专利名称：一种网格模拟方法及其模拟器的制作方法
技术领域：
本发明属于网格系统及其模拟技术领域，具体涉及一种网格模拟方法及其模拟器，它适用于网格架构、调度策略、应用执行性能等的模拟评测的研究。
背景技术：
随着信息技术的不断发展和更新，人们对计算能力和数据存储能力的需要也越来越大，同时，彼此之间需要更紧密的协同工作和资源共享。网格技术的核心就是要实现广域范围内的计算资源、信息资源、存储资源和各种各样的应用、服务以及决策支持系统的共享和有效聚合。
设计一个网格系统是一个非常复杂的系统工程，它需要考虑许多问题。例如，网格中资源管理和调度的有效性是影响网格系统成功与否的关键；资源广域共享带来的异构性、安全性和网络性能也将是不容忽视的；此外，容错能力、可扩展性以及自适应能力都是网格设计者需要考虑的内容。因此，网格系统设计者在实际部署新设计的系统之前需要确保它具有可行性和所期望的执行效率。
一般而言，真实的网格环境是动态变化、不可控制的。在这样一个环境中，系统设计者几乎无法考察系统设计的所有性能问题。以网格应用的运行为例来说明，网格应用在一个虚拟的机器上运行，在运行之前该虚拟机器是不存在的，只有在应用实际运行的时候，网格才根据用户运行应用的清求实时地建立一个虚拟机。通常，我们无法知道该虚拟机的具体情况，如节点之间的拓扑结构、节点类型、节点的所有者的相关信息等，并且虚拟机也是动态变化的，体现在资源的动态离开和加入，以及应用的动态进入和退出两个方面。如果两次请求运行了同一个应用程序，后一个应用几乎不可能重复原来的运行过程，这也充分体现了网格系统的不可控性和不可重复性。
网格模拟器的出现，解决了以上的诸多问题。模拟器的作用是模拟一个网格运行环境，这个运行环境是可控制、可重复使用的。我们在这个模拟的环境中研究不同的问题，比如可行性和性能问题。在这个模拟的环境中，通过配置不同参数，可以更加真实的模拟出现实环境中的各种应用场景，使得模拟过程更具真实性；更重要的是，同一个应用程序可以无限制的重复运行在相同的环境中，这是性能分析比较的基础，通过分析在模拟器上试验的结果，网格研究者可以进行设计方案的甄选和系统设计的改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种网格模拟方法，它能够通过软件模拟复杂架构的网格系统，为其组织架构、调度策略、应用执行性能等的研究提供模拟工具；本发明还提供了根据该方法实现的模拟器。
本发明提供的一种网格模拟方法，其步骤为(1)设置模拟网格的基本配置信息，配置内容包括模拟参数配置、用户定义、任务定义、资源定义、信息目录配置、调度器配置、网络配置和统计分析配置；(2)根据步骤(1)设置的各种配置信息，构造相应的网格实体，并依据网络配置中各个实体间的网络连接信息，建立各个实体间的网络连接，形成模拟网格的组织架构；网格实体包括用户实体、任务实体、资源实体、信息目录实体、调度器实体、网络实体和统计分析实体；其中，用户实体按照用户定义信息进行配置并初始化；在模拟开始后，用户实体将需要执行的任务依次提交给相应的调度器，等待任务全部完成并接收到处理结果后结束；任务实体使用静态类结构表示；任务实体按照任务定义信息定义任务执行所需要的各种基本属性，包括任务执行的代码量、需要处理的数据量和处理后结果的数据量，并对任务在资源上的执行条件进行定义；资源实体按照资源定义信息进行配置并初始化；并向信息目录注册资源的相关信息；接收查询资源动态信息的请求，并返回资源目前的信息；接收来自调度器的任务，根据本地调度策略执行任务，并将任务的执行结果返回给用户；在任务执行期间，向信息目录更新自己的资源变化情况；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；
