分布式并行實驗系統(tǒng)及其關鍵技術研究.pdf

1、網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)研究是實驗教學和網(wǎng)絡教學研究的熱點課題之一。各種網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)模型和實例層出不窮，多種新技術也在此得到充分應用，這些研究為網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)發(fā)展做出了重要貢獻。體系標準化和高效并行性依然是網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)研究的重點和難點，一直以來得到國內(nèi)外學者的極大重視并被廣泛研究。本文從理論和實驗兩個方面對網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)的體系結(jié)構和高效并行性進行了深入的研究。研究的主要創(chuàng)新和結(jié)論可概括為以下幾個方面。 結(jié)合網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)研究的意義和現(xiàn)狀，分類綜述

2、了當前網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)研究方向和技術實現(xiàn)手段。對網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)拓撲結(jié)構進行了分析，使用OSI分層原則，提出了分布式網(wǎng)絡并行實驗系統(tǒng)體系結(jié)構及其層次化模型，自下而上依次為物理驅(qū)動層、實驗操作層、實驗網(wǎng)絡層、實驗數(shù)據(jù)傳輸層、實驗控制層、決策層和實驗應用層。層次化體系結(jié)構是網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)研究的基礎，對網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)標準化具有積極指導性意義。 討論了物理子層的典型總線和驅(qū)動子層的四個實現(xiàn)過程，明確了網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)的基本物理接口。對實驗性質(zhì)進行了研究

3、，從宏觀角度討論了實驗系統(tǒng)及其分類特征，分析了實驗操作層的三個基本函數(shù)，重點討論了實驗控制層的標準實驗控制模型和通用服務模型，得出了實驗操作層與實驗控制層的劃分原則及劃分的邊界條件和最優(yōu)公式，從而提供了提高實驗自身并行效率的方法。 以當前標準網(wǎng)絡模型為基礎，分析了實驗網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程。研究了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的標準化傳輸方式，歸納出了三類結(jié)點的網(wǎng)絡并行服務模型。通過實驗計算分析提出了實驗數(shù)據(jù)傳輸層的數(shù)據(jù)標準化理論和方法，分析了用于

4、保障數(shù)據(jù)傳輸安全性的數(shù)據(jù)加密算法。對常用的數(shù)據(jù)壓縮算法RLE、Huffman、LZW在網(wǎng)絡實驗數(shù)據(jù)壓縮中的應用進行了分析比較，得出不同數(shù)據(jù)模式下各種算法的選擇方法。 在已有決策理論的基礎上，結(jié)合網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)的實際背景，采用層次分析法，從網(wǎng)絡實驗路由和實驗相關性兩個方面進行了理論推導，得到了高效并行性的決策理論公式。研究了用于實際應用的動態(tài)決策模型。從服務安全性、系統(tǒng)易用性和系統(tǒng)穩(wěn)定性三個方面討論了實驗應用層的基本功能。研究了嵌入