CN112989598B - 面向分布式仿真系统的网络通信架构及其数据交互方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种面向分布式仿真系统的网络通信架构及其数据交互方法，涉及建模与仿真技术领域，通过在中心服务器和仿真应用客户端上功能的合理设计，利用策略表维护整个分布式仿真系统内的中心服务核心功能，在中心服务器故障时能够确保系统的稳定运行，同时，利用组播通信、以及同一组播数据打包、解包的方式提升数据的传输效率。本发明的有益效果是在不改变分布式仿真系统原有硬件结构的前提下，在保证仿真系统运行的稳定性的基础上，最大限度地对网络带宽进行利用，实现仿真系统间的数据可靠交互。

Description

面向分布式仿真系统的网络通信架构及其数据交互方法

技术领域

本申请涉及建模与仿真技术领域，尤其涉及一种面向分布式仿真系统的网络通信架构及其数据交互方法。

背景技术

对于分布式仿真系统，网络通信引擎是核心与关键，其研究涉及交互接口设计、数据可靠传输、传输内容优化等多个方面，而网络通信引擎的架构是实现上述设计的重要支撑，高可靠性、强柔性的网络通信引擎架构可以不仅可以大幅降低开发人员的负担，加快分布式系统研发速度，也可以大幅提升系统的运行效率。传统的分布式仿真系统网络通信引擎的架构一般采用中心化和去中心化两种结构进行设计。

中心化结构主要是在分布式仿真系统中运行一个中心服务器，由中心服务器对整个分布式环境进行统一管理，采用该结构由于中心服务器的特殊地位，其稳定性决定了整个系统的稳定性，中心服务器故障将导致整个系统的故障。

去中心化结构与中心化结构完全相反，没有中心服务器，各分布式环境下的各个仿真系统间关系完全对等，仿真系统间按照一定的约束条件进行交互，由于没有中心服务器，就不会导致单个仿真系统故障造成的整个系统故障，但由于缺乏中心服务器，会产生网络通信引擎对整个仿真系统的管理能力降低的问题。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种面向分布式仿真系统的网络通信架构，以实现解决分布式仿真系统的网络通信问题，提升网络通信引擎的健壮性，以及数据传输的效率。

本申请的第二个目的在于提出一种基于所述面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种面向分布式仿真系统的网络通信架构，包括：中心服务器和N个仿真应用客户端；其中，所述N为大于1的正整数，

所述中心服务器分别与每个所述仿真应用客户端连接，用于处理中心服务功能；

每个所述仿真应用客户端之间相互连接，用于获取各个所述客户端的数据信息；

在所述中心服务器故障时，每个所述仿真应用客户端获取当前策略表，根据所述当前策略表中仿真应用客户端排序信息确定目标仿真应用客户端，控制所述目标仿真应用客户端执行所述中心服务器的核心功能。

本申请实施例的基于所述面向分布式仿真系统的网络通信架构，通过中心服务器和N个仿真应用客户端；其中，N为大于1的正整数，中心服务器分别与每个仿真应用客户端连接，用于处理中心服务功能；每个仿真应用客户端之间相互连接，用于获取各个客户端的数据信息；在中心服务器故障时，每个仿真应用客户端获取当前策略表，根据当前策略表中仿真应用客户端排序信息确定目标仿真应用客户端，控制目标仿真应用客户端执行中心服务器的核心功能。由此，解决分布式仿真系统的网络通信问题，提升网络通信引擎的健壮性，以及数据传输的效率。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述中心服务功能包括但不限于请求处理、时钟同步、负载均衡、环境监控、数据记录和环境配置；其中，所述请求处理、所述时钟同步和所述负载均衡为所述核心功能。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个所述仿真应用客户端获取仿真应用客户端名称、每个所述客户端运行的仿真应用数量、每个所述仿真应用客户端计算机CPU和内存占用率对每个所述仿真应用客户端进行动态排序生成所述当前策略表存储在每个所述仿真应用客户端中。

