分布交互仿真数据传输关键技术 9787118105919 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘鹏 著

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• 分布式仿真
• 交互仿真
• 数据传输
• 关键技术
• 建模仿真
• 计算机技术
• 通信技术
• 系统设计
• 网络协议
• 仿真技术

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118105919

商品编码：29764467851

包装：平装

出版时间：2015-12-01

图书基本信息
图书名称	分布交互仿真数据传输关键技术	作者	刘鹏
定价	38.00元	出版社	国防工业出版社
ISBN	9787118105919	出版日期	2015-12-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	大32开	商品重量	0.4Kg

内容简介

刘鹂编*的《分布交互仿真数据传输关键技术》主要介绍分布交互仿真数据传输的基本理论和相关关键技术。本书分为基础篇、算法篇和应用篇。基础篇包括～2章，读者可以了解相关领域的研究现状，并且通过具体的实例了解建立一个分布交互仿真系统的数据传输平台的具体步骤，以及其中可能存在的问题与解决方法。算法篇主要介绍分布交互仿真数据传输系统扩展性技术，包括第3～5章。通过这几章，读者可以了解构建一个分布交互仿真数据传输系统中涉及的关键技术及主要算法，例如数据过滤算法、丢包恢复算法及拥塞控制算法等。应用篇为第6章，对分布交互仿真数据传输系统运行平台的实现方法和测试方法进行介绍，以实际的例子帮助读者迅速理解掌握分布交互仿真数据传输的关键技术方法。 　　本书以分布式仿真数据传输平台为主，同时介绍了相关理论、技术与应用，内容全面，循序渐进，可以作为分布式仿真研究与应用开发人员的参考手册，亦可作为高等院校计算机、仿真、自动控制相关专业学生的教学参考用书。

