的综合管理，优化仿真运行效率平衡仿真负载，便于用户组织、实施仿真和评估分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机仿真
，具体是一种基于WEB支持多任务的仿真综合集成系统。
技术介绍
仿真是有目的地利用动态模型的试验。随着仿真规模的日益扩大，仿真研究的层次已从单纯的计算活动或模型活动上升到作为知识生成的活动，仿真系统呈现出资源需求量大、计算密集、多专业协作增强等特点。现有的单一仿真系统的不足逐渐显露现有仿真系统大规模的仿真密集运算造成环境负载不均衡；开发出的仿真模型结构各异，可重用性差；分布式仿真过程中数据量大、管理不易；这些因素使得仿真综合集成程度低，严重制约了仿真运行的效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于TOB支持多任务的仿真综合集成系统，解决仿真模型及资源的共享问题，实现多链路仿真的自动化，提高仿真运行效率。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种基于TOB支持多任务的仿真综合集成系统，包括分布并行运算子系统、运行管理子系统和仿真资源综合管理子系统，分布并行运算子系统与仿真资源综合管理子系统双向通信，运行管理子系统与分布并行运算子系统、仿真资源综合管理子系统通信；所述分布运算子系统包括计算调度服务模块和若干个分布计算服务模块，计算调度服务模块与分布计算服务模块之间双向通信；所述仿真资源综合管理子系统包括资源存储服务模块、资源访问服务模块和资源描述服务模块，资源存储服务模块、资源访问服务模块、资源描述服务模块相互通信；所述运行管理子系统包括用户管理服务模块和任务管理服务模块，用户管理服务模块和任务管理服务模块之间双向通信。分布并行运算子系统在高性能计算节点上分布并行地完成所有仿真计算，由系统安排并调度各仿真计算任务在合适的计算节点上运行，优化仿真运行效率和负载平衡，处理仿真资源综合管理系统中的数据，为每个计算任务提供并部署输入数据，管理计算任务的输出数据。分布并行运算子系统由分布计算服务模块和计算调度服务模块组成。其中分布计算服务模块通过部署在仿真计算节点的仿真模型组件使计算节点具有不同的仿真能力，并且将仿真能力提供给计算调度服务模块使用。计算调度服务模块负责完成计算任务的资源分配、状态监视和计算节点管理等功能。每个计算节点上运行一个分布计算服务，作为一个执行仿真运算节点参与仿真运算；计算调度服务模块运行计算调度服务，计算调度服务模块通过可靠传输连接与各计算节点通信，完成任务分发、数据传输、状态监视和节点控制等功能，所有的仿真任务都被自动分解并在多个计算节点上完成。仿真资源综合管理子系统是整个仿真系统的存储管理中心，是分布并行计算子系统和运行管理子系统的数据基础。仿真资源综合管理子系统存储着集成环境运行所需要的仿真模型、仿真数据、仿真任务、计算节点、用户数据等仿真资源，一方面为运行管理子系统的TOB页面提供输入数据，另一方面为分布并行运算子系统提供计算任务和相关数据。仿真资源综合管理子系统包括资源描述服务模块、资源存储服务模块、资源访问服务模块。其中资源描述服务模块负责对各种仿真资源进行描述，包括资源名称、资源类型、ID号、版本、 功能作用等；资源存储服务模块负责对各种仿真资源进行分类存储与管理，另外在不同种类的资源之间建立了索引和关联；资源访问服务模块负责为运行管理和计算调度服务模块提供资源查询、上传、下载、更新和删除等功能接口。运行管理子系统是用户使用仿真环境的门户，用户可以通过基于TOB的可视化交互式接口完成所有仿真相关任务，包括集成环境日常管理、开展仿真任务和仿真任务状态监控。基于WEB技术多用户访问集成环境提供了支持，用户可以同时使用集成环境中的仿真资源，支持多任务同时运行。运行管理子系统能够管理控制分布并行运算子系统和仿真资源综合管理子系统。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是(1)本专利技术将并行计算服务和计算调度服务结合起来，通过计算调度服务弥补传统仿真系统资源分配不均导致并行计算各节点系统占用率不同的不足，解决了仿真运行的负载均衡问题，提高了仿真系统的运行效率。