CN116339924A - 一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法 - Google Patents

一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法，包括：前端服务模块，用于对仿真应用进行权限管理、数据管理和会话管理；后端引擎模块，用于存储仿真应用，并对仿真工具进行参数设置；资源控制中心模块，用于调用仿真应用，并实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动；虚拟应用协议模块，用于整合所述前端服务模块与所述后端引擎模块，实现仿真工具的前端与后端一体化处理与调用。通过对整体架构设计完成了远程可视化调用仿真工具所需的环境，采用前后端分离模式，通过虚拟应用协议将前后端进行无缝整合，使得后台资源对用户透明，用户可在前端完成所有的工作，从而实现仿真工具的前后一体化处理与调用。

Description

一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法
技术领域
本发明涉及一种仿真工具集成方法。更具体地，涉及一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法。
背景技术
近年来，虚拟化技术在计算机领域的广泛使用给用户带来了极大的便利，它通过对计算机的物理资源进行抽象，打破了实体结构间不可切割的障碍，提供一个或多个操作环境，实现资源的模拟、隔离及共享，使得物理资源能够被最大限度的利用。
随着计算机技术的发展，仿真工具处理程序依托计算机网络，面临着诸多问题，包括终端的快速迭代更新，个人文档有效报讯，信息安全防范等问题。为了有效解决以上问题，我们将构建一种应用虚拟化的仿真集成方法，改变原来由各个单机部署分散处理，实现到以虚拟化中心集中处理，为用户搭建统一的资源平台、应用平台和服务平台，用户可根据权限进行应用授权、共享以及多人协同等工作，避免了单机仿真应用的重复安装、数据丢失和信息不安全等问题，实现仿真工具的网络化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统和方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，包括：
前端服务模块，用于对仿真应用进行权限管理、数据管理和会话管理；
后端引擎模块，用于存储仿真应用，并对仿真工具进行参数设置；
资源控制中心模块，用于调用仿真应用，并实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动；
虚拟应用协议模块，用于整合所述前端服务模块与所述后端引擎模块，实现仿真工具的前端与后端一体化处理与调用。
可选地，所述前端服务模块包括权限管理单元、数据管理单元和会话管理单元，所述权限管理单元用于进行用户权限管理和应用权限管理；
所述数据管理单元用于对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理，并根据用户权限对数据进行共享交互；
所述会话管理单元用于将调用的仿真应用封装成会话，并将会话进行共享。
可选地，所述用户权限管理按照组织或角色对用户进行登录权限授权；
所述应用权限管理在机器添加应用后分别对机器和用户进行应用启动的授权。
可选地，所述后端引擎模块包括基础应用单元和服务应用单元，所述基础应用单元用于通过资源控制中心将仿真应用的请求进行解析并分配资源；
所述服务应用单元包括计算应用、交互应用和Web应用，用于对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置。
可选地，对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置包括，在Windows仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数和打开文件参数；
在Linux仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数、打开文件参数和启动Shell类型。
可选地，所述虚拟应用协议模块为基于快速UDP网络连接的远程可视化协议。
可选地，仿真工具显示模式包括原图形工具显示模式和浏览器图形显示模式。
本发明第二方面提供一种基于应用虚拟化技术的仿真集成方法，步骤包括：
构建仿真应用调用所需虚拟机环境，并将前端服务模块和后端引擎模块部署在云端；
虚拟应用协议模块整合前端服务模块与后端引擎模块实现仿真工具的前后一体化处理与调用；
后端引擎模块结合资源控制中心模块实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动，并调用虚拟机操作系统中的仿真应用；
前端服务模块统一用户权限并将仿真应用设计为会话模式按权限共享分发，实现多人协同操作；
前端服务模块对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理并根据用户权限对数据进行交互共享；
对仿真工具进行可视化模式设置，实现原图形显示与浏览器图形显示无缝切换。
本发明第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述方法。
本发明的有益效果如下：
本发明通过对整体架构设计完成了远程可视化调用仿真工具所需的环境，采用前后端分离模式，通过虚拟应用协议将前后端进行无缝整合，使得后台资源对用户透明，用户可在前端完成所有的工作，从而实现仿真工具的前后一体化处理与调用。针对后端引擎分为基础应用与服务应用两类，采用资源控制中心完成了前后端联动和前端与仿真应用的调度，以及支持调用Windows和Linux两大系统下的仿真应用。通过前端调用完成了权限管理和数据管理、会话管理三大部分，解决了多人协同、资源集中共享等问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的一个实施例中应用虚拟化系统架构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明一个实施例提供了一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，包括：