作者简介

目录

章 绪论 1.1 重要概念 1.2 相关领域研究现状 1.2.1 IP组播研究现状 1.2.2 应用层组播研究现状 1.2.3 可靠组播技术研究现状 第二章 基于广域网网关的多对多组播传输模型 2.1 引言 2.2 相关研究 2.2.1 客户一服务器模型 2.2.2 广播／组播模型 2.2.3 网关模型 2.3 基于广域网网关的多对多组播传输模型 2.3.1 MDM模型总体 2.3.2 广域网网关节点 2.4 基于广域网网关的域间组播通信 2.4.1 问题建模 2.4.2 基于延迟带宽约束的多对多组播路由算法 2.5 基于可靠服务节点的域内可靠组播模型 2.5.1 域内可靠组播模型总体结构 2.5.2 可靠组播模型软件模块设计 2.6 小结 第三章 基于发布／订购的域间数据过滤算法 3.1 引言 3.2 兴趣过滤技术及其发布／订购机制 3.2.1 HLA标准中的DDM服务 3.2.2 发布／订购区域匹配定义 3.2.3 基于发布／订购的数据过滤机制 3.3 基于发布／订购的域问数据过滤算法 3.3.1 符号定义 3.3.2 发布／订购区域的转化 3.3.3 网关发布／订购的表示 3.3.4 数据过滤关系的建立 3.4 过滤机制的代价权衡 3.5 小结 第四章 基于Sender—Group的域内可靠组播丢包恢复算法 4.1 引言 4.2 相关研究 4.2.1 TCP协议中的丢包恢复方法 4.2.2 可靠组播协议中的丢包恢复方法 4.2.3 可靠组播协议中的丢包恢复方法总结 4.3 基于Sender—Group的报文编号及备份方法 4.3.1 面向多对多组播的报文编号方法 4.3.2 组播报文备份方法 4.4 多对多可靠组播丢包恢复算法：BH—RMER 4.4.1 面向动态组播组的丢包检测 4.4.2 基于报文传输属性的丢包恢复算法 4.5 算法分析 4.5.1 延迟分析 4.5.2 吞吐量分析 4.6 实验与分析 4.6.1 实验环境 4.6.2 丢包恢复延迟 4.6.3 平均往返延迟抖动 4.6.4 吞吐量对比 4.7 小结 第五章 基于趋势分析的拥塞控制算法 5.1 引言 5.2 相关研究 5.2.1 拥塞控制算法的分类 5.2.2 拥塞控制算法总结 5.3 多对多组播拥塞控制的主要问题 5.4 基于趋势分析的拥塞控制算法 5.4.1 仿真节点发送速率初始化 5.4.2 基于丢包率变化趋势信息的速率抑制 5.4.3 基于缓冲区占用量变化趋势的速率抑制 5.4.4 推迟的拥塞反馈抑制 5.5 算法分析 5.6 实验及数据分析 5.6.1 实验环境 5.6.2 组内公平性 5.6.3 吞吐量波动对比 5.6.4 平均往返延迟对比 5.7 小结 第六章 多对多组播传输系统集成与实验 6.1 概述 6.2 可靠组播模型的集成与测试 6.2.1 可靠组播模型系统RMsP的实现 6.2.2 实验环境 6.2.3 原始丢包率测试 6.2.4 RMSP吞吐量测试 6.2.5 平均往返延迟测试 6.3 BH RTI 2.3 集成可靠组播的设计 6.3.1 集成对比测试 6.3.2 与典型：RTI对比测试 6.4 广域网网关的集成与测试 6.4.1 实验环境 6.4.2 功能测试 6.4.3 性能测试 6.5 小结 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《分布式仿真数据传输的关键技术》—— 深度解析现代仿真体系中的核心难题 在当今科技飞速发展的浪潮中，仿真技术已不再是单纯的学术研究工具，而是渗透到军事、航空航天、工业制造、城市规划、医疗健康等诸多领域的关键支撑。特别是在构建复杂、大规模的分布式仿真系统时，如何高效、可靠、实时地传输海量仿真数据，成为制约系统性能乃至整体成败的核心瓶颈。本书《分布式仿真数据传输的关键技术》正是一部聚焦于这一重大挑战，并进行深入理论探讨与实践技术剖析的专著。 本书并非泛泛而谈，而是以严谨的学术态度和丰富的工程经验，系统地梳理了分布式仿真数据传输所面临的典型问题，并逐一攻克。它首先为读者构建了一个清晰的分布式仿真数据传输的理论框架，阐述了其在现代仿真体系中所扮演的不可或缺的角色，并从信息论、网络理论、实时系统等多个学科视角，解析了数据传输的内在规律与挑战。 第一部分：理论基石与挑战辨析 本书的开篇，便为读者打下了坚实的理论基础。它详细介绍了分布式仿真系统的基本构成要素，包括但不限于仿真实体、仿真环境、仿真调度器、数据收集器等，并着重阐述了这些实体之间如何通过数据交换实现协同工作。在此基础上，本书深入探讨了分布式仿真数据传输的本质特征，如： 海量性 (Massiveness): 现代仿真系统模拟的实体数量庞大，每个实体产生的状态信息、控制指令、传感器数据等都可能达到GB甚至TB级别，这对传输带宽和存储容量提出了极高的要求。 实时性 (Real-time): 许多分布式仿真应用，例如飞行器协同作战模拟、交通流预测、灾害应急响应等，对数据的时效性有着严苛的限制。数据必须在极短的时间内送达，才能保证仿真结果的准确性和决策的及时性。延迟的累积可能导致仿真“失步”，甚至出现灾难性的后果。 可靠性 (Reliability): 仿真数据的丢失或损坏，将直接影响仿真结果的有效性。在分布式环境下，网络节点故障、通信链路中断、数据冲突等问题层出不穷，如何保证数据传输的可靠性，是实现高保真仿真的关键。 一致性 (Consistency): 在分布式仿真中，不同仿真节点对同一物理实体的状态描述必须保持一致，以避免产生“幻觉”或矛盾。数据传输中的乱序、重复、丢失等问题，都可能导致数据不一致，从而影响仿真结果的逻辑性。 异构性 (Heterogeneity): 分布式仿真系统通常由不同硬件平台、操作系统、仿真软件开发的实体构成，它们之间的数据格式、通信协议可能千差万别。