基于DDS的软件仿真系统的状态检测文献综述

文献综述(或调研报告)：

摘要：数据分发服务（DDS）是OMG发布的实时系统数据分发服务规范，定义了数据中心发布订阅（DCP）机制。它可以支持实时有效的数据交互需求，从而支持完成分布式仿真系统设计，同时并在此理解之上，设计一个清晰明了的系统界面，他关乎系统的可操作性，国内学者关于DDS分布式仿真系统进行了大量的研究

关键词：基于DDS的分布式系统；系统仿真；界面设计

导言：针对某些通信网络具有网络规模大，协议复杂等特点，单一的通信网络仿真已无法满足该通信网的仿真需求。而利用分布式仿真技术集成多个仿真平台，为精确仿真这些通信网提供有效的解决途径。2004 年对象管理组织( OMG) 首次发布了以实时数据为中心的发布/订阅通信模式 － 数据分发服务( DDS) 规范。DDS 为用户提供了统一的应用程序编程接口，将数据发布、传递以及接收的接口和行为标准化[1]。该规范实现对复杂系统中的数据进行实时、高效的传输要求; 在分布式网络环境下，可以实现动态组网和数据的按需多点分发。同时规范化了 QoS，使其能够满足实时通信的需求，优化了分布式系统的高实时性，用于满足对高性能、可预见性有较高要求的关键任务领域的计算需求。

此外，由于基于DDS分布式系统各部分分布在不同的平台或者设备，要了解内部运行状态，需要我们从中获取数据，并且以清晰明了的方式表现出来，因此设计一个布局合理，功能清晰明了的界面十分有必要。

1. DDS技术

DDS，即数据分发服务，建跨平台分布式应用软件时，ＤＤＳ已经成为首选技术之一。基于DDS规范的多种以信息分发为核心功能的产品，已经广泛应用在军事、航空、工业自动化、金融等领域[6]。

DDS是由OMG 组织制定的一套 API 与互操作性协议规范，定义了一种以数据为中心的发布/订阅架构，满足了分布式系统实时、高效的通信需求[3]。可实现以匿名方式连接信息发布者和订阅者，对实时性要求提供更好的支持，针对强实时性系统进行了优化，提供低延迟、高吞吐量。DDS规范使用UML语言描述服务。可以提供一个与平台无关的数据模型，从而实现连接多个数据平台，完成分布式系统数据可靠、高效订阅发布需求。DDS 主要面向实时分布式系统，应用于要求高性能、可预见性和对资源有效使用的关键任务领域[3]。

1.1 DDS结构特点

1. 域、发布者、订阅者：在DDS中，规定只有处于同一域下的订阅者以及发布者可以进行直接的数据传输，域规定了数据空间，限制了数据流，保护了数据的安全性，并且对越界访问进行了控制。发布者，在通信过程中，像数据空间中写数据者，称之为发布者，同时提供自身所发数据的属性以及类型；订阅者，从数据空间获取数据这，称之为订阅者，它会提供自身所需数据的类型以及属性。
2. 公共数据空间：DDS将所有的域 管 理 置于全局数据空间中。全局数据空间类似于关系数据库，但它是完全分布式的，支持QoS，并允许匿名和异步共享数据信息。在应用中，借助全局数据空间，应用单元只要将数据主题提供给空间，就能够获取所需数据。
3. 主题：主题是发布者提供消息或者参与者获取消息的一种标志，主题包含三部分：数据类型，名称，QoS。订阅者和发布者将所发或收的信息描述赋给主题，之后在全局数据空间中进行划分，以匹配订阅以及发布操作。由此，可以将来自不同平台的订阅者与发布者互相联系，完成信息交互。此外，QoS策略保证了通信质量。
4. 订阅、发布：订阅与发布，即是信息的提供与获取，。发布／订阅者将其提供／需要的数据以主题的形式通知给数据空间，数据空间进行匹配确认后将建立起通信信道，并按照主题相关的QoS策略维护该信道。
5. QoS策略。DDS中定义的丰富的QoS策略。针对不同的模型（主题、发布者等）和 不 同的信息属性（数据可用性、数据时间等）有不同的对应机制。例如在数据可用性中，包含了数据耐久性、生命周期、数据历史3项，这3项策略的目标是使DDS可以动态适应异构的应用环境[6]。

1.2 DDS的程序结构

面向数据的DDS应程序是一个松耦合（loosely－coupled）的软件架构。主题由DDS来管理，组件通过数据读或写的对象来更新或发布数据。在该结构中，可以独立地、随意