信息目录实体按照信息目录配置信息进行配置并初始化；它接收来自资源的注册信息，组织系统中可用资源的相关数据；按照资源更新方式的设置，主动或被动地更新资源的信息，动态维护各资源的变化情况；信息目录对来自调度器的查询做出响应，根据相应的算法搜索符合条件的资源，返回可用资源列表；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；调度器实体按照调度器配置信息进行配置并初始化；调度器实体接收用户请求后向信息目录查询可用资源信息，得到可用资源列表；向资源查询动态信息，得到资源的当前信息；根据调度算法进行资源选择，提交任务给选定的资源；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；网络实体包括路由器、网络流量发生器和网络链路，按照网络配置信息进行配置并初始化；路由器接收链路上的数据包，进行路由选择后，再将数据包发送出去；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；网络流量发生器按照配置情况在网络上产生背景流量，直到接收到结束消息为止；统计分析实体按照统计分析配置信息进行配置并初始化；它收集并记录各类模拟数据，响应对模拟过程中各类数据的统计要求，对各种指标量进行统计并输出统计结果；响应对模拟过程的分析要求，对模拟性能进行定量的分析并输出分析结果；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；(3)根据实体的配置信息和网络连接信息，生成上述各实体的模拟程序代码，最后将各模拟实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序；(4)在计算机系统上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行；(5)收集模拟数据，统计、分析并输出模拟结果。
根据上述方法实现的网格模拟器，包括信息配置模块、网格实体构造模块、模拟程序生成模块、模拟程序执行模块和模拟结果输出模块；其中，信息配置模块用于获取模拟参数和各种配置信息，并将信息提供给网格实体构造模块中相应的模块，它由模拟参数配置模块、用户定义模块、任务定义模块、资源定义模块、信息目录配置模块、调度器配置模块、网络配置模块和统计分析配置模块组成；其中，用户定义模块将用户配置信息提供给用户实体构造模块构造，以构造用户实体，用来模拟网格中的用户；
任务定义模块将任务配置信息提供给任务实体构造模块，以构造任务实体，用来模拟网格中的任务；信息目录配置模块将信息目录配置信息提供给信息目录实体构造模块，以构造信息目录实体，用来模拟网格中的信息目录；网络配置模块将网络配置信息提供给网络实体构造模块，以构造网络实体，用来模拟网格中的网络；调度器配置模块将调度器配置信息提供给调度器实体构造模块，以构造调度器实体，用来模拟网格中的调度器；资源定义模块将资源配置信息提供给资源实体构造模块，以构造资源实体，用来模拟网格中的资源；统计分析配置模块将统计分析配置信息提供给统计分析实体构造模块，以构造统计分析实体，用来获取网格模拟过程中的模拟信息；网格实体构造模块由用户实体构造模块、任务实体构造模块、资源实体构造模块、信息目录实体构造模块、调度器实体构造模块、网络实体构造模块和统计分析实体构造模块组成；其中，用户实体构造模块用来产生用户实体，用于描述用户的行为；任务实体构造模块用来产生任务实体，用于描述用户任务及其各种属性；资源实体构造模块用来产生资源实体，用于描述系统的计算资源及其存储能力；信息目录实体构造模块用来产生信息目录实体，用于提供和维护资源的各种信息；调度器实体构造模块用来产生调度器实体，用于完成在任务提交时进行资源分配；网络实体构造模块用来产生网络实体，包括路由器、网络流量发生器和网络链路，用于完成系统中的数据传输；统计分析实体构造模块用来产生统计分析实体，用于在整个模拟过程中获取相关的模拟数据并加以统计和分析；模拟程序生成模块根据实体的配置信息和网络连接信息，生成上述各实体的模拟程序代码，并将各模拟实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序；
模拟程序执行模块利用离散事件模拟基础架构的支持，在计算机系统上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行；模拟结果输出模块收集模拟数据，统计分析模拟结果并输出。
