本發(fā)明涉及一種仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前廣泛使用的分布式仿真環(huán)境具有以下不足:

一是仿真環(huán)境的部署與配置復(fù)雜。在目前的分布式仿真系統(tǒng)中，每個仿真節(jié)點都包括特定的操作系統(tǒng)版本和軟件環(huán)境，都需要根據(jù)具體仿真應(yīng)用的不同，人為在仿真節(jié)點預(yù)先部署對應(yīng)的應(yīng)用程序。特別是大規(guī)模仿真系統(tǒng)，可能包含近百個分布計算節(jié)點，上千套仿真模型及軟件資源，如果想快速部署和配置系統(tǒng)難度很大。

二是資源利用率低。仿真資源是分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括仿真系統(tǒng)參與單位有關(guān)的模型資源、計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、軟件資源，與應(yīng)用相關(guān)的物理效應(yīng)設(shè)備及仿真器等。通常具有分布性和異構(gòu)性兩個特點。如何屏蔽仿真資源的廣泛分布特性，如何屏蔽硬件設(shè)備、復(fù)雜的操作環(huán)境等仿真資源的異構(gòu)性，以構(gòu)建一個高效率、透明化的仿真資源使用環(huán)境，充分提高資源的利用率，已成為現(xiàn)代仿真中急需解決的問題。

三是數(shù)據(jù)安全性差。分布式仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)決定了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的分散性，如何保證各仿真系統(tǒng)中核心數(shù)據(jù)的安全，是各仿真系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃時需要重點關(guān)注的問題。

四是系統(tǒng)的穩(wěn)定性弱。分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)各成員臺對數(shù)據(jù)收發(fā)的實時性要求較高，若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)延時，系統(tǒng)的穩(wěn)定性將會受到較大影響，嚴(yán)重時還可導(dǎo)致訓(xùn)練過程中斷，從而大大影響訓(xùn)練的效果。

針對分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)仿真環(huán)境的部署與配置復(fù)雜、資源利用率低、數(shù)據(jù)安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性較差等問題，希望通過研究，為其他分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計和系統(tǒng)部署方式提供參考。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了簡化分布式仿真系統(tǒng)的部署與配置，提高硬件及數(shù)據(jù)資源利用率，增加系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，本發(fā)明在不改變現(xiàn)有基于hla的分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提供一種基于虛擬化設(shè)計的分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，主要包括：服務(wù)器，服務(wù)器通過交換機連接客戶終端計算機，所述服務(wù)器上安裝控制臺及管理組件，所述服務(wù)器上的硬件設(shè)備以及軟件模塊共同構(gòu)成資源池，所述服務(wù)器上安裝虛擬化軟件。

為了節(jié)省硬件資源，簡化系統(tǒng)部署難度，在同一臺服務(wù)器上運行不同仿真任務(wù)，所述虛擬化軟件將服務(wù)器虛擬化為多臺不同配置的虛擬主機，在每臺虛擬主機中安裝桌面操作系統(tǒng)，將聯(lián)邦成員應(yīng)用程序安裝于虛擬主機的桌面操作系統(tǒng)中，不同虛擬主機之間采用共享內(nèi)存塊交換數(shù)據(jù)的通信配置模式，所有數(shù)據(jù)全在所述服務(wù)器的內(nèi)存中讀寫。圖1示意了基于虛擬化技術(shù)設(shè)計的部署架構(gòu)。

為達(dá)到提高性能的目的，系統(tǒng)的計算資源池模型分為三層：虛擬硬件資源層、虛擬機資源管理層、用戶訪問應(yīng)用層。

虛擬硬件資源層分為硬件資源層和虛擬化層，硬件資源層包括由cpu、內(nèi)存、存儲等資源組成的服務(wù)器，虛擬化層則使用虛擬化的分層抽象技術(shù)對硬件資源層進行虛擬抽象，將硬件資源與操作系統(tǒng)分開，提供一個完整的虛擬硬件接口并且調(diào)度操作系統(tǒng)在物理硬件資源上執(zhí)行，即虛擬機監(jiān)視器，為上一層虛擬機管理層提供運行的環(huán)境和資源，其突出的特點是多操作系統(tǒng)、大量虛擬機在服務(wù)器上獨立并行運行。

虛擬機資源管理層包括虛擬機及其管理系統(tǒng)，在本層，將在虛擬硬件資源層上創(chuàng)建所述的虛擬機并并行運行，管理系統(tǒng)中的虛擬化管理、基于用戶需求的虛擬機管理部分負(fù)責(zé)虛擬機資源的管理、虛擬機的生成銷毀工作，虛擬機訪問管理部分負(fù)責(zé)用戶與虛擬機之間的映射，完成用戶訪問虛擬機的任務(wù)。在本層，虛擬機的生成、銷毀等行為將由用戶的計劃安排、所需虛擬機配置等因素來決定，比如，依據(jù)訓(xùn)練想定中給定的人在回路兵力數(shù)量，訓(xùn)練前自動生成所需配置的虛擬機，訓(xùn)練后自動銷毀虛擬機，這樣，根據(jù)不同的想定要求，生成不同配置的虛擬機，以滿足不同訓(xùn)練科目的需求。

