[发明专利]一种分布式仿真同步的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式仿真同步的实现方法，特别是适用大型分布式仿真系统中仿真同步的实现方法。

背景技术

基于高层体系结构HLA(High Level Architecture)的分布式仿真训练系统中，为了保证仿真节点之间的事件执行顺序和因果逻辑的同步，目前较多采用基于各种策略的时间管理服务来实现，时间管理服务是通过逻辑时间对分布式仿真中的消息进行排序，保证事件发生在仿真系统中的时序关系与现实世界中的时序关系一致，确保仿真的正确进行。

然而，时间管理的机制是基于时间戳时序(TimeStamp Order，TSO)方法的，为了推进时间前进，需要时间推进请求和认可的过程，在大规模分布式仿真系统中，主要存在以下不足：一、随着仿真节点数目的增加而仿真性能降低；二、仿真系统同步性及实时性能差；三、面对不同的分布式仿真时，为满足不同的分布式仿真需要，仿真节点可能使用完全不同的时间管理策略，因此HLA的运行支撑环境需要协调大量不同类型的仿真器，因而时间管理互操作较难完成，甚至会导致完全错误的结果。

发明内容

本发明为了解决现有分布式仿真系统中的时间管理机制不适用于大规模分布式仿真系统的问题，提供了一种分布式仿真同步的实现方法，在大规模分布式仿真系统中较好的保障了各仿真节点的时序同步性，更加适合大规模分布式仿真系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种分布式仿真同步的实现方法，包括以下步骤：

(a)、心跳服务器计算分布式仿真系统的心跳步长；

(b)、心跳服务器以心跳步长为周期定期向各仿真节点发送包含有心跳数和心跳步长的心跳数据包，所述的心跳数为心跳服务器当前发送心跳数据包的周期数N，所述的N为正整数；

(c)、各仿真节点接收心跳服务器发送的心跳数据包，并根据心跳数确定是否推进本节点仿真。

进一步的，在所述的步骤(a)中，心跳服务器通过以下方式获得心跳步长：

(a0)、心跳服务器向各仿真节点发送测试数据包，并记下向第i个仿真节点发送测试数据包时服务器的时间T_1i；

(a1)、各仿真节点收到测试数据包后，立即向心跳服务器发送应答数据包；

(a2)、心跳服务器接收到第i个仿真节点发送的应答数据包，记录当前的服务器时间T_2i，并通过ΔT_i＝(T_2i-T_1i)计算出心跳服务器与第i个仿真节点之间的网络延迟；

(a3)、找出ΔT_i中的最大值Max(ΔT_i)，取任意大于或等于Max(ΔT_i)的值作为心跳步长；

其中，i为正整数。

又进一步的，为了确保在一个心跳步长内，所有的仿真节点都可以收到心跳数据，防止出现个别仿真节点收到心跳数据滞后时间过长、仿真延迟过大，而且每个仿真节点都有预置的仿真周期，为了保证心跳步长为各仿真周期的整数倍，所述的步骤a(3)包括：

a(31)、各仿真节点预置有仿真周期t_i，计算所有t_i的最小公倍数L；

a(32)、找出ΔT_i中的最大值Max(ΔT_i)；

a(33)、比较L与Max(ΔT_i)的大小，若L大于或等于Max(ΔT_i)，则取L作为心跳步长；

a(34)、若L小于Max(ΔT_i)，则取心跳步长满足三个条件：

1、大于或等于Max(ΔT_i)；

2、心跳步长是L的整数倍；

3、心跳步长是所述整数倍中的最小整数倍值。

再进一步的，所述的步骤(c)中仿真节点通过以下方式推进本节点仿真：

(c00)、仿真节点接收心跳服务器发送的心跳数据包，并将接收到的心跳数保存至最新心跳变量；

(c10)、比较当前心跳变量与最新心跳变量，若当前心跳变量小于最新心跳变量，推进本地仿真，并将当前心跳变量加1，重复执行步骤(c10)，若当前心跳变量等于最新心跳变量，则执行步骤(c20)；

(c20)、判断是否收到结束仿真的指令，若未收到结束仿真的指令，返回步骤(c00)，否则，则结束仿真。