一种基于TENA平台的监控工具和监控方法与流程

一种基于tena平台的监控工具和监控方法
技术领域
1.本发明涉及仿真领域。更具体地，涉及一种基于tena平台的监控工具和监控方法。


背景技术：

2.近年来，分布式联合仿真技术在模拟训练等各个领域得到了广泛的应用，贯穿了项目需求分析、技术验证、生产研制、效能评估等各个层次。先进分布式仿真技术经历了平台级分布交互式仿真(dis)、高层体系结构(hla)、试验训练使能体系结构(tena)的过程。dis标准和协议的核心是建立了一个通用的数据交换环境，通过协议数据单元pdu(protocol data unit)的使用支持异地分布的lvc的平台级仿真之间的互操作。ieee1516规范了hla的框架和规则，通过软件中间件的形式组织数据分发，具有超实时、实时、欠实时的仿真支持能力。tena平台中间件，支持跨地域广域网的lvc试验与训练，实现虚实试验资源的互操作和跨域协同仿真资源的重用和深度共享。
3.传统的跨域协同异构分布式仿真环境，具有试验范围广、多平台结构接入和lvc三类资源混合的特点，这为中间件的调试诊断工作带来了很大的难度，在对基于中间件的软件的运行状态进行监控时，需要了解中间件的接口细节，提高了集成人员的技术门槛。随着分布式仿真系统规模不断扩展，运行管理难度不断增加，在运行过程中缺乏可视化自动监控工具，很难快速、准确评估系统的状态及系统间的网络互联情况，在试验运行过程中错误定位困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于tena仿真平台的监控工具和监控方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
5.为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
6.本发明第一方面提供一种基于tena仿真平台的监控工具，包括：
7.状态显示与控制组件，用于显示仿真执行的运行状态、监控工具的详细状态基本信息和加入仿真执行的仿真应用状态信息，还用于向中间件执行管理器发送移除仿真执行中不响应仿真应用的请求；
8.网络监控组件，用于分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，还用于执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。
9.可选地，所述监控工具还包括
10.连接管理组件，用于在所述监控工具加入仿真执行前，配置所述监控工具加入的中间件执行管理器所在节点的信息；
11.即时通讯组件，用于在所述监控工具内各个组件间建立组播通讯，所述组播通讯支持事件前、事件中和事件后的即时通讯，所述即时通讯组件还用于与其他监控工具进行数据交互；
12.告警信息显示组件，用于以提示信息的形式记录并显示当前执行运行中所有非正
常的执行状态和活动。
13.可选地，所述所在节点的信息包括ip、端口号和执行名称。
14.可选地，所述状态显示与控制组件包括执行状态显示模块、监控工具状态显示模块、应用状态显示模块和应用状态控制模块；
15.其中，
16.执行状态显示模块，用于显示整个仿真执行中仿真应用的基本信息、状态和发布sdo种类，还用于显示每个仿真应用对每类sdo和message的发布情况的统计信息；
17.监控工具状态显示模块，用于显示监控工具的详细状态基本信息；
18.应用状态显示模块，用于显示加入仿真执行的仿真应用状态信息，
19.应用状态控制模块，用于移除仿真执行中不响应的仿真应用，并通过向中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，移除选中的仿真应用。
20.可选地，所述详细状态基本信息包括监控工具的id信息、配置参数和监控工具的状态；
21.所述仿真应用状态信息包括仿真应用的配置参数、仿真应用id信息和主机名称、仿真应用状态。
22.可选地，所述告警信息显示组件的告警信息类型分别为日志信息、警告信息、错误信息和心跳信息。
23.可选地，所述网络监控组件能够实现仿真应用之间和仿真应用与中间件执行管理器之间的一对一或一对多或多对多的ping操作。
24.可选地，所述ping操作包括tcp模式ping操作和udp模式ping操作。
25.本发明第二方面提供一种基于上述所述监控工具的监控方法，其特征在于，所述方法包括监控准备阶段和监控运行阶段；
26.监控准备阶段包括
27.将监控工具连接中间件执行管理器，通过连接管理组件，向中间件执行管理器发送连接请求，建立通信连接；
28.监控运行阶段包括
29.通过状态显示与控制组件获取中间件执行管理器中的仿真执行状态信息、监控工具的状态信息、仿真应用状态信息和心跳信息，并通过状态显示与控制组件按照类别进行分类显示；
30.通过网络监控组件分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，并执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。
31.可选地，当仿真执行中，所述监控工具监测到仿真应用不响应，所述监控工具向所述中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，使得所述执行器移除选中的仿真应用。