前端服务模块，用于对仿真应用进行权限管理、数据管理和会话管理；
后端引擎模块，用于存储仿真应用，并对仿真工具进行参数设置；
资源控制中心模块，用于调用仿真应用，并实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动；
虚拟应用协议模块，用于整合所述前端服务模块与所述后端引擎模块，实现仿真工具的前端与后端一体化处理与调用。
本发明通过对整体架构设计完成了远程可视化调用仿真工具所需的环境，采用前后端分离模式，通过虚拟应用协议将前后端进行无缝整合，使得后台资源对用户透明，用户可在前端完成所有的工作，从而实现仿真工具的前后一体化处理与调用。针对后端引擎分为基础应用与服务应用两类，采用资源控制中心完成了前后端联动和前端与仿真应用的调度，以及支持调用Windows和Linux两大系统下的仿真应用。通过前端调用完成了权限管理和数据管理、会话管理三大部分，解决了多人协同、资源集中共享等问题。
在一个可选的实施例中，所述前端服务模块包括权限管理单元、数据管理单元和会话管理单元，所述权限管理单元用于进行用户权限管理和应用权限管理；
所述数据管理单元用于对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理，并根据用户权限对数据进行共享交互；
所述会话管理单元用于将调用的仿真应用封装成会话，并将会话进行共享。
在一个具体示例中，虚拟化应用前端仿真应用调用分为权限管理、数据管理、会话管理三大部分。本发明设计前端服务模块包括权限管理单元、数据管理单元和会话管理单元，权限管理单元分为用户权限和应用管理权限，需要说明的的是，用户权限与应用管理权限不冲突，用户权限只管用户角色类的权限，应用权限管理集成的仿真应用使用权限，比如：给用户a授权了虚拟集成权限，但未授权应用1的使用权限，那么用户a无法使用应用1。若每个机器都安装了新添加的应用，并且应用的路径和发布的应用路径一致，则用户权限按照组织用户进行授权，应用管理权限对机器和用户分别授权，每个应用添加后都需要进行机器授权，这样每个机器才能够去启动发布的应用，然后需要给每个用户分配权限，从而启动仿真应用；数据管理单元将过程中产生的数据统一存放数据库中，确保了数据的安全性，同时根据用户权限确定数据权限及共享交互；会话管理单元将每次调用的虚拟化应用封装成一个会话，且每个会话具有唯一标识ip，每个会话之间可共享。本发明提供两种会话共享模式，分别是观察者模式和交互者模式，共享给现有账号系统的用户，解决仿真工具共享问题，完成同一会话的多用户协同共享，实现多人协同工作。
在一个可选的实施例中，所述用户权限管理按照组织或角色对用户进行登录权限授权；
所述应用权限管理在机器添加应用后分别对机器和用户进行应用启动的授权。
具体的，本实施例统一用户权限，管理员按组织或角色对用户进行授权，进行管理用户对应用及系统功能的可访问性，实现用户登录权限的管理；同时本发明对仿真应用进行权限管理，通过对仿真应用的授权，解决仿真应用一次部署，多人使用的问题。
在一个可选的实施例中，所述后端引擎模块包括基础应用单元和服务应用单元，所述基础应用单元用于通过资源控制中心将仿真应用的请求进行解析并分配资源；
所述服务应用单元包括计算应用、交互应用和Web应用，用于对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置。
在一个具体示例中，基础应用通过资源控制中心将仿真应用的请求进行解析分配资源。服务应用主要指能够调用的仿真应用的类型，主要分为计算应用、交互应用和Web应用三类，支持Windows和Linux两种仿真应用系统。
针对计算和交互Windows仿真应用设置仿真工具启动路径、启动参数、打开文件参数等，Linux仿真应用处理设置除以上参数外，应设置启动Shell类型，分为bash和CSH两种类型。
在一个可选的实施例中，对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置包括，在Windows仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数和打开文件参数；
在Linux仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数、打开文件参数和启动Shell类型。
在一个可选的实施例中，所述虚拟应用协议模块为基于快速UDP网络连接的远程可视化协议。
在一个具体的示例中，虚拟应用协议模块采用基于QUIC(UDP)的可视化协议，QUIC实现了TCP+HTTPS+HTTP/2的功能，减少TCP三次握手及TLS握手时间,在连接创建期间大大减少开销，连接速度很快，并且QUIC流是单独控制，避免了队头阻塞的多路复用，同时在TCP拥塞控制算法上进行改进，采用插件式架构，可增加其他拥塞控制算法。针对队头阻塞问题，举个例子，比如HTTP2在一个TCP连接上同时发送3个Stream，其中第2个Stream丢了一个Packet，TCP为了保证数据可靠性，需要发送端重传丢失的数据包，虽然这时候第3个数据包已经到达接收端，但被阻塞了，这就是所谓的队头阻塞。而采用基于UDP的传输协议，多路复用可以避免这个问题，因为UDP的丢包、流控都是基于Stream的，所有Stream是相互独立的，一条Stream上的丢包，不会影响其他Stream的数据传输。本发明通过虚拟应用协议调用仿真工具，将C/S仿真工具部署在云端，解决C/S仿真工具在单机上重复部署问题。
在一个可选的实施例中，仿真工具显示模式包括原图形工具显示模式和浏览器图形显示模式。
具体的，本实施例的仿真工具可视化模式，采用原图形与浏览器图形化的显示与交互，可进行无缝切换。
本发明第二个实施例提供一种基于应用虚拟化技术的仿真集成方法，步骤包括：
构建仿真应用调用所需虚拟机环境，并将前端服务模块和后端引擎模块部署在云端；
虚拟应用协议模块整合前端服务模块与后端引擎模块实现仿真工具的前后一体化处理与调用；
后端引擎模块结合资源控制中心模块实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动，并调用虚拟机操作系统中的仿真应用；
前端服务模块统一用户权限并将仿真应用设计为会话模式按权限共享分发，实现多人协同操作；
前端服务模块对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理并根据用户权限对数据进行交互共享；
