基于SOA的DEVS仿真运行框架及关键技术研究

论文摘要

SOA作为一种面向企业应用的概念架构,将其基本思想引入建模仿真领域,能够提高仿真资源的共享能力、增强仿真应用和仿真系统的可部署能力,减少仿真系统的重复开发。基于SOA的仿真也成为了当前建模仿真界的研究热点之一。基于SOA的仿真系统开发过程包括仿真服务的开发、部署、组合和分布式运行。本文主要研究以DEVS建模规范开发的仿真服务的分布式调度运行,实现仿真用户不必关心底层调度运行细节的目的。内容主要包括基于SOA的DEVS仿真运行框架研究,仿真服务的状态管理技术研究,时间同步技术和消息路由研究,原型系统的设计与实现等。论文的主要工作及创新体现在以下几个方面:(1)提出基于SOA的DEVS仿真运行框架系统结构。在该系统结构下,不存在集中控制节点,DEVS模型仍在本地被调度执行,仿真服务之间的远程交互通过Web服务接口调用实现。基于SOA的DEVS仿真运行框架具有良好的异构性,支持跨平台的应用开发。(2)分析仿真服务与一般商业领域的无状态Web服务的不同,阐述仿真服务的全寿命周期过程,提出了一个单节点内的仿真服务管理器,解决了仿真服务的状态保存问题,保证了仿真系统的顺利运行。(3)分析并行与分布式离散事件仿真中基于空消息的保守时间同步算法,提出了基于空消息的改进保守时间同步算法,减少了系统中空消息的发送数量;分析DEVS仿真器结构和消息传递过程,提出了改进的DEVS仿真器结构和消息路由方式,提高了面向服务架构下仿真系统的运行效率。(4)开发了原型系统验证上述仿真运行框架的可行性。在仿真服务已经开发、部署与组合的基础上,原型系统能够正确运行。原型系统体现了面向服务架构的优点,提高了仿真服务的共享能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景与问题
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 论文研究问题
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 建模与仿真的高层体系结构
• 1.2.2 基于SOA 的仿真
• 1.2.3 基于SOA 的建模仿真框架
• 1.2.4 国内研究现状
• 1.3 论文的研究内容及章节安排
• 第二章 基于SOA 的DEVS 仿真运行框架
• 2.1 DEVS 仿真框架与SOA
• 2.1.1 DEVS 仿真框架
• 2.1.2 SOA 概述
• 2.1.3 SOA 的实现技术
• 2.2 基于SOA 的仿真系统开发
• 2.2.1 基于SOA 仿真的定义
• 2.2.2 仿真服务的定义
• 2.2.3 基于SOA 仿真的开发过程
• 2.3 基于SOA 的DEVS 仿真运行框架SRFDS
• 2.3.1 SRFDS 的系统结构
• 2.3.2 SRFDS 的特点分析
• 2.3.3 SRFDS 的关键技术
• 2.4 小结
• 第三章 仿真服务的状态管理
• 3.1 仿真服务的状态管理机制研究
• 3.1.1 Web Service 的状态性
• 3.1.2 仿真服务的状态管理机制
• 3.2 仿真服务的全寿命周期过程
• 3.2.1 仿真服务的创建
• 3.2.2 仿真服务的运行
• 3.2.3 仿真服务的销毁
• 3.3 单节点内的仿真服务管理器
• 3.3.1 仿真服务管理器的组织结构
• 3.3.2 仿真服务管理器的状态管理机制
• 3.4 小结
• 第四章 SRFDS 中的时间同步与消息路由
• 4.1 并行离散事件仿真的时间同步
• 4.1.1 问题描述
• 4.1.2 基于空消息的PDES 保守同步算法
• 4.1.3 基于空消息的PDES 保守同步算法的效率分析
• 4.2 SRFDS 中的时间同步
• 4.2.1 基于空消息的保守同步算法的改进
• 4.2.2 SRFDS 中的时间同步协议
• 4.3 SRFDS 中的消息路由
• 4.3.1 DEVS 仿真器层次结构的改进
• 4.3.2 SRFDS 中的消息传递过程
• 4.4 小结
• 第五章 原型系统的实现与应用实例
• 5.1 原型系统的设计与实现
• 5.1.1 设计目标
• 5.1.2 原型系统服务器端的设计与实现
• 5.1.3 原型系统客户端的设计与实现
• 5.2 联合近距空中支持仿真应用实例
• 5.2.1 实例背景
• 5.2.2 模型框架分析
• 5.2.3 基于应用实例JCAS 的仿真开发
• 5.3 原型系统的性能分析
• 5.4 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果