可选地，在本申请的一个实施例中，在所述中心服务器正常情况下，采用网络化进行所述时钟同步；

在所述中心服务器故障情况下，在所述核心功能切换过程中，采用本地时钟同步策略。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个所述仿真应用客户端依据运行环境配置表按照不同的数据交互对象、内容建立组播环境；

每个所述仿真应用客户端依据所述中心服务器或自身的时钟同步方法，进行仿真应用推进。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个所述仿真应用客户端之间数据的通信方式包括组播和广播两种；其中，所述组播根据仿真应用客户端之间不同的数据交互关系，构建按需使用的数据传输通道；所述广播用于根据整个分布式仿真环境下各仿真应用需要共享的信息传输。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种基于所述面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法，应用于仿真应用客户端，包括：

进行可视化建模，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用、数据交互关系、通信方式、仿真应用代码，生成运行环境配置文件；

运行所述环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；

发送仿真应用客户端对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收仿真应用客户端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息。

本申请实施例的基于面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法，通过进行可视化建模，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用、数据交互关系、通信方式、仿真应用代码，生成运行环境配置文件；运行环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；发送仿真应用客户端对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收仿真应用客户端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息。由此，提升数据传输的效率。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述仿真应用客户端向所述中心服务器申请加入分布式仿真环境，以使所述中心服务器依据所述仿真应用客户端的加入情况，建立初始策略表，并将所述初始策略表发送给其他仿真应用客户端。

可选地，在本申请的一个实施例中，每个所述仿真应用客户端定时以广播形式向所述中心服务器和其它仿真应用客户端自身CPU、内存占用率的数据，所述其它仿真应用客户端动态更新自身的策略表，并对所述策略表进行排序。

可选地，在本申请的一个实施例中，获取所述中心服务功能出现故障，每个所述仿真应用客户端根据策略表自动选择排序在前的仿真应用客户端作为临时中心服务器，接管所述中心服务器原有核心功能，继续进行仿真。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例所提供的一种基于面向分布式仿真系统的网络通信架构的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的混合式网络通信架构的示例图；

图3为本申请实施例所提供的数据加解包方法示意图；

图4为本申请实施例所提供的基于面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的面向分布式仿真系统的网络通信架构及其数据交互方法。

图1为本申请实施例所提供的一种面向分布式仿真系统的网络通信架构的结构示意图。

如图1所示，包括中心服务器100和仿真应用客户端201-20N，其中，N为大于1的正整数，中心服务器100分别与每个仿真应用客户端连接，用于处理中心服务功能；每个仿真应用客户端之间相互连接，用于获取各个客户端的数据信息；在中心服务器故障时，每个仿真应用客户端获取当前策略表，根据当前策略表中仿真应用客户端排序信息确定目标仿真应用客户端，控制目标仿真应用客户端执行中心服务器的核心功能。

具体地，分布式仿真系统中主要由中心服务器、仿真应用客户端两个部分组成，在硬件主要采用“单台服务器+多台客户计算机”的结构，客户计算机数量由仿真应用具体规模决定，降低集群的规模数量，提高分布式系统的维护性；中心服务器功能采用组件化设计，核心功能植入仿真应用客户端；在中心服务器出现故障时，依据动态变化的策略表，按排列的先后顺序，由排序靠前的仿真应用客户端接管中心服务器的核心功能。

在本申请的一个实施例中，中心服务功能包括但不限于请求处理、时钟同步、负载均衡、环境监控、数据记录和环境配置；其中，请求处理、时钟同步和负载均衡为核心功能。

具体地，请求处理，即对仿真应用客户端向服务器提出的加入、退出等关键性请求进行处理；时钟同步，即采用网络化时钟同步和本地时钟同步两种策略，确保分布式系统的各仿真应用的时钟统一推进；负载均衡，即根据各个仿真应用客户端CPU占有率，以及内容使用率动态调整仿真应用具体运行于负载较轻的仿真节点；环境监控，即对分布式仿真系统内各仿真应用运行状态、时钟推进等进行监视；数据记录，即对分布式仿真系统下各仿真应用间交互的数据进行记录，并以配置文件的形式进行存储；环境配置，即对分布式仿真系统下的网络基本参数、组网情况等进行配置。

