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层次式RTI中所有权管理的研究与实现

谷平华  
【摘要】:为满足广域网环境下大规模仿真的需要,课题组提出了基于内部互操作协议的层次式RTI服务器的设计思想。由于层次式结构中需要多个RTI在网络上协调一致为大规模仿真提供服务,因而其实现较其它结构的RTI要复杂得多。而层次式RTI的所有权管理又是RTI六大管理服务中较难实现的一个,其主要问题在于:如何在尽可能减少系统通信量的情况下,保持系统各局部RTI(LRTI)所有权状态的一致性;如何保证各盟员所有权获取的公平性;以及如何高效实现各LRTI为完成所有权管理服务而必须进行的内部互操作等。由于所有权管理是评估RTI性能的三大主要指标之一,因此研究层次式RTI中高效的所有权管理服务对支持大规模仿真的RTI服务器的实现具有重要意义。 论文首先介绍了RTI基本概念及层次式RTI体系结构的特点,所有权管理的发展和研究现状,在此基础上对层次式RTI中所有权管理服务进行了深入研究与实现。论文的主要工作和创新包括: 1) 为在保证系统正确性的前提下尽可能减少系统通信量,提出了各LRTI所有权状态信息弱一致性思想,即每个LRTI维持的所有权状态信息在LRTI层次上(即属性所有权属于哪个LRTI)保持一致,而在盟员层次上(即属性所有权属于哪个盟员)可以不一致(以盟员所在的LRTI为准);并进行了正确性的证明。这种弱一致性既可以从全局的角度保持所有权状态的正确性,又可以减少LRTI之间的通信量,高效地实现所有权转移。 2) 为保证各盟员所有权获取的公平竞争,提出了在各LRTI中采取源端过滤机制以及设置pending状态队列的设计方法,从而既减少了各LRTI所有权状态信息的交互量,又可以按照一定的顺序来满足盟员所有权请求,保证了各盟员所有权获取的公平性。 3) 为高效实现各LRTI为完成所有权管理服务而必须进行的内部互操作,定义了9个所有权管理扩展服务,同时为支持这些扩展服务,扩充了所有权管理中标准服务的功能,这些扩展不仅为层次式RTI所有权管理的高效实现提供了支撑,而且向下兼容。 4) 在基于CORBA的层次式RTI软件StarLink+中对所有权管理服务进行了实现,给出了各服务的交互图例及实现算法。测试表明所实现的所有权管理服务完全符合IEEE1516标准,能够有效地完成属性所有权转移。采用美国NASA提出的属性所有权转移benchmark测试方法进行性能测试结果表明,其性能与国际上广泛使用的商业化RTI软件pRTI相当。 论文最后总结了本文所取得的研究成果,并概述了进一步的研究工作。


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