本发明的网格模拟器具有以下特点(1)良好的用户界面，帮助用户快速建模；(2)丰富的模拟元素，支持各种类型的实体建模；(3)允许用户参与模型设计，扩展现有模型库；(4)详尽的模拟数据统计和自动化的模拟数据分析，通过图表直观反映模拟结果。
图1为本发明的网格模拟方法的流程图；图2为本发明模拟用户实体的流程图；图3为本发明模拟资源实体的流程图；图4为本发明模拟信息目录实体的流程图；图5为本发明模拟调度器实体的流程图；图6为本发明模拟网络路由器实体的流程图；图7为本发明的统计分析实体的处理流程图；图8为本发明的模拟实体间消息处理的时序图；图9为本发明的网格模拟器的模块框架图；图10为本发明的网格模拟器的使用流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明方法的步骤为第一步设置模拟网格的基本配置信息，配置内容包括模拟参数配置、用户定义、任务定义、资源定义、信息目录配置、调度器配置、网络配置和统计分析配置。模拟参数配置包括模拟过程重复执行的次数。用户配置信息包括用户的个数、调度器和信息目录的选择。任务配置信息包括每个用户的任务个数、任务的属性(任务的大小、执行任务需要处理的数据的大小、任务执行完成后得到的结果数据的大小)、任务间的关联信息。资源配置信息包括资源的个数、资源的属性(资源的类型、资源拥有的处理器的个数、每个处理器的运算能力和资源的存储能力)。信息目录配置信息包括信息目录中各服务层次的设置情况以及它们的聚合方式。调度器配置信息包括调度器使用的调度算法。网络配置信息包括系统中路由器和网络流量发生器的定义、它们与各个实体间的网络连接、相关的路由算法和网络流量产生模式的指定。统计分析配置信息包括用户自定义统计指标量和统计方法、统计量的输出方式和统计数据的分析算法的指定。
第二步构造网格系统中的各种实体，并建立相关实体间的网络连接，形成网格系统的组织架构。其具体方法为根据第一步设置的各种配置信息，构造相应的网格实体，并依据网络配置中各个实体间的网络连接信息，建立各个实体间的网络连接，从而形成模拟网格的组织架构。网格实体包括用户实体、任务实体、资源实体、信息目录实体、调度器实体、网络实体和统计分析实体。
在本发明的网格模拟方法中，用户的行为包括选择任务调度器并传递任务请求、接收任务的处理结果。在用户实体中，用户请求执行一个或多个任务。对于多个任务的情形，按照任务间的顺序关联依次提交执行。如图2所示，用户实体按照用户定义信息进行配置并初始化。在模拟开始后，用户实体将需要执行的任务依次提交给相应的调度器，等待任务全部完成并接收到处理结果后结束。
在本发明的网格模拟方法中，定义网格中一个应用的静态刻画包括两个部份问题和解决该问题使用的调度器及其算法；并假设模拟过程是在任务级上进行的，问题通过一组关联的任务被定义，而调度器及其算法定义了资源选择和任务调度的相关过程。任务实体使用静态类结构表示。任务实体按照任务定义信息定义任务执行所需要的各种基本属性，包括任务执行的代码量、需要处理的数据量和处理后结果的数据量。此外，还对任务在资源上的执行条件(资源类型、计算能力、存储能力等)进行定义。任务之间的执行关联通过有向无环图来描述，用户可以通过配置相关的输入文件，由脚本工具自动生成该图。
在本发明的网格模拟方法中，资源实体用于描述系统的计算资源及其存储能力。假设计算资源的性能是通过其计算能力来描述的，每一个计算资源可以拥有一个或多个计算节点，而每一个计算节点又可以拥有多个处理器单元。如图3所示，资源实体按照资源定义信息进行配置并初始化。初始化后，每一个资源实体执行如下的操作向信息目录注册资源的相关信息；接收查询资源动态信息的请求，并返回资源目前的信息；接收来自调度器的任务，根据本地调度策略执行任务，并将任务的执行结果返回给用户；在任务执行期间，向信息目录更新自己的资源变化情况。这个过程一直重复，直到接收到结束消息为止。任务在资源实体上的执行时间由以下的因素决定任务包含的浮点运算的数目、资源的本地调度策略、节点的计算能力和I/O处理过程对任务执行的影响。资源实体也可以接收到来自调度器的消息，移走正在等待或执行的任务。