用戶訪問應(yīng)用層是用戶直接面對的一層，用戶借助客戶端，完成遠(yuǎn)程登陸虛擬機并進行訓(xùn)練操作任務(wù)，客戶端的類型包括：瘦客戶端，pc物理機等。

為了更好地進行兵力生成，并提高仿真推演的真實性，所述虛擬主機包括自然環(huán)境仿真服務(wù)器，兵力生成服務(wù)器以及作戰(zhàn)單元仿真服務(wù)器，所述自然環(huán)境仿真服務(wù)器進行自然環(huán)境信息仿真，所述兵力生成服務(wù)器用于根據(jù)想定信息和用戶輸入信息生成兵力，所述作戰(zhàn)單元仿真服務(wù)器根據(jù)作戰(zhàn)單元物理實體仿真模型和作戰(zhàn)單元行為實體仿真模型進行每個仿真周期的作戰(zhàn)單元狀態(tài)推演。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合具體實施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

圖1基于虛擬化技術(shù)設(shè)計的仿真系統(tǒng)

圖2仿真系統(tǒng)資源池模型

具體實施方式

一種基于虛擬化設(shè)計的分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，主要包括：服務(wù)器，服務(wù)器通過交換機連接客戶終端計算機，所述服務(wù)器上安裝控制臺及管理組件，所述服務(wù)器上的硬件設(shè)備以及軟件模塊共同構(gòu)成資源池，所述服務(wù)器上安裝虛擬化軟件。

優(yōu)選地，所述虛擬化軟件將服務(wù)器虛擬化為多臺不同配置的虛擬主機，在每臺虛擬主機中安裝桌面操作系統(tǒng)，將聯(lián)邦成員應(yīng)用程序安裝于虛擬主機的桌面操作系統(tǒng)中，不同虛擬主機之間采用共享內(nèi)存塊交換數(shù)據(jù)的通信配置模式，所有數(shù)據(jù)全在所述服務(wù)器的內(nèi)存中讀寫。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)計算資源池模型分為三層：虛擬硬件資源層、虛擬機資源管理層、用戶訪問應(yīng)用層，虛擬硬件資源層分為硬件資源層和虛擬化層，虛擬機資源管理層由虛擬機及其管理系統(tǒng)組成，用戶訪問應(yīng)用層是用戶直接面對的一層，用戶借助客戶端，完成遠(yuǎn)程登陸虛擬機并進行訓(xùn)練操作任務(wù)。

優(yōu)選地，在所述虛擬硬件資源層上創(chuàng)建多個虛擬機并并行運行，所述虛擬機資源管理層中的虛擬化管理、基于用戶需求的虛擬機管理部分負(fù)責(zé)虛擬機資源的管理、虛擬機的生成與銷毀工作，虛擬機的生成、銷毀行為由用戶的計劃安排、所需虛擬機配置因素來決定，虛擬機訪問管理部分負(fù)責(zé)用戶與虛擬機之間的映射，完成用戶訪問虛擬機的任務(wù)。

優(yōu)選地，所述虛擬主機包括自然環(huán)境仿真服務(wù)器，兵力生成服務(wù)器以及作戰(zhàn)單元仿真服務(wù)器，所述自然環(huán)境仿真服務(wù)器進行自然環(huán)境信息仿真，所述兵力生成服務(wù)器用于根據(jù)想定信息和用戶輸入信息生成兵力，所述作戰(zhàn)單元仿真服務(wù)器根據(jù)作戰(zhàn)單元物理實體仿真模型和作戰(zhàn)單元行為實體仿真模型進行每個仿真周期的作戰(zhàn)單元狀態(tài)推演。

優(yōu)選地，在具體實施中，所述服務(wù)器采用曙光天闊w580icpu，為雙路2顆interxeone5620，共8核16線程，分配8個虛擬cpu；分配給運行導(dǎo)調(diào)臺和rti軟件的虛擬機2個虛擬cpu，分配給運行模型服務(wù)器軟件的虛擬機6個虛擬cpu；所述服務(wù)器共12g內(nèi)存，除去底層xenserver軟件消耗的700m內(nèi)存，剩余平均分配給2個虛擬機使用；所述服務(wù)器中的兩塊千兆網(wǎng)卡1塊用于xencenter管理，1塊用于虛擬機提供的對外服務(wù)；所述服務(wù)器雙硬盤按raid-1模式配置，除去用于安裝xenserver的空間，其余平均分配給2個虛擬機。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種分布式仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，主要包括：服務(wù)器，服務(wù)器上安裝控制臺及管理組件，服務(wù)器通過交換機連接客戶終端計算機，所述服務(wù)器上的硬件設(shè)備以及軟件模塊共同構(gòu)成資源池，其特征在于，所述服務(wù)器上安裝虛擬化軟件。

技術(shù)研發(fā)人員：衡軍;肖濱;紀(jì)金耀;孫春生;董嚴(yán)紅;郭鵬程;馬曾;周航;衡輝;黃銳;肖漢華;王新寧
受保護的技術(shù)使用者：中國人民解放軍海軍潛艇學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.10
技術(shù)公布日：2017.09.26