如何实现异构系统之间的高效数据互通，是一个复杂但必须解决的问题。 本书在详细剖析这些挑战的同时，还对现有的一些分布式仿真标准（如HLA - High Level Architecture）进行了回顾与评价，分析了它们在数据传输方面存在的优势与不足，为后续的技术探讨奠定了基础。 第二部分：核心传输技术深度剖析 在辨析了问题的严峻性后，本书的核心篇章开始深入探讨解决这些问题的各种关键技术。这些技术涵盖了从网络通信到数据编码，从并行处理到分布式管理等多个层面，力求为读者提供一套完整的解决方案。 高效网络通信协议的设计与优化: 面向连接与无连接协议的权衡: 书中详细对比了TCP和UDP等协议在分布式仿真场景下的适用性，并提出了针对仿真数据的特定优化策略，如UDP的头部压缩、拥塞控制算法的改进、以及如何结合ACK机制来增强可靠性。 低延迟通信技术: 针对实时性要求极高的仿真应用，本书探讨了如RDMA (Remote Direct Memory Access) 等技术，分析了其在绕过操作系统内核、直接在网络适配器和应用内存之间传输数据方面的优势，以及在仿真系统中的具体实现方式。 多播与广播技术: 在仿真实体需要将数据发送给多个接收者时，多播和广播可以显著提高网络效率。本书深入研究了IP多播、组播协议（如IGMP）的原理，并结合仿真数据的特点，探讨了如何设计高效可靠的多播机制，避免“黑洞”和“风暴”问题。 拥塞控制与流量管理: 在复杂的分布式网络环境中，网络拥塞是影响数据传输性能的主要因素之一。本书详细介绍了各种拥塞控制算法（如AIMD、TCP Vegas、BIC等），并分析了如何根据仿真数据的特点，选择或设计更适合的拥塞控制策略，以保证公平性和有效性。 数据压缩与编码技术: 无损压缩与有损压缩的选择: 针对不同类型仿真数据的特性，本书深入分析了何时应采用无损压缩（如LZ77、LZ78、Huffman编码等）来保证数据精度，何时可以采用有损压缩（如JPEG2000、H.264等视频编码标准在仿真中的应用）来降低数据量，同时保持可接受的精度损失。 面向仿真的特定编码: 书中还介绍了针对仿真数据结构特点设计的编码方法，例如，如何将仿真实体状态的稀疏性、时序性等特征融入编码过程，从而实现更高的压缩比。 数据表示的标准化: 强调了在异构系统环境下，数据表示的标准化至关重要。本书介绍了XML、Protocol Buffers、FlatBuffers等序列化技术，分析了它们在数据紧凑性、解析速度和跨平台兼容性方面的优劣，并指导读者如何根据仿真需求进行选择。 并行与分布式数据处理技术: 并行数据传输架构: 探讨了如何利用多线程、多进程等技术，实现数据传输的并行化。例如，可以为不同的仿真实体或不同的数据类型分配独立的传输通道，从而提高整体吞吐量。 分布式数据缓存与预取: 为了缓解实时性压力，本书介绍了如何在仿真节点部署分布式缓存，提前加载可能需要的数据。同时，也探讨了如何利用仿真模型的预测能力，进行数据预取，将数据延迟降至最低。 数据分片与重组: 对于超大数据块，本书分析了如何进行有效的数据分片，并通过可靠的传输机制，在接收端进行高效重组，保证数据的完整性。 容错与冗余机制: 错误检测与纠错码 (ECC): 介绍了海明码、里德-所罗门码等常用的纠错码技术，以及如何在仿真数据传输中应用这些技术，来抵御随机噪声和传输错误。 冗余传输与备份机制: 探讨了如何通过发送多份数据副本或采用备用通信链路，来提高数据传输的可靠性，即使部分节点或链路失效，也能保证仿真数据的正常传输。 分布式一致性协议: 针对分布式仿真系统中数据一致性的挑战，本书深入研究了Paxos、Raft等分布式一致性协议，并探讨了如何将它们应用于仿真数据的同步与管理，确保所有节点都能看到一致的仿真状态。 第三部分：工程实践与案例分析 理论的深度离不开实践的检验。本书的第三部分将理论与实践相结合，通过典型的工程应用场景，展示了上述关键技术的实际应用价值。 复杂战场仿真中的数据传输挑战与解决方案: 以高保真军事演习仿真为例，本书分析了大规模武器装备、传感器网络、人员行为等海量数据在时空维度上的快速变化，以及如何通过优化网络拓扑、采用高效压缩算法、并结合事件驱动的传输机制来解决这些问题。 航空航天飞行器协同设计与测试仿真: 探讨了在飞行器设计过程中，不同子系统仿真之间复杂的数据交互，以及如何保证设计参数、状态信息、故障诊断等数据的实时、准确传输，以支持快速迭代与验证。 智能交通系统实时仿真与预测: 以城市交通流模拟为例，本书分析了如何处理海量的车辆轨迹、交通信号、路况信息等，并如何通过低延迟、高可靠的数据传输，实现对交通拥堵的实时预测与疏导策略的有效评估。 工业生产流程仿真与优化: 介绍了在大型工厂自动化生产线、物流配送等场景下，如何对设备状态、物料流动、环境参数等进行实时监测与仿真，并强调了数据传输的实时性与准确性对于生产效率和安全性的重要影响。 本书在案例分析部分，不仅会介绍问题与解决方案，还会深入剖析具体的实现细节，包括数据接口的设计、通信协议的选型、性能瓶颈的识别与优化方法等，为读者提供宝贵的工程实践指导。 总结： 《分布式仿真数据传输的关键技术》是一部集理论深度、技术广度和实践价值于一体的著作。它不仅能够帮助科研人员和工程师深入理解分布式仿真数据传输的复杂性，更重要的是，它提供了一套系统性的方法论和一系列可行的技术方案，以应对现代仿真领域中日益严峻的数据传输挑战。无论您是从事分布式仿真系统设计、开发、测试的专业人士，还是对该领域感兴趣的研究生，抑或是希望提升仿真系统性能的工程师，本书都将是您不可多得的宝贵参考。它将引领您穿越数据传输的迷雾，抵达高效、可靠、实时的分布式仿真新境界。