32.本发明设计的分布式仿真中间件状态监控方法基于tena平台，以中间件的“桩”为源点，通过灵活部署的监控工具获取桩内的流通数据，在仿真执行运行过程中掌握和控制仿真应用系统运行过程中的资源状态、数据状态和试验状态，以可视化的方式实时监视和分析仿真试验执行的运行情况和网络情况，具备诊断单个网络或系统出现问题的能力，为分布式仿真试验监视提供了新手段。
33.本发明的有益效果如下：
34.本发明能够实现对仿真执行和仿真应用全生命周期的状态监控，对用户更好地全面掌握仿真资源动态起到了非常重要的作用；能够将获取的状态监控数据进行分类显示，便于用户方便及时处理仿真应用出现的异常或错误情况，帮助用户快速定位问题所在，为构建稳固的仿真执行提供了很大帮助；能够执行ping操作辅助分析网络是否存在故障，便于用户即时掌握网络通断情况和通信性能。
附图说明
35.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
36.图1示出本发明所述监控工具示意图。
37.图2示出本发明具体实施例中仿真应用数据收集示意图。
具体实施方式
38.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图1-2对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
39.本发明提供一种基于tena仿真平台的监控工具，包括：
40.状态显示与控制组件，用于显示仿真执行的运行状态、监控工具的详细状态基本信息和加入仿真执行的仿真应用状态信息，还用于向中间件执行管理器发送移除仿真执行中不响应仿真应用的请求；
41.网络监控组件，用于分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，还用于执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。
42.可选地，所述监控工具还包括
43.连接管理组件，用于在所述监控工具加入仿真执行前，配置所述监控工具加入的中间件执行管理器所在节点的信息；
44.即时通讯组件，用于在所述监控工具内各个组件间建立组播通讯，所述组播通讯支持事件前、事件中和事件后的即时通讯，所述即时通讯组件还用于与其他监控工具进行数据交互；
45.告警信息显示组件，用于以提示信息的形式记录并显示当前执行运行中所有非正常的执行状态和活动。
46.可选地，所述所在节点的信息包括ip、端口号和执行名称。可选地，所述状态显示与控制组件包括执行状态显示模块、监控工具状态显示模块、应用状态显示模块和应用状态控制模块；
47.其中，
48.执行状态显示模块，用于显示整个仿真执行中仿真应用的基本信息、状态和发布sdo种类，还用于显示每个仿真应用对每类sdo和message的发布情况的统计信息；
49.监控工具状态显示模块，用于显示监控工具的详细状态基本信息；
50.应用状态显示模块，用于显示加入仿真执行的仿真应用状态信息，
51.应用状态控制模块，用于移除仿真执行中不响应的仿真应用，并通过向中间件执
行管理器发送移除或强制移除请求指令，移除选中的仿真应用。
52.可选地，所述详细状态基本信息包括监控工具的id信息、配置参数和监控工具的状态；
53.所述仿真应用状态信息包括仿真应用的配置参数、仿真应用id信息和主机名称、仿真应用状态。
54.可选地，所述告警信息显示组件的告警信息类型分别为日志信息、警告信息、错误信息和心跳信息。
55.可选地，所述网络监控组件能够实现仿真应用之间和仿真应用与中间件执行管理器之间的一对一或一对多或多对多的ping操作。
56.可选地，所述ping操作包括tcp模式ping操作和udp模式ping操作。
57.本发明第二方面提供一种基于上述所述监控工具的监控方法，其特征在于，所述方法包括监控准备阶段和监控运行阶段；
58.监控准备阶段包括
59.将监控工具连接中间件执行管理器，通过连接管理组件，向中间件执行管理器发送连接请求，建立通信连接；
60.监控运行阶段包括
61.通过状态显示与控制组件获取中间件执行管理器中的仿真执行状态信息、监控工具的状态信息、仿真应用状态信息和心跳信息，并通过状态显示与控制组件按照类别进行分类显示；
62.通过网络监控组件分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，并执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。
63.可选地，当仿真执行中，所述监控工具监测到仿真应用不响应，所述监控工具向所述中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，使得所述执行器移除选中的仿真应用。
64.告警信息类型分为四类：日志信息、警告信息、错误信息以及心跳信息，用户可以有选择的显示某一类型的告警信息。在参与仿真执行的所有应用中，若出现异常或网络连接错误，执行管理器向监控工具发送一条告警信息，监控工具收到该信息后，显示于告警列表中。
65.具体的，连接管理组件包含连接信息读取、连接信息校验、连接信息编辑、连接信息显示、连接信息更改、连接信息保存、加载连接配置、接收连接执行请求管理和发送连接执行请求管理。