为了更准确地反映真实网格系统中全局信息的收集与维护过程，在本发明的网格模拟方法中，对信息目录按照其实现的功能抽象为三个部分第一层是信息服务，它将来自底层的信息分类整合，形成本地资源的使用信息；第二层是聚合信息服务，它的作用是将多个信息服务的资源信息进行聚合，形成信息目录，为查询请求提供较大范围的信息来源；第三层是目录服务，它是面向查询请求的，提供对资源信息的查询、发现和定位。此外，目录服务还可以直接向信息服务发出请求，查询局部资源的相关信息。如图4所示，信息目录实体按照信息目录配置信息进行配置并初始化。它接收来自资源的注册信息，组织系统中可用资源的相关数据；按照资源更新方式的设置，主动或被动地更新资源的信息，动态维护各资源的变化情况；信息目录对来自调度器的查询做出响应，根据相应的算法搜索符合条件的资源，返回可用资源列表。这个过程一直重复，直到接收到结束消息为止。
调度器根据调度策略动态地查询信息目录，定位适当的资源并提交任务。模拟过程的调度策略可由用户定义，通过调度器可以实现各种不同类型的策略，策略中可以包含多种对任务、用户、以及资源的约束，调度器实体通过查询信息目录对实时网格负载做出反应。如图5所示，调度器实体按照调度器配置信息进行配置并初始化。它的核心就是调度算法，系统提供内置的调度算法供使用，也可由用户自定义调度算法。调度器需要查询信息目录获取当前系统中可用资源的信息，使用这些信息，调度器动态地选择资源并进行任务调度。调度器接收用户请求后向信息目录查询可用资源信息，得到可用资源列表；向资源查询动态信息，得到资源的当前信息；根据调度算法进行资源选择，提交任务给选定的资源。这个过程一直重复，直到接收到结束消息为止。
网络实体包括路由器、网络流量发生器和网络链路，不同的网络模型可以通过不同的网络实体组织而成。如图6所示，网络实体按照网络配置信息进行配置并初始化。路由器接收链路上的数据包，进行路由选择后，再将数据包发送出去。这个过程一直重复，直到接收到结束消息为止。网络流量发生器按照配置情况在网络上产生背景流量，直到接收到结束消息为止。相关实体之间的连接通过网络链路实现。如果有多个数据同时在网络上进行传输，系统假设它们采用分时的方法共享链路。数据的传输时间取决于数据的大小、网络的带宽和延迟。
统计分析实体为模拟过程中各类数据的收集提供支持，多种基础状态数据在模拟过程中被记录，并将系统内置和用户定义的指标量以图表形式直观地输出，通过分析策略和算法给出分析结果。如图7所示，统计分析实体按照统计分析配置信息进行配置并初始化。统计分析实体收集各类模拟数据，将它们以适当的形式记录下来；响应对模拟过程中各类数据的统计要求，对各种指标量进行统计并输出统计结果；响应对模拟过程的分析要求，对模拟性能进行定量的分析并输出分析结果。这个过程一直重复，直到接收到结束消息为止。
第三步根据实体的配置信息和网络连接信息，生成模拟程序代码，包括用户实体模拟、任务实体模拟、资源实体模拟、调度器实体模拟、信息目录实体模拟、网络实体模拟和统计分析实体模拟的相应模拟程序代码，最后将各模块实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序。
模拟程序代码是指根据模拟参数配置模块以及各种网格实体构造模块生成的可在模拟基础架构上执行的程序代码。
第四步在计算机系统(包括PC机、工作站、集群等各类系统)上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行。模拟程序的执行需要离散事件模拟基础架构的支持，它是一个面向过程的离散事件模拟包。基于这个模拟包，模拟过程中各种实体执行各自的功能。模拟包根据模拟程序为每一个实体产生一个独立运行的线程，实体的行为在其线程体方法里描述。此外，离散事件模拟包还能提供各实体执行系统行为时的模拟时间点以及模拟过程在时间上的各种控制。通过获取这些信息，可以完成对网格模拟及其统计分析的要求。