评分☆☆☆☆☆

初读这本《信息时代的软件工程》，我立刻被它对现代软件开发范式的深刻洞察力所吸引。作者并非仅仅停留在对传统瀑布模型的批判上，而是以一种近乎哲学的思辨，探讨了敏捷、DevOps乃至更前沿的持续交付理念如何在快速迭代的环境中真正落地生根。书中对“最小可行产品”（MVP）的定义和实践案例的剖析尤为精彩，它清晰地指出了如何在资源有限的情况下，最大化地从市场反馈中获取价值，从而避免了大量“无用功”的堆砌。特别是关于如何构建一个支持快速反馈闭环的团队文化部分，它强调的不仅仅是工具和流程的引入，更是组织结构和心理安全感的重塑，这一点是许多技术书籍往往忽略的“软实力”。我特别欣赏作者在描述技术选型时所展现出的那种务实态度，没有盲目推崇最新的框架，而是基于项目复杂度、团队成熟度和长期维护成本进行综合权衡的决策模型，这对于正在经历技术栈升级阵痛期的团队来说，无疑是一份及时的指南。书中对技术债务的量化评估方法也十分新颖，提供了一套可操作的框架，帮助管理者从模糊的“感觉不好”转变为有数据支撑的优先级排序。总而言之，这是一本超越了具体编程语言范畴，直击软件系统生命周期管理核心痛点的佳作，读完后感觉思路豁然开朗，对于如何构建一个真正有韧性的软件组织有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《高级并发编程与内存模型详解》，可以说是一本对并发编程新手极不友好的“劝退神器”，但对于有经验的开发者而言，却是一部深入骨髓的“内功心法”。作者在开篇就毫不留情地撕开了抽象模型的遮羞布，直接进入到C++内存模型（C++11/14/17标准下的`std::memory_order`）的底层逻辑，详述了各种内存屏障（Memory Barriers）在不同架构（如x86、ARM）下的具体实现效果和性能开销差异。这种深入到底层硬件交互的叙述方式，使得读者必须对缓存一致性协议（如MESI）有基本的了解，否则读起来会像是在啃一本外星语教材。最让我震撼的是关于“虚假共享”（False Sharing）的案例分析，作者用生动的图示展示了当不同线程操作位于同一缓存行上的不同变量时，会如何导致系统性能急剧下降，并提供了通过填充字节（Padding）来规避此问题的精确计算方法。这本书的魅力就在于它的“残忍”——它不给你任何捷径，逼迫你直面多核处理器带来的复杂性和不确定性，真正理解“数据竞争”的真正含义。对于那些声称自己写出过无锁结构的程序员来说，这本书是检验其理解深度的试金石，它让你明白，在并发世界里，任何自以为是的优化都可能在特定的硬件环境下酿成灾难。我花了好几周时间才消化完其中关于原子操作（Atomics）的章节，收获之大，非一般技术书可比。