对仿真工具进行可视化模式设置，实现原图形显示与浏览器图形显示无缝切换。
具体的，针对仿真应用调用，构建Windows虚拟机和Linux虚拟机环境，Windows虚拟机用于仿真应用管理和数据存储，Linux虚拟机用于仿真应用的数据采集；将调用仿真工具分为前后端模式管理，后端支持对Windows和Linux操作系统上的仿真应用调用，前端统一用户权限将仿真应用共享分发，实现多人协同，仿真工具调用模式分为本地C/S工具显示和Web浏览器模式显示，同时将仿真工具资源集中共享，把过程中产生的数据统一存放基础平台中，确保了数据的安全性；由远程可视化协议将前后端进行无缝整合，使得后台资源对用户透明，用户可在前端完成所有的工作，从而实现仿真工具的前后一体化处理与调用。
本发明第三实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。
本实施例提供的基于应用虚拟化技术的仿真集成方法可以通过具有数据处理能力的计算机设备来实现，具体的，该计算机设备可以为具有数据处理能力的计算机，包括个人计算机(PC，Personal Computer)、小型机或者大型机，也可以是具有数据处理能力的服务器或者服务器集群等，本实施例对此不做限定。
根据本实施例，上述方法描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在计算机可读介质上的计算机程序，上述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。
附图中的流程图和示意图，图示了本实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或示意图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，示意图和/或流程图中的每个方框、以及示意和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中。
本发明第四实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述方法。
具体的，本实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中上述装置中所包含的非易失性计算机存储介质，也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。上述非易失性计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得上述设备实现基于应用虚拟化技术的仿真集成方法
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，包括：
前端服务模块，用于对仿真应用进行权限管理、数据管理和会话管理；
后端引擎模块，用于存储仿真应用，并对仿真工具进行参数设置；
资源控制中心模块，用于调用仿真应用，并实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动；
虚拟应用协议模块，用于整合所述前端服务模块与所述后端引擎模块，实现仿真工具的前端与后端一体化处理与调用。
2.根据权利要求1所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，所述前端服务模块包括权限管理单元、数据管理单元和会话管理单元，所述权限管理单元用于进行用户权限管理和应用权限管理；
所述数据管理单元用于对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理，并根据用户权限对数据进行共享交互；
所述会话管理单元用于将调用的仿真应用封装成会话，并将会话进行共享。
3.根据权利要求2所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，所述用户权限管理按照组织或角色对用户进行登录权限授权；
所述应用权限管理在机器添加应用后分别对机器和用户进行应用启动的授权。
4.根据权利要求1所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，所述后端引擎模块包括基础应用单元和服务应用单元，所述基础应用单元用于通过资源控制中心将仿真应用的请求进行解析并分配资源；
所述服务应用单元包括计算应用、交互应用和Web应用，用于对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置。
5.根据权利要求4所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，对Windows仿真应用系统和Linux仿真应用系统的仿真工具进行参数设置包括，在Windows仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数和打开文件参数；
在Linux仿真应用系统设置仿真工具的启动路径、启动参数、打开文件参数和启动Shell类型。
6.根据权利要求1所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，所述虚拟应用协议模块为基于快速UDP网络连接的远程可视化协议。
7.根据权利要求1所述的基于应用虚拟化技术的仿真集成系统，其特征在于，仿真工具显示模式包括原图形工具显示模式和浏览器图形显示模式。
8.一种基于应用虚拟化技术的仿真集成方法，其特征在于，步骤包括：
构建仿真应用调用所需虚拟机环境，并将前端服务模块和后端引擎模块部署在云端；
虚拟应用协议模块整合前端服务模块与后端引擎模块实现仿真工具的前后一体化处理与调用；
后端引擎模块结合资源控制中心模块实现所述前端服务模块与所述后端引擎模块联动，并调用虚拟机操作系统中的仿真应用；
前端服务模块统一用户权限并将仿真应用设计为会话模式按权限共享分发，实现多人协同操作；
前端服务模块对仿真过程中产生的数据进行统一存放管理并根据用户权限对数据进行交互共享；
对仿真工具进行可视化模式设置，实现原图形显示与浏览器图形显示无缝切换。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。
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