在本申请的一个实施例中，每个仿真应用客户端获取仿真应用客户端名称、每个客户端运行的仿真应用数量、每个仿真应用客户端计算机CPU和内存占用率对每个仿真应用客户端进行动态排序生成当前策略表存储在每个仿真应用客户端中。

具体地，中心服务的迁移主要是在中心服务器故障情况下自动完成，其核心是在不改变原有分布式仿真系统的硬件环境的条件下，通过策略表实现，策略表维护的内容包括仿真应用名称、客户端运行的仿真应用数量、客户端计算机CPU和内存占用率等。

具体地，策略表的排序主要采用粒子群算法实现，选择的原则按照排序表从前至后选择。迁移内容为中心服务的核心功能。

在本申请的一个实施例中，在中心服务器正常情况下，采用网络化进行时钟同步；在中心服务器故障情况下，在核心功能切换过程中，采用本地时钟同步策略。

具体地，时钟同步的策略选择，在中心服务器正常情况下，优先采用网络化时钟同步，在中心服务器出现故障，功能切换过程中，采用本地时钟同步策略推进。

在本申请的一个实施例中，每个仿真应用客户端依据运行环境配置表按照不同的数据交互对象、内容建立组播环境；每个仿真应用客户端依据所述中心服务器或自身的时钟同步方法，进行仿真应用推进。

在本申请的一个实施例中，每个仿真应用客户端之间数据的通信方式包括组播和广播两种；其中，组播根据仿真应用客户端之间不同的数据交互关系，构建按需使用的数据传输通道；广播用于根据整个分布式仿真环境下各仿真应用需要共享的信息传输。

由此，中心服务器和N个仿真应用客户端；其中，N为大于1的正整数，中心服务器分别与每个仿真应用客户端连接，用于处理中心服务功能；每个仿真应用客户端之间相互连接，用于获取各个客户端的数据信息；在中心服务器故障时，每个仿真应用客户端获取当前策略表，根据当前策略表中仿真应用客户端排序信息确定目标仿真应用客户端，控制目标仿真应用客户端执行中心服务器的核心功能。由此，解决分布式仿真系统的网络通信问题，提升网络通信引擎的健壮性，以及数据传输的效率。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种基于面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法。

在本申请实施例中，进行可视化建模，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用、数据交互关系、通信方式、仿真应用代码，生成运行环境配置文件；运行环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；发送仿真应用客户端对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收仿真应用客户端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息。

在本申请实施例中，仿真应用客户端向中心服务器申请加入分布式仿真环境，以使中心服务器依据所述仿真应用客户端的加入情况，建立初始策略表，并将所述初始策略表发送给其他仿真应用客户端。

在本申请实施例中，每个仿真应用客户端定时以广播形式向所述中心服务器和其它仿真应用客户端自身CPU、内存占用率的数据，其它仿真应用客户端动态更新自身的策略表，并对策略表进行排序。

在本申请实施例中，获取中心服务功能出现故障，每个仿真应用客户端根据策略表自动选择排序在前的仿真应用客户端作为临时中心服务器，接管中心服务器原有核心功能，继续进行仿真。

具体地，通过可视化建模的手段，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用以及相互间的数据交互关系、通信方式、仿真应用代码等，形成运行环境配置文件；依据运行环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；数据发送前仿真应用对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息。

具体地，仿真应用间数据的交互内容包括事件和信息两类。同时，网络交互的数据除了分布式仿真系统中应用层所需的数据外，还存在维护网络通信引擎所需的管理性数据。

具体地，仿真应用间数据的通信方式包括组播和广播两种。其中，数据交互方式中组播主要依据各仿真应用间不同的数据交互关系，构建按需使用的数据传输通道，广播主要用于整个分布式仿真环境下各仿真应用需要共享的信息传输。

