ＨＬＡ多聯(lián)邦橋接工具的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)

周　君　張　洋

摘要：比較HLA聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的三種實現(xiàn)方式的優(yōu)缺點，并闡述了聯(lián)邦橋接工具的理論結(jié)構(gòu)，它可以支持具有不同聯(lián)邦對象模型的對等聯(lián)邦間的互操作，進行多聯(lián)邦間對象屬性和交互的信息交換。

關(guān)鍵詞：HLA；中間件；橋接成員；FBT

1引言

HLA為仿真應(yīng)用的開發(fā)者提供了構(gòu)造和描述仿真應(yīng)用的通用框架，它試圖解決仿真中的兩大關(guān)鍵問題：提高仿真應(yīng)用之間的互操作和促進模型在不同領(lǐng)域的重用。HLAm提供的分布式網(wǎng)絡(luò)平臺——RTI(Run TimeInfrastructure)使各種仿真子系統(tǒng)集成在一起仿真運行成為可能的同時，還提供了很多接口調(diào)用函數(shù)，將實際網(wǎng)絡(luò)操作和獨立的分布式操作封裝起來，實現(xiàn)系統(tǒng)的透明化。

2仿真系統(tǒng)互操作通用方式

2．1HLA邦員代理法

兩個相互獨立的聯(lián)邦成員進行數(shù)據(jù)傳輸時，需要由其各自的聯(lián)邦代理進行數(shù)據(jù)交換。該方法思路簡單，但是多聯(lián)邦之間需要一一對接，代碼重復(fù)大，資源泊費多。

2．2中間件方法

與邦員代理方法基本相同，只是將各自的聯(lián)邦代理整合為一個中間件。中間件做出符合TCP/IP網(wǎng)格仿真協(xié)議的數(shù)據(jù)單元與HLA的數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換，但是多聯(lián)邦之間就需要多個中間件，仍然造成資源浪費。

2．3橋接器方法

這是一種通用中間件方法，可以實現(xiàn)想定中多個聯(lián)邦之間的互操作，與以上兩種方法比較，該方法更具有通用性。

3FBT理論結(jié)構(gòu)

構(gòu)建HLA多聯(lián)邦系統(tǒng)需要保證分布式虛擬環(huán)境的時空一致性，特別是數(shù)據(jù)流和控制流的邏輯正確性，橋接成員(Bridge Fed-eration)是實現(xiàn)多聯(lián)邦互聯(lián)的一種簡單直觀的方法。聯(lián)邦橋接工具(Federation BridgeTool，F(xiàn)BT)，其思路就是通過向?qū)ё詣由蓸蚪映蓡T，快速地將已有的聯(lián)邦進行互聯(lián)。因此。橋接成員的原理即為橋接聯(lián)邦工具設(shè)計與實現(xiàn)的理論依據(jù)。本節(jié)主要介紹一下橋接成員的基本原理。

使用橋接成員可以支持具有不同聯(lián)邦對象模型(LOM)的對等聯(lián)邦間的互操作，進行多聯(lián)邦間對象屬性和交互的信息交換。橋接成員還可以支持使用不同版本的運行支撐框架(RTI)的聯(lián)邦之間的互聯(lián)，最大限度地重用已開發(fā)的聯(lián)邦仿真系統(tǒng)。構(gòu)建橋接聯(lián)邦的最基本原則是：

橋接成員只能以星形的、線性的、鏈狀的方式連接聯(lián)邦(如圖1b所示)，而不能以環(huán)形方式連接聯(lián)邦(如圖1a所示)。

橋接成員的組成通常包含如下兩部分：

1)代理(Surrogate)部件

代理部件作為成員加入聯(lián)邦，并代表它所加入的聯(lián)邦與其它聯(lián)邦進行交互。代理能將其所表現(xiàn)的聯(lián)邦的相關(guān)性質(zhì)反射到橋接另一側(cè)的聯(lián)邦，同時把從轉(zhuǎn)換部件接收的其它聯(lián)邦的信息發(fā)送給它所加入的聯(lián)邦。

2)轉(zhuǎn)換部件

轉(zhuǎn)換部件通過將橋接兩側(cè)對應(yīng)的消息(如服務(wù)、對象、屬性和交互)進行關(guān)聯(lián)和映射，在兩個FOM間進行轉(zhuǎn)換。而且也可以按需要執(zhí)行另外的處理，這樣可以使用守護(guard)的功能，如過濾掉一些安全和保密信息。

根據(jù)聯(lián)邦在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置不同，以及網(wǎng)絡(luò)功能和性能的不同，從通信效率和計算開銷考慮，橋接成員可以有不同的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，即集中式和分布式，分別如圖2a、圖2b所示。

4結(jié)論

聯(lián)邦橋接工具可以實現(xiàn)HLA/RTI模式下的多聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，可根據(jù)仿真功能需求選擇互連方式。目前，橋接聯(lián)邦工具已應(yīng)用在多個聯(lián)邦集成的復(fù)雜仿真系統(tǒng)中，也可以實現(xiàn)仿真模擬器與仿真平臺的數(shù)據(jù)交換。