分布式设计环境系统模型

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在计算机技术日新月异的时代,在分布式系统广泛应用的今天,在人们已经逐步依赖于Internet的时候,各国都在加紧分布式计算机协同工作在工业领域的应用。汽车工业是工业中主导产业。目前,国内乃至国际上,汽车行业中的任何一家模具制造企业都不能在规定的时间周期内,完整地承担一个整车的模具加工任务。网络化分布式协同CAE技术架构的制造整车车身模具的“虚拟企业”将能够实现上述目标,使数量较大、精度要求高的车身模具的以分散异地的进行协同设计、成型分析与制造仍然能够保持统一精度和协调的进度。本文结合“基于web的车身模具成形工艺协同设计理论与方法”课题,从分布式设计的网络基础和基于网络的分布式应用理论出发,设计出了一个面向CAD/CAM应用的分布式设计的模型,并在实验环境中验证了CAD/CAE/CAM软件在简易分布式实验环境中工作的可行性。网络环境以Internet作为互联手段,既利用了互联网的资源广泛性,又降低了开发成本。大多节点的内部拓扑结构可以保持不变,原有已进行的模具设计和科研工作得到延续;叶子节点内部采用B/W/S三层模式,增加了系统本身的安全性,使专业技术人员从大量的计算机操作知识中解脱出来,同时也降低了系统对硬件开发设备的要求。整个系统构建了一个以轻度集权的协调者为核心的、中间件辅助决策的、Agent协助执行的分布式应用软件运行平台。本文采用朴素的分布式管理思想,借鉴管理学的方法和理论,强调协调者的管理职能;借鉴运筹理论中的决策分析理论,分析协调者功能,用理论公式定义了协调者决策、协调者失效、协调者竞争三个状态,并给出了相应的简单算法。中间件是在计算机硬件和操作系统之上,支持应用软件开发和运行的系统软件。中间件具有标准的程序接口和协议,可以实现不同硬件和操作系统平台上的数据共享和运作。现有的消息中间件有三种通信机制:消息传递方式、消息队列方式和信息发布/订阅方式。它们不能够找到确切的接收者,让申请者和<WP=89>接收者直接建立连接。基于这一点,提出的通信中间件模型能够智能、准确的找到任务的接受者。它采用信息更新思想,基于能力判断,决定申请者的任务是否由能由当前擅长这一事务的节点承担。如果可以,则通知申请者,否则,请求协调者帮助。通信中间件依照协调者回复的决定,通知申请者决策信息。它分解了协调者的在系统中的完全集中权力,减轻了协调者在系统中的压力,并能够明确的通知申请者唯一的目的地址。现有的分布式研发系统在设计的时候,出于种种原因,对移动节点考虑较少,随着计算机技术和无线网络技术的发展,移动设备将成为研发设备中的生力军。为此,本文提出了认证中间件模型,在实际工作中,拓展了认证中间件的职能,增加了任务认证功能,并在实践中,再次发现可以将其拓展到发生了移动的节点的认证。认证中间件出现后,涉及到任务迁移的必须直接访问通信中间件;涉及到工作权限的,在已知对方节点的条件下,可以直接访问任务中间件。在两个Agent建立连接的瞬间发出报告机制,向通信中间件汇报工作开始,以确保通信中间件能够随时掌握系统运行的最新信息。应用转换中间件,是面向具体CAD/CAE/CAM应用,采用C语言和C++语言,对现有的UG、Pro/E、CATIA等大型CAD软件进行二次开发工作的一部分。目前,大型CAD软件开发商之间的数据不能够直接互访,可以通过定义成同一种标准化文件格式的方式来获取。但是,仍需要利用应用转换中间件,将该文件进行后处理,找回因存储格式转换丢失的实体特征。这样才能够有效的支持CAE/CAM。本设计依然保留了大多数中间件原有的远程过程调用中间件、分布式对象中间件和事务处理中间件,但用独立设计的通信中间件代替了消息中间件,同时增加了认证中间件和应用转换中间件,丰富了中间件的种类和功能。系统采用分布式数据库。在开发阶段,在项目组内通过权限控制公开实例库,经验库。随后不断更新,实现资源的快速共享。各节点可以在邻近的叶子节点间建立一个统一的数据库,也可以利用现有技术,实现虚拟网络存储,它本身保持着高自由度。本文面向用户使用的CAD /CAM应用,提供分布式设计环境,建立有灵活的硬件系统构成、程序的可维护性强、严密的安全管理、兼<WP=90>备Web结构的优势事例库。验证工作是在跨地域、跨路由、多网段的吉林大学校园网络上进行的简单分布式应用实验,验证了理想状态下的代理、通信中间件以及协调者间的工作流程的合理性。在基于计算机工作的应用问题决策上,提出了一些新的想法。但是,这些模型,本身所考虑的影响因素和实际环境中存在的影响,是不能比拟的,尚需要深入的论证。JAVA这一灵活、方便的技术目前在本系统中,只是在辅助开发事例库的上得到了应用。事实上JAVA/J2EE完全可以和CORBA结合在一起,丰富中间件功能,使其更灵活,功能更加强大。面向CAD/CAE/CAM软件的应用和应用转换中间件的支持范围可以继续拓宽。在整体系统设计上,努力做到考虑周全,但是一些细节方面的问题有待进一步讨论,需要在项目开发中不断的细化。目前,“基于web的车身模具成形工艺协同设计理论与方法”课题?
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