如图8所示，模拟程序代码执行时各实体间消息处理的时序过程为(1)资源向信息目录注册，信息目录实体接收来自资源的注册信息，形成资源目录；(2)用户根据配置将任务请求依次提交给调度器实体；(3)调度器查询信息目录，并得到信息目录返回的可用资源列表；(4)对可用资源列表中的资源分别查询其目前的状态；(5)根据返回的资源的动态信息和调度器的调度策略进行资源分配和任务调度，将任务指派到合适的资源上执行；(6)任务执行完后，任务的执行结果将返回给用户实体；(7)在模拟资源上任务执行的过程中，统计分析实体向资源实体收集当前的各种模拟数据，用于后续的统计和分析过程；(8)在模拟过程中，可能有一些新的资源可用，而一些资源失效，从而导致资源的性能不断变化，这就需要信息目录实体及时更新资源信息，反映出资源变化的情况。
第五步收集步骤四所产生的模拟数据，统计、分析并输出模拟结果。根据模拟运行结果和系统配置的各种指标量，分别进行统计；并根据相关的分析算法，对指定的模拟数据和统计结果进行分析；最后，根据要求输出上述结果。
如图9所示，根据上述方法实现的网格模拟器由信息配置模块、网格实体构造模块、模拟程序生成模块、模拟程序执行模块和模拟结果输出模块组成。
信息配置模块用于获取模拟参数和各种配置信息，并将信息提供给网格实体构造模块中相应的模块。信息配置模块由模拟参数配置模块、用户定义模块、任务定义模块、资源定义模块、信息目录配置模块、调度器配置模块、网络配置模块和统计分析配置模块组成；其中，
用户定义模块将用户配置信息提供给用户实体构造模块构造，以构造用户实体，用来模拟网格中的用户；任务定义模块将任务配置信息提供给任务实体构造模块，以构造任务实体，用来模拟网格中的任务；信息目录配置模块将信息目录配置信息提供给信息目录实体构造模块，以构造信息目录实体，用来模拟网格中的信息目录；网络配置模块将网络配置信息提供给网络实体构造模块，以构造网络实体，用来模拟网格中的网络；调度器配置模块将调度器配置信息提供给调度器实体构造模块，以构造调度器实体，用来模拟网格中的调度器；资源定义模块将资源配置信息提供给资源实体构造模块，以构造资源实体，用来模拟网格中的资源；统计分析配置模块将统计分析配置信息提供给统计分析实体构造模块，以构造统计分析实体，用来获取网格模拟过程中的模拟信息。
网格实体构造模块由用户实体构造模块、任务实体构造模块、资源实体构造模块、信息目录实体构造模块、调度器实体构造模块、网络实体构造模块和统计分析实体构造模块组成；其中，用户实体构造模块用来产生用户实体，用于描述用户的行为；任务实体构造模块用来产生任务实体，用于描述用户任务及其各种属性；资源实体构造模块用来产生资源实体，用于描述系统的计算资源及其存储能力；信息目录实体构造模块用来产生信息目录实体，用于提供和维护资源的各种信息；调度器实体构造模块用来产生调度器实体，用于完成在任务提交时进行资源分配；网络实体构造模块用来产生网络实体，包括路由器、网络流量发生器和网络链路，用于完成系统中的数据传输；统计分析实体构造模块用来产生统计分析实体，用于在整个模拟过程中获取相关的模拟数据并加以统计和分析。
模拟程序生成模块根据实体的配置信息和网络连接信息，生成模拟程序代码，包括用户实体模拟、任务实体模拟、资源实体模拟、调度器实体模拟、信息目录实体模拟、网络实体模拟和统计分析实体模拟的相应模拟程序代码，最后将各模块实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序。
模拟程序执行模块利用离散事件模拟基础架构的支持，在计算机系统上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行。
模拟结果输出模块收集模拟数据，统计分析模拟结果并输出。
实例本发明的网格模拟器的配置及运行过程参考图10，下面用一个实例来详细说明(1)配置用户、资源及网络状况在用户、资源及网络配置页，创建3个用户和10个资源，创建2个路由器，将前两个用户与一个路由器连接，第三个用户与另一个路由器连接，路由器之间相连，所有的资源都分别与两个路由器相连；配置每一个资源都由3个计算节点组成，其中的两个计算节点分别包含4个CPU，另一个包含2个CPU，每一个CPU的计算能力为377MIPS，CPU的共享方式为分时共享；配置路由器的路由算法为FIFO，网络链路的带宽为10Mb/s。