具体地，仿真应用间数据主体采用组播通信手段，将中心服务器数据转发功能进行弱化，在不增加网络传输量的基础上，将有效降低中心服务器负载压力，消除中心服务器故障导致的系统崩溃。

具体地，为充分利用网络带宽的优势，数据在传输前将相关数据进行打包处理，将多个小而碎的数据组合成一个包进行传输，并在接收端对数据进行解包处理，提升网络传输效率。打包的基本原则是网络传输环境质量和单个数据包最大传输量。

作为一种场景举例，如图2所示设计的混合式网络通信架构，针对分布式环境下的各仿真节点高速、可靠通信需求，提出了一种基于上述网络通信架构的数据交互方法，包括以下内容：S1，分布式仿真环境建模；S2，混合式网络通信引擎的架构；特征S3，中心服务转移；S4，网络数据分类与数据交互方式；特征S5，数据的打包与解包。

具体地，分布式仿真环境建模，其特征是，①通过可视化的手段建立分布式仿真系统内各仿真应用；②设计分布式仿真系统内需要的全部数据交互内容；③明确各仿真应用间的的数据交互关系；④明确各仿真应用运行所需的具体客户端计算机；⑤建立各交互数据所需的组播环境，形成运行环境配置表；⑥生成策略表；⑦生成分布式仿真系统各仿真应用代码框架或数据交互表(动态链接库)。

其中，⑥策略表决定了在中心服务器出现故障的情况下，具体承担中心服务器核心功能的先后顺序。⑥策略表根据分布式仿真系统内各仿真应用的运行情况，主要是计算机CPU利用率、内存占用率，进行动态排序，并以广播的形式通知所属分布式仿真环境下的各仿真节点，策略表在整个分布式系统内保持一致。

具体地，2-1)混合式网络通信引擎主要由中心服务器、仿真应用客户端两个部分组成，在硬件主要采用“单台服务器+多台客户计算机”的结构，客户计算机数量由仿真应用具体规模决定，降低集群的规模数量，提高分布式系统的维护性。2-2)中心服务器，其特征是，①请求处理，即对仿真应用客户端向服务器提出的加入、退出等关键性请求进行处理；②时钟同步，即采用网络化时钟同步和本地时钟同步两种策略，确保分布式系统的各仿真应用的时钟统一推进；③负载均衡，即根据各个仿真应用客户端CPU占有率，以及内容使用率动态调整仿真应用具体运行于负载较轻的仿真节点；④环境监控，即对分布式仿真系统内各仿真应用运行状态、时钟推进等进行监视；⑤数据记录，即对分布式仿真系统下各仿真应用间交互的数据进行记录，并以配置文件的形式进行存储；⑥环境配置，即对分布式仿真系统下的网络基本参数、组网情况等进行配置。2-3)特别的，中心服务器的6个特征在技术实现上采用组件化技术，各组件可在整个网络通信引擎中进行移植。2-4)优先的，中心服务器中特征点①请求处理、②时钟同步、③负载均衡，是服务器的核心功能，其要求在中心服务器故障情况下，能够通过服务迁移的方法继续为分布式仿真系统提供支持。2-5)优先的，时钟同步的策略选择，在中心服务器正常情况下，优先采用网络化时钟同步，在中心服务器出现故障，功能切换过程中，采用本地时钟同步策略推进。2-6)仿真应用客户端，其特征是，①组播环境构建，即依据运行环境配置表按照不同的数据交互对象、内容建立组播环境；②仿真推进，即依据中心服务器或自身的时钟同步方法，推进仿真应用；③充当中心服务器，即在中心服务器故障情况下，按照策略表明确的规则，接管中心服务器核心功能。2-7)优先的，仿真应用客户端中特征点①组播环境构建、②仿真推进是其核心功能，特征点③充当中心服务器，主要是在中心服务器故障的前提下，由策略表决定。

