并行离散事件仿真多样本任务分发与调度技术的研究与实现

并行离散事件仿真多样本任务分发与调度技术的研究与实现

论文摘要

分析仿真主要是面向问题决策的,强调在可以接受的时间内获取问题的结论。该类应用往往要对不同想定背景下的多组方案以及同一方案下的多组参数组合进行比较,也就是说要求仿真系统运行多次才能得到所需的结果数据。并行离散事件仿真由于具有更高的运行效率,已在分析仿真领域得到了广泛的关注。目前并行离散事件仿真系统在多个计算节点上进行多样本多次运行时,通常需要仿真实验人员进行大量的手动配置、任务分发和运行调度。这既浪费了大量的人力资源,又严重拖后了整个仿真活动的进程。因此,研究符合并行离散事件仿真特点的多样本任务分发与调度技术,对于减少仿真过程中的人工操作,提高仿真运行效率具有十分重要的意义。鉴于目前缺乏通用的并行离散事件仿真多样本任务分发与调度工具的现状,论文在分析比较现有仿真系统运行控制相关技术的基础上,对并行离散事件仿真多样本任务分发与调度关键技术进行了深入研究,主要工作和创新包括:1.提高仿真系统多样本运行效率的一个重要途径是减少仿真过程中的人为控制,实现多样本自动并行运行。而目前并行仿真系统进行多样本多次运行时,每次运行结束往往需要用户干预,进行下一次运行参数的配置、任务的分发和运行调度,这样不仅浪费了大量的人力物力资源,而且运行效率低、大大拖延了仿真的进度。为此,论文对并行仿真系统多次连续运行控制技术进行了研究,在此基础上提出了基于后台代理/服务器结构的多样本任务分发与调度框架。该框架可以高效直观地实现运行参数的配置,自动将样本运行信息部署到各计算节点,并调度各节点上的样本并行运行,从而有效提高了多样本仿真运行效率。2.任务分发与调度策略对整个仿真任务的运行时间具有决定作用。为缩短仿真任务运行所需时间,充分利用计算资源,论文提出了运行时动态调度策略和静态预先分配策略。其中前者采取为节点动态分配样本的方式调度各节点上的样本运行,后者则采取为节点预先分配样本的方式调度各节点上的样本运行,从而提高了资源利用率,为不同类型的仿真系统的多样本多次运行提供了高效支持。3.仿真运行结束后,样本结果数据散布在各个计算节点。针对手动收集既费时又费力、收集过程容易出错的问题,论文提出了通过服务器程序和后台代理程序相互配合,对样本结果数据进行自动收集与集中整理的方法,实现了对仿真运行结果数据的自动收集和整理,从而为后续的分析评估提供了较好的支持。在上述基础上,设计实现了一个并行离散事件仿真多样本任务分发与调度工具。作为YH-SUPE并行离散事件仿真开发与运行支撑环境中的重要组成部分,多样本任务分发与调度工具可以高效地支持基于YH-SUPE仿真引擎开发的并行离散事件仿真系统的多样本多次并行自动运行,大大减少了仿真过程中的人工操作,缩短了多样本仿真运行所需时间。测试应用表明该工具使用方便、功能齐备、运行稳定可靠、性能良好。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 课题来源
  • 1.1.2 国内外研究现状
  • 1.1.3 课题研究面临的主要技术问题
  • 1.2 课题研究意义及目标
  • 1.3 本文的主要工作及创新
  • 1.4 论文结构
  • 第二章 并行离散事件仿真技术概述
  • 2.1 并行离散事件仿真简介
  • 2.1.1 任务分解与事件调度
  • 2.1.2 时间同步策略
  • 2.2 YH-SUPE 简介
  • 2.2.1 体系结构
  • 2.2.2 运行模式
  • 2.2.3 仿真对象分发
  • 2.2.4 运行配置
  • 2.3 YH-SUPE 对多样本任务分发与调度工具的需求
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 并行仿真多样本任务分发与调度关键技术研究
  • 3.1 并行仿真多样本任务分发与调度框架
  • 3.1.1 并行仿真系统单次运行特征提取
  • 3.1.2 并行仿真系统多次连续运行控制技术
  • 3.1.3 基于后台代理/服务器结构的多样本任务分发与调度框架
  • 3.2 多样本任务分发与调度策略
  • 3.2.1 运行时动态调度策略
  • 3.2.2 静态预先分配策略
  • 3.3 并行仿真数据记录信息回收技术
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 并行仿真多样本任务分发与调度工具的设计与实现
  • 4.1 设计思想和主要功能
  • 4.1.1 设计思想
  • 4.1.2 主要功能
  • 4.2 系统总体流程设计
  • 4.3 系统体系结构及模块构成
  • 4.4 系统功能模块的设计与实现
  • 4.4.1 服务器
  • 4.4.2 客户端
  • 4.4.3 运行参数配置工具
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 并行仿真多样本任务分发与调度工具的测试与应用
  • 5.1 系统功能测试
  • 5.2 系统性能测试
  • 5.3 系统的应用
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结束语
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 进一步工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 攻读硕士期间参加的科研工作
  • 相关论文文献

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