[发明专利]一种复合多进程多线程的多网络并发动态仿真方法有效
申请号: | 201510098054.0 | 申请日: | 2015-03-05 |
公开(公告)号: | CN104734915B | 公开(公告)日: | 2018-02-27 |
发明(设计)人: | 唐红;唐文广;徐川;刘静娴;张倩 | 申请(专利权)人: | 重庆邮电大学 |
主分类号: | H04L12/26 | 分类号: | H04L12/26;H04W24/06 |
代理公司: | 重庆市恒信知识产权代理有限公司50102 | 代理人: | 刘小红 |
地址: | 400065 *** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 复合 进程 多线程 网络 并发 动态 仿真 方法 | ||
技术领域
本发明属于仿真领域,尤其是涉及一种复合多进程多线程的多网络并发动态仿真方法。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展,与之相应的仿真技术也是由协议级静态仿真发展为系统级动态仿真,由于系统级动态仿真涉及到大量的计算和背景网络中业务结点的处理,仿真时间、仿真效率成为了动态仿真系统的瓶颈。为了消除这个瓶颈,充分利用多核处理器及其日趋成熟的硬件体系,可以采用并发架构来充分挖掘处理器潜力,来提高仿真系统的稳定性以及仿真效率,缩短动态网络仿真时间。
并发架构的实现通常有两种途径:采用多进程并发模式,多线程并发模式。上述两种实现模式都可以解决逻辑并发性、物理并行性等问题,相较于采用单进程单线程串行实现模式,上述的两种途径能够显著提高仿真系统的运行效率,这也是一般动态仿真系统所采用的实现方式。倘若只采用单一的并发模式存在一定的局限性,多进程的优点是进程之间的地址空间相互独立,不存在相互干扰,当某个进程崩溃后,其他进程不受影响,但是缺点是信息交换复杂,系统管理开销大、耗时长。多线程恰巧与多进程相反,由于共享进程系统资源,信息交换简单,系统开销小,因此使得多线程之间相关性强,稳定性差,当一个线程的故障就会导致整个进程的崩溃,多进程和多线程各有优劣。同时目前的动态仿真系统也只能实现对单个样本网络的动态仿真。
发明内容
针对现有技术中的多样本网络并发动态仿真时系统稳定性差且不高效的问题,考虑到多网络动态仿真系统中多个样本网络之间的相对独立性,力求每个样本网络动态仿真时稳定,所以采用多进程来实现。要求缩短单个网络仿真的时间、提高仿真效率则采用多线程来实现。为了达到上述稳定性与高效率的目的,所以本发明采用复合多进程多线程并发模式,该模式能够在获得效率提升的同时减低系统开销。其实质原理就是采用多进程的并发处理与多线程的协调处理机制,解决单个样本网络动态仿真在仿真效率上面的瓶颈,同时实现对多个样本网络并发动态仿真。本发明的技术方案如下:一种复合多进程多线程的多网络并发动态仿真方法,其包括以下步骤:
101、在客户端Client_*,*表示客户端的编号,当客户端Client_*通过TCP/IP协议向服务端发起连接请求时,服务端的系统服务管理进程模块监听到该连接请求后,设置于客户端Client_*的接口适配器将客户端Client_*的各种连接请求消息转换为内部统一的请求消息UNI_REQ,其格式:User_ID,User_Name,User_PW,Port_No,其中User_ID表示用户编号,User_Name表示用户名,User_PW表示用户密码,Port_No表示自定义通信端口号;
102、所述服务端的系统服务管理进程模块接收了请求消息UNI_REQ后,服务端的系统服务管理进程模块调用Parameter_Resolve参数解析()自定义函数将其解析出与该请求消息对应的客户端的相关参数,鉴定客户端是否有连接服务端的权限;然后调用多样本网络分离模块,创建子进程,并传入User_ID、Port_No参数,同时系统服务管理进程还管理一个动态生成的单链表,该单链表存储的是已经处于动态仿真状态的样本网络所对应的User_ID,该单链表确定了系统服务器管理进程是否为Client_*的连接创建新的子进程;
103、多样本网络分离模块建立好子线程后,动态仿真开始,子线程从数据库读取与步骤102存入的User_ID相匹配的网络拓扑信息,然后初始化样本网络。子进程调用Pthread_create(),预先创建四个处理线程,分别对应网络仿真模块。通信模块、网络评估模块、业务结点管理模块,其中网络仿真模块用于模拟现实环境的通信过程,包括业务发起模块,干扰模块,接纳控制模块,功控模块,动态信道分配模块,分组调度模块;通信模块:用于服务端和Client_*通过socket信息交互;网络评估模块:用于输出统计量并对网络质量进行评估,该模块实时监控样本网络中背景流量的变化,包括系统负载,接通率与掉线率,RSCP统计分析,全网速率统计,采用数据库完成与Client_*端的交互;业务结点管理模块:用于遍历业务队列,检查业务结点是否失效,如果失效则从队列中将该结点删除。线程之间采用互斥锁与条件变量相结合的混合通信机制,完成动态仿真。
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