具体地，3-1)中心服务转移，在中心服务器出现故障时，依据动态变化的策略表，按排列的先后顺序，由排序靠前的仿真应用客户端接管中心服务器的核心功能。3-2)特别的，在同一时刻，对分布式仿真环境的管理仅有1个系统起作用，当中心服务器正常时，由该中心服务器对分布式环境进行管理，当中心服务器故障时，由优先选择的仿真应用客户端对分布式环境进行管理。3-3)特别的，策略表的建立主要包括各仿真应用名称、客户端计算机IP地址、CPU和内存占用率，以及在该计算机上运行的仿真应用数量。其中，仿真应用名称、客户端计算机IP地址等信息在建模阶段确定，客户端计算机运行的仿真应用数量随着仿真应用的加入和退出动态变化，CPU和内存占用率各仿真应用通过操作系统底层接口定时获取，仿真应用数量的变化采用事件触发的方式基于广播予以公布，CPU和内存占用率由各仿真应用通过广播进行定时公布。3-4)特别的，策略表的变化中心服务器和各仿真应用共享，采用粒子群算法对各仿真应用客户端计算机的负载情况进行计算，并按照由轻至重的顺序进行排序。

具体地，4-1)网络数据分类，其特征是，网络数据主要是指分布式仿真系统各仿真应用间交互的数据，包括事件和信息两种。其中，事件是指突发性的数据，信息是指周期性的数据。4-2)特别的，网络数据除了分布式仿真系统中应用层所需的数据外，还存在维护网络通信引擎所需的管理性数据，其可能是事件，如仿真应用的加入、退出，也可能是信息，如仿真应用客户端计算机的CPU和内存占用率数据。4-3)数据交互方式，其特征是，组播、广播。4-4)特别的，数据交互方式中组播主要依据各仿真应用间不同的数据交互关系，构建按需使用的数据传输通道，广播主要用于整个分布式仿真环境下各仿真应用需要共享的信息传输。

具体地，5-1)网络数据包，其特征是，充分利用网络带宽的优势，将相关数据进行打包处理，将多个小而碎的数据组合成一个包进行传输，并在接收端对数据进行解包处理，提升网络传输效率。5-2)特别的，数据打包的特征是，依据明确的组播传输环境和单个数据包最大传输量确定，即在不超过单个数据包传输量的前提下，对同一组播环境下的信息数据进行打包处理，如图3所示。5-3)特别的，事件类数据不进行打包处理，采用即时产生即时传输的原则进行。