(2)配置用户任务在用户配置页，配置上述已创建用户的任务。为每一个用户都配置如下任务任务指令执行长度5000×0.8～5000×1.2百万条，执行时需要处理的数据12.5×0.8～12.5×1.2千字节，处理后的数据30×0.8～30×1.2千字节。
(3)配置信息目录在信息服务配置页，创建两个信息服务实体和一个聚合信息服务实体；配置层次信息目录，即前四个资源与一个信息服务实体关联，其余六个资源与另一个信息服务实体关联，两个信息服务实体与聚合信息服务实体关联。
(4)选定任务调度策略在任务调度策略选项中，选择采用可用资源轮转策略进行调度。
(5)配置模拟参数和统计分析参数在模拟参数配置页，配置模拟过程的重复次数为2；配置统计参数为系统提供的默认统计量。
(6)根据配置生成模拟代码在代码生成页，点击“生成”按钮，生成模拟代码。
(7)执行模拟代码在代码执行页，点击“执行”按钮，执行模拟代码。
(8)结果统计分析与输出在模拟结果页，查看模拟过程中各种指标量的统计结果和对模拟网格的相关分析结论。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实现方式，本发明的实现方法并不局限于此，任何在本发明领域内不脱离本发明精神下的改变，都应涵盖在本发明范围内。
权利要求
1.一种网格模拟方法，其步骤为(1)设置模拟网格的基本配置信息，配置内容包括模拟参数配置、用户定义、任务定义、资源定义、信息目录配置、调度器配置、网络配置和统计分析配置；(2)根据步骤(1)设置的各种配置信息，构造相应的网格实体，并依据网络配置中各个实体间的网络连接信息，建立各个实体间的网络连接，形成模拟网格的组织架构；网格实体包括用户实体、任务实体、资源实体、信息目录实体、调度器实体、网络实体和统计分析实体；其中，用户实体按照用户定义信息进行配置并初始化；在模拟开始后，用户实体将需要执行的任务依次提交给相应的调度器，等待任务全部完成并接收到处理结果后结束；任务实体使用静态类结构表示；任务实体按照任务定义信息定义任务执行所需要的各种基本属性，包括任务执行的代码量、需要处理的数据量和处理后结果的数据量，并对任务在资源上的执行条件进行定义；资源实体按照资源定义信息进行配置并初始化；并向信息目录注册资源的相关信息；接收查询资源动态信息的请求，并返回资源目前的信息；接收来自调度器的任务，根据本地调度策略执行任务，并将任务的执行结果返回给用户；在任务执行期间，向信息目录更新自己的资源变化情况；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；信息目录实体按照信息目录配置信息进行配置并初始化；它接收来自资源的注册信息，组织系统中可用资源的相关数据；按照资源更新方式的设置，主动或被动地更新资源的信息，动态维护各资源的变化情况；信息目录对来自调度器的查询做出响应，根据相应的算法搜索符合条件的资源，返回可用资源列表；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；调度器实体按照调度器配置信息进行配置并初始化；调度器实体接收用户请求后向信息目录查询可用资源信息，得到可用资源列表；向资源查询动态信息，得到资源的当前信息；根据调度算法进行资源选择，提交任务给选定的资源；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；网络实体包括路由器、网络流量发生器和网络链路，按照网络配置信息进行配置并初始化；路由器接收链路上的数据包，进行路由选择后，再将数据包发送出去；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；网络流量发生器按照配置情况在网络上产生背景流量，直到接收到结束消息为止；统计分析实体按照统