(2)本专利技术将在其他仿真系统中所开发的仿真模型、数据等资源综合集成，提高了仿真资源的可重用性，并且采用基于流程管理的方法管理资源，形成资源管理体系，为用户提供全链路查询能力。(3)本专利技术采用基于WEB作为用户访问的门户，可以支持多用户在不同地域同时并发访问集成环境，并根据自身需求建立多仿真任务，各任务能同时运行，有效地提高了整体仿真效率。(4)本专利技术采用基于组件的设计方法，环境中的资源可以灵活组合使用，并作为新资源自动导入仿真资源库。在资源导入的过程中，集成环境对仿真资源进行模块化处理，用户根据需求自行定制仿真流程，作为模板资源自动导入资源库。仿真综合集成环境支持从既有开发出的流程的继承，并形成新的资源供用户使用。附图说明图1为本专利技术一实施例基于TOB支持多任务的仿真综合集成环境系统结构框图2为本专利技术一实施例分布并行运算子系统结构框图3为本专利技术一实施例仿真资源综合管理子系统结构框图4为本专利技术一实施例运行管理子系统结构框图5为本专利技术一实施例分布并行运算子系统工作流程图6为本专利技术一实施例仿真资源综合管理子系统工作流程图7为本专利技术一实施例运行管理子系统工作流程图。具体实施方式如图1-图4所示，本专利技术一实施例包括分布并行运算子系统、运行管理子系统和仿真资源综合管理子系统，分布并行运算子系统与仿真资源综合管理子系统双向通信，运行管理子系统与分布并行运算子系统、仿真资源综合管理子系统通信；所述分布运算子系统包括计算调度服务模块和若干个分布计算服务模块，计算调度服务模块与分布计算服务模块之间双向通信；所述仿真资源综合管理子系统包括资源存储服务模块、资源访问服务模块和资源描述服务模块，资源存储服务模块、资源访问服务模块、资源描述服务模块相互通信；所述运行管理子系统包括用户管理服务模块和任务管理服务模块，用户管理服务模块和任务管理服务模块之间双向通信；用户管理服务模块包括核对信息模块、提取信息模块和增删用户模块，三个模块相互独立；任务管理服务模块包括创建任务模块、修改任务模块、暂停任务模块和任务状态显示模块，各模块之间独立。参见图5，分布并行运算子系统的工作步骤为(1)计算调度服务模块将所提交的仿真任务按照内部关系分解成一系列计算任务，存入计算任务资源库；(2)计算调度服务模块根据当前仿真资源占用情况，将计算资源库中的计算资源分配给各个计算节点；(3)根据提取的计算任务和选取的计算节点，启动计算任务运行；(4)计算调度服务模块定时查询计算节点和计算任务的负载使用情况，通过网络提交存储到计算节点资源库中，供WEB界面以可视化方式显示节点和任务状态；(5)计算调度服务模块根据定时查询所得到的结果中计算节点的负载信息决定是否需要重新调度计算资源，如需要则重新调度；(6)仿真计算完成后，分布计算服务模块将计算结果提交到数据资源库，以文件形式保存到存储服务器中。参见图6，仿真资源综合管理子系统的工作步骤为(1)在导入仿真资源后，进入资源描述页面，从资源库的关系表字段中读取并显示资源的描述信息；(2)若该资源已存储在资源库中且已进行过资源描述，则显示该资源描述内容，根据需要对内容进行修改；(3)若该资源为资源库新上传资源，则由资源描述服务模块完成资源描述信息项的填写；(4)资源存储服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种基于WEB支持多任务的仿真综合集成系统，包括分布并行运算子系统、运行管理子系统和仿真资源综合管理子系统，其特征在于，分布并行运算子系统与仿真资源综合管理子系统双向通信，运行管理子系统与分布并行运算子系统、仿真资源综合管理子系统通信；所述分布运算子系统包括计算调度服务模块和若干个分布计算服务模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱晓刚，张柯，张越平，陈彬，段伟，孟荣清，张永强，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：