评分☆☆☆☆☆

《分布式系统中的共识算法与状态机复制》这本书，与其说是一本技术书籍，不如说是一份关于“信任建立”的系统论述。它将抽象的数学逻辑与真实的系统故障模型紧密结合，展示了在网络不可靠、节点可能宕机或恶意行为的情况下，如何达成全局一致的决策。拉姆达（Lamport）的Paxos算法在很多教材中被过度简化，但本书的作者却花费了大量篇幅，通过对“活锁”和“死锁”的精确建模，阐述了为什么原始的Two-Phase Commit（2PC）在实践中是脆弱的，以及Raft算法是如何通过“领导人选举”的简化机制，极大地提升了工程实践中的可理解性和可部署性。书中关于“状态机复制”的讨论尤其深刻，它清晰地界定了共识算法的目标并非同步数据，而是确保所有节点对“执行特定序列操作”这一事实达成一致，从而在应用层面重建了对状态的确定性控制。我印象最深的是关于“非拜占庭容错”和“拜占庭容错”的对比分析，作者用清晰的数学归纳法证明了为什么在存在恶意节点的情况下，需要更高的冗余度（$3f+1$个节点来容忍$f$个恶意节点），这为理解区块链底层机制提供了坚实的理论基础。对于想从事数据库内核或大规模基础设施构建的工程师而言，这本书是绕不过去的思想钢印。

评分☆☆☆☆☆

《高级算法设计与分析：从NP完全到近似求解》这本书，简直是一本对“计算复杂度”的沉思录。它没有像入门教材那样停留在Dijkstra或Prim算法的实现层面，而是直接将读者置于理论计算科学的深水区。作者对NP问题的讲解极为透彻，特别是他如何通过巧妙的归约（Reduction）技巧，将一个看似无关的问题（如三合一性问题3-SAT）转化为另一个问题，从而证明后者也具有相同的计算难度。这种“证明的艺术”是本书最大的看点。书中关于近似算法（Approximation Algorithms）的章节尤为实用，它承认了对于某些问题，找到最优解在时间上是不可行的，因此转而寻求一个“足够好”的解。作者详细介绍了如何通过“价格比”（Approximation Ratio）来量化一个近似算法的优劣，并给出了诸如旅行商问题（TSP）的Christofides算法的详细步骤，展示了如何利用松弛技术（LP Relaxation）来设计具有严格性能保证的算法。阅读过程中，我强烈感受到了一种知识的积累感——每掌握一个归约技巧，就相当于为自己处理实际世界中那些“太难”的问题增加了一个有力的武器。这本书的难度要求读者必须对离散数学和形式逻辑有较强的掌握，但对于志在深入算法理论领域的读者来说，它提供的思维框架是无价的。

评分☆☆☆☆☆

我最近拜读的《复杂网络理论及其在社会学中的应用》让我耳目一新，它完全跳出了我通常阅读的技术文献的范畴。这本书的核心在于探讨“结构决定功能”，它没有纠缠于节点的具体属性，而是聚焦于节点之间的连接方式（拓扑结构）如何涌现出宏观的行为模式。作者巧妙地将图论中的概念，如小世界效应（Small-World）、无标度网络（Scale-Free）和聚类系数，引入到对社交媒体传播、疾病扩散乃至城市交通网络的分析中。其中关于“中心性”的讨论非常有趣，它区分了度中心性、介数中心性和特征向量中心性，并展示了在不同类型的网络中，哪种中心性指标更能决定信息流的关键路径。书中对“社区发现算法”的介绍尤其细致，从模块化（Modularity）的定义到Louvain算法的迭代优化过程，都阐述得极其到位，让我明白了社交网络中“圈子”的形成并非偶然，而是特定连接密度阈值下的必然产物。更让我感到启发的是，作者在结论部分讨论了“网络干预”的伦理问题——当我们识别出网络中的关键节点并试图对其施加影响时，这种自上而下的干预行为可能对网络整体的鲁棒性和公平性产生哪些不可预见的副作用。这本书拓宽了我对“系统”这个概念的理解，不再局限于代码的堆叠，而是看到了连接本身蕴含的巨大力量。