下面结合参考附图4并结合实例对本发明进一步详细说明：

包括以下步骤：

步骤S1：可视化建模阶段：

步骤S101：根据分布式仿真系统的具体应用需求，生成全局数据交互表，明确数据交互内容的具体类别。

步骤S102：根据分布式仿真系统的具体应用需求设计具体的仿真应用，并依据全局数据交互表内容明确各仿真应用间的数据交互关系，记录于环境运行配置文件。

步骤S103：设计分布式仿真系统内部各交互数据的传输通道，即组播地址，记录于环境运行配置文件。

步骤S104：设置分布式仿真环境下各仿真应用运行的具体客户端计算机，记录于环境运行配置文件。

步骤S105：配置仿真运行基本参数，包括仿真步长、中心服务器地址等，记录于环境运行配置文件。

步骤S106：生成仿真应用后期开发所需的具备底层网络数据交互能力的仿真应用代码框架或动态链接库(DLL)。

步骤107：用户依托步骤106生成的代码框架或DLL，设计自身系统模型、界面等，形成具备运行条件的仿真应用系统。

步骤S2：初始环境构建阶段：

步骤S201：依据运行环境配置文件，启动中心服务器软件和各仿真应用系统。

步骤S202：各仿真应用依据运行环境配置文件构建组播通信环境。

步骤S203：仿真应用客户端向中心服务器申请加入分布式仿真环境，中心服务器依据仿真应用的加入情况，建立初始策略表，并将策略表及时更新至其他仿真应用客户端。

步骤S3：系统运行阶段：

步骤S301：依据明确的组播通信环境，各仿真应用进行数据通信。

步骤S302：各仿真应用向定时以广播形式中心服务器和其它仿真应用自身CPU、内存占用率的数据，各仿真应用动态更新自身的策略表，并对策略表进行排序。

步骤S303：中心服务功能出现故障，各仿真应用依据策略表自动选择排序在前的仿真应用客户端作为临时中心服务器，接管中心服务器原有核心功能，继续进行仿真。

步骤S304：仿真应用申请退出，最终完成整个系统仿真。

本申请实施例的基于面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法，通过进行可视化建模，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用、数据交互关系、通信方式、仿真应用代码，生成运行环境配置文件；运行环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；发送仿真应用客户端对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收仿真应用客户端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息。由此，提升数据传输的效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，包括：中心服务器和N个仿真应用客户端；其中，所述N为大于1的正整数，

所述中心服务器分别与每个所述仿真应用客户端连接，用于处理中心服务功能；

每个所述仿真应用客户端之间相互连接，用于获取各个所述客户端的数据信息；

在所述中心服务器故障时，每个所述仿真应用客户端获取当前策略表，根据所述当前策略表中仿真应用客户端排序信息确定目标仿真应用客户端，控制所述目标仿真应用客户端执行所述中心服务器的核心功能，包括：

选择排序在前的所述仿真应用客户端作为所述目标仿真应用客户端。

2.如权利要求1所述的面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，

所述中心服务功能包括但不限于请求处理、时钟同步、负载均衡、环境监控、数据记录和环境配置；其中，所述请求处理、所述时钟同步和所述负载均衡为所述核心功能。

3.如权利要求1所述的面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，还包括：

每个所述仿真应用客户端获取仿真应用客户端名称、每个所述客户端运行的仿真应用数量、每个所述仿真应用客户端计算机CPU和内存占用率对每个所述仿真应用客户端进行动态排序生成所述当前策略表存储在每个所述仿真应用客户端中。

4.如权利要求2所述的面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，

在所述中心服务器正常情况下，采用网络化进行所述时钟同步；

在所述中心服务器故障情况下，在所述核心功能切换过程中，采用本地时钟同步策略。

5.如权利要求1所述的面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，

每个所述仿真应用客户端依据运行环境配置表按照不同的数据交互对象、内容建立组播环境；

每个所述仿真应用客户端依据所述中心服务器或自身的时钟同步方法，进行仿真应用推进。

6.如权利要求1所述的面向分布式仿真系统的网络通信架构，其特征在于，

每个所述仿真应用客户端之间数据的通信方式包括组播和广播两种；其中，所述组播根据仿真应用客户端之间不同的数据交互关系，构建按需使用的数据传输通道；所述广播用于根据整个分布式仿真环境下各仿真应用需要共享的信息传输。

7.一种基于所述面向分布式仿真系统的网络通信架构的数据交互方法，其特征在，应用于仿真应用客户端，包括：

进行可视化建模，确定分布式仿真系统的全局数据交互内容、仿真应用、数据交互关系、通信方式、仿真应用代码，生成运行环境配置文件；

运行所述环境配置文件，构建仿真应用网络通信环境；

发送仿真应用客户端对来自同一组播环境下的数据进行打包处理，接收仿真应用客户端接收到数据后，对打包的数据进行解包处理，并通过内存映射的方式更新相应的数据信息，其中，所述打包的数据包括周期性的信息类数据。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在，还包括：

所述仿真应用客户端向中心服务器申请加入分布式仿真环境，以使所述中心服务器依据所述仿真应用客户端的加入情况，建立初始策略表，并将所述初始策略表发送给其他仿真应用客户端。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在，还包括

每个所述仿真应用客户端定时以广播形式向所述中心服务器和其它仿真应用客户端自身CPU、内存占用率的数据，所述其它仿真应用客户端动态更新自身的策略表，并对所述策略表进行排序。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在，还包括：

获取所述中心服务功能出现故障，每个所述仿真应用客户端根据策略表自动选择排序在前的仿真应用客户端作为临时中心服务器，接管所述中心服务器原有核心功能，继续进行仿真。

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