计分析配置信息进行配置并初始化；它收集并记录各类模拟数据，响应对模拟过程中各类数据的统计要求，对各种指标量进行统计并输出统计结果；响应对模拟过程的分析要求，对模拟性能进行定量的分析并输出分析结果；重复这个过程，直到接收到结束消息为止；(3)根据实体的配置信息和网络连接信息，生成上述各实体的模拟程序代码，最后将各模拟实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序；(4)在计算机系统上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行；(5)收集模拟数据，统计、分析并输出模拟结果。
2.一种网格模拟器，它包括信息配置模块、网格实体构造模块、模拟程序生成模块、模拟程序执行模块和模拟结果输出模块；其中，信息配置模块用于获取模拟参数和各种配置信息，并将信息提供给网格实体构造模块中相应的模块，它由模拟参数配置模块、用户定义模块、任务定义模块、资源定义模块、信息目录配置模块、调度器配置模块、网络配置模块和统计分析配置模块组成；其中，用户定义模块将用户配置信息提供给用户实体构造模块构造，以构造用户实体，用来模拟网格中的用户；任务定义模块将任务配置信息提供给任务实体构造模块，以构造任务实体，用来模拟网格中的任务；信息目录配置模块将信息目录配置信息提供给信息目录实体构造模块，以构造信息目录实体，用来模拟网格中的信息目录；网络配置模块将网络配置信息提供给网络实体构造模块，以构造网络实体，用来模拟网格中的网络；调度器配置模块将调度器配置信息提供给调度器实体构造模块，以构造调度器实体，用来模拟网格中的调度器；资源定义模块将资源配置信息提供给资源实体构造模块，以构造资源实体，用来模拟网格中的资源；统计分析配置模块将统计分析配置信息提供给统计分析实体构造模块，以构造统计分析实体，用来获取网格模拟过程中的模拟信息；网格实体构造模块由用户实体构造模块、任务实体构造模块、资源实体构造模块、信息目录实体构造模块、调度器实体构造模块、网络实体构造模块和统计分析实体构造模块组成；其中，用户实体构造模块用来产生用户实体，用于描述用户的行为；任务实体构造模块用来产生任务实体，用于描述用户任务及其各种属性；资源实体构造模块用来产生资源实体，用于描述系统的计算资源及其存储能力；信息目录实体构造模块用来产生信息目录实体，用于提供和维护资源的各种信息；调度器实体构造模块用来产生调度器实体，用于完成在任务提交时进行资源分配；网络实体构造模块用来产生网络实体，包括路由器、网络流量发生器和网络链路，用于完成系统中的数据传输；统计分析实体构造模块用来产生统计分析实体，用于在整个模拟过程中获取相关的模拟数据并加以统计和分析；模拟程序生成模块根据实体的配置信息和网络连接信息，生成上述各实体的模拟程序代码，并将各模拟实体及其相关的网络连接模拟代码组合成完整的可执行程序；模拟程序执行模块利用离散事件模拟基础架构的支持，在计算机系统上执行上述的模拟程序，模拟网格系统的运行；模拟结果输出模块收集模拟数据，统计分析模拟结果并输出。
全文摘要
本发明公开了一种网格模拟方法，它包括信息配置、网格实体构造、模拟程序生成、模拟程序执行和模拟结果输出五个步骤。根据该方法实现的模拟器包括信息配置模块、网格实体构造模块、模拟程序生成模块、模拟程序执行模块和模拟结果输出模块。模拟器对用户实体、任务实体、资源实体、信息目录实体、调度器实体、网络实体和统计分析实体进行建模，为准确模拟网格应用环境提供支持。模拟器利用离散事件模拟基础架构的支持，通过独立的线程来模拟网格系统中的各个实体，线程自身不断地循环，模拟实体行为并处理来自外部实体的消息。模拟器具有良好的用户界面和丰富的模型支持，并提供相应的数据统计和分析工具，有效地反映模拟结果。
文档编号G06F17/50GK1805424SQ20051013711
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者金海 , 谢夏, 吴松, 李胜利, 黄谨, 张琴, 赵俊, 邱昊 申请人:华中科技大学