協(xié)同虛擬環(huán)境系統(tǒng)的可伸縮性研究.pdf

1、協(xié)同虛擬環(huán)境是在一組由網(wǎng)絡互連的計算機上生成共享虛擬空間，通過有效地支持用戶之間的通信實現(xiàn)協(xié)同工作。近年來，隨著協(xié)同虛擬環(huán)境在遠程教育、協(xié)同設計、軍事聯(lián)合訓練與演練、網(wǎng)絡游戲等領域應用規(guī)模的擴大，提高系統(tǒng)的可伸縮性成為協(xié)同虛擬環(huán)境領域的研究熱點之一。協(xié)同虛擬環(huán)境系統(tǒng)的可伸縮性研究的是當系統(tǒng)規(guī)模擴大時，軟件結構本身不必做重大的修改，仍然可以保持系統(tǒng)的運行效率。鑒于協(xié)同虛擬環(huán)境可伸縮性研究具有重要的理論研究意義和實際應用價值，本文對其進行了

2、深入研究，取得了以下研究成果： 1、提出了基于任務聚類的虛擬環(huán)境固定分區(qū)算法，把參與同一類任務的用戶劃分給同一個區(qū)域服務器進行管理。實驗顯示，該算法與分區(qū)效果較好的西班牙Morillo P．的ACS算法相比，在分區(qū)質量相近的情況下，明顯縮短了算法的執(zhí)行時間。 2、針對現(xiàn)有的多服務器體系結構缺乏對整個虛擬環(huán)境系統(tǒng)的管理的缺點，通過增加主服務器為中心控制節(jié)點，設計了基于可剪裁樹模式的層次體系結構，實時監(jiān)測虛擬環(huán)境中用戶的數(shù)量

3、和分布情況，進行動態(tài)分區(qū)。提出了基于任務聚類的動態(tài)自適應分區(qū)算法，根據(jù)系統(tǒng)中用戶數(shù)量的改變及時調整分區(qū)數(shù)目。實驗證明，該算法取得了基于任務聚類的固定分區(qū)算法的最優(yōu)分區(qū)效果和平均執(zhí)行效率。 3、用戶通常根據(jù)興趣域進行分組來降低網(wǎng)絡通信量。提出了基于模板匹配的用戶分組算法降低網(wǎng)絡資源和計算資源的消耗。實驗證明，與基于單元格的分組算法和無跟蹤分組算法相比，該算法在網(wǎng)絡資源和計算資源的消耗上減少了大約5％至10％。 4、提出了基

4、于興趣隸屬度的主動動態(tài)負載平衡算法。實驗顯示，該算法可以均衡各個區(qū)域服務器計算負載；有效降低了區(qū)域服務器之間的通信量；提高系統(tǒng)的響應速度。當使用韓國Lee K．的被動負載平衡算法測得的系統(tǒng)最大響應時間超過450ms時，使用本文的主動負載平衡算法測得的系統(tǒng)最大響應時間不超過200ms，滿足了美國芝加哥伊利諾大學。Park K．S．提出的系統(tǒng)響應實時性的要求。 5、用戶通常要發(fā)送更新信息來維護系統(tǒng)一致性，引起網(wǎng)絡流量的增加。本文提出