66.即时通讯组件包含信息接收管理、信息发送管理、信息显示管理和参数配置通信监控管理。
67.网络监控组件使得监控工具能够提供仿真应用之间、仿真应用与中间件执行管理器之间一对一、一对多或者多对多的ping操作请求的下发，并将接收的结果信息显示。
68.所述ping操作支持tcp和udp两种模式；能够单独发送一次ping数据包，也可以持续发送ping数据包直到人工停止。
69.具体的一个实施例，在分布式仿真系统运行过程中，本发明能够采集仿真应用执行状态和仿真对象执行状态数据；
70.本发明与中间件中的监控服务结合，用于提供监控信息收集和控制用户接口功能，如图2所示。
71.通过仿真应用的监测消息发送器、监测消息接收器、心跳监控、sdo数据统计和ping任务管理进行收集与传输仿真应用执行状态数据；
72.其中，
73.监测消息发送器向监控工具发送通信的消息；监测消息接收器接收监控工具发送的通信消息；
74.所述心跳监控包括
75.监控工具配置设置一定周期，检查仿真应用发送心跳信息的情况；
76.监控工具对在指定周期内未成功接收到心跳消息的仿真应用，进行心跳丢失处理；对已经标记为心跳丢失的仿真应用，如果又成功接收到心跳消息，进行心跳恢复处理；
77.sdo数据统计，包括中间件执行管理对仿真应用之间的sdo交互数据进行统计；
78.统计信息包括接收数量、发送的发现sdo数量、发送的点对点发现sdo数量和发送更新数量；
79.ping任务管理器，中间件执行管理器负责对监测器请求的ping消息进行执行和统计，收到监测器的ping任务时，中间件执行管理器对相应仿真应用执行ping功能，并统计最终结果数据，回发给监测器。
80.本发明提供将监视和控制功能集于一体的图形人机界面，把系统的各种监控信息分类组织成多种显示模式。
81.在进行监控信息显示时，用户可通过选择需要显示的状态监控信息种类进行筛选过滤，可显示的监控信息监控种类如下：
82.试验资源状态监控，显示当前执行内的试验资源运行状态，使用户直观了解整个执行的运行状态。
83.接收的信息包括：整个执行的试验资源更新信息、具体仿真应用的试验资源更新信息、整个执行的消息信息、具体仿真应用的消息信息。
84.支持每类试验资源统计信息、每个仿真应用试验资源统计信息的显示。
85.心跳监听用于显示当前执行内仿真应用的运行状态，周期性接收中间件执行管理器的仿真应用心跳信息，并显示心跳曲线；
86.本发明设计的分布式仿真中间件状态监控方法基于tena平台，以中间件的“桩”为源点，通过灵活部署的监控工具获取桩内的流通数据，在仿真执行运行过程中掌握和控制仿真应用系统运行过程中的资源状态、数据状态和试验状态，以可视化的方式实时监视和分析仿真试验执行的运行情况和网络情况，具备诊断单个网络或系统出现问题的能力，为分布式仿真试验监视提供了新手段。
87.具体的一个实施例，本方法的运行过程包括两个阶段，即监控准备阶段和监控运行阶段。
88.监控准备阶段，用于监控工具加入仿真执行，
89.主要包括以下步骤：
90.启动监控工具，在加入仿真执行前，配置监控工具所加入的分布式执行的中间件执行管理器所处节点的ip、端口号和执行名称；
91.若所述监控工具加入分布式执行的中间件执行管理器所处节点需要配置密码，则进行配置所需要的密码，使得监控工具加入分布式执行的中间件执行管理器所处节点。
92.启动连接管理组件，向中间件执行管理器发送连接请求，创建通信连接；
93.连接中间件执行管理器。
94.监控运行阶段，用于监控分布式仿真执行状态，
95.主要包括以下步骤：
96.启动状态显示与控制组件，从中间件执行管理器中获取执行状态信息、监控工具状态信息、仿真应用状态信息、心跳信息；
97.通过可视化显示功能将获取到的状态信息按照类别进行分类显示；
98.按更新频率对显示的状态信息进行更新；
99.启动即时通讯组件，监控工具发送消息，在同一执行下的其他监控工具即时通讯组件接收消息，通过信息识别显示发送消息的监控工具名称与ip地址；
100.启动网络监控组件，中间件执行管理器负责对请求的ping消息进行执行和统计，当收到ping任务时，中间件执行管理器对仿真应用执行ping功能，并统计最终结果信息会发给监控工具。
101.本发明提供了一种针对lvc仿真领域中tena仿真平台状态监控方法，为仿真执行和仿真资源提供运行时状态信息的捕获、推送和可视化分类显示，能够有效支撑仿真系统的高效集成与调试。
102.本发明的一个具体实施例为一种状态监控软件，具有监控参数配置功能、即时通讯功能、心跳监听和网络诊断功能、仿真应用移除请求功能、提示信息显示功能和状态信息显示功能；
103.监控参数配置功能用于初始化监控工具；配置形式包括xml格式的配置文件以及用户的界面输入；
104.配置内容，包括链接参数和运行参数，链接参数即命名服务终端地址、执行名称，运行参数即连接超时参数、超时重连次数、远程操作等待超时参数等；
105.即时通讯功能支持连入同一仿真执行的监控工具间的即时通讯；
106.心跳监听功能支持周期性接收中间件执行管理器的仿真应用心跳信息，并显示心跳曲线；
107.网络诊断功能支持仿真应用与仿真应用间、仿真应用与中间件执行管理器间一对一、一对多或者多对多ping操作请求的下发，并将接收的结果信息显示；
108.仿真应用移除请求功能支持移除执行中不响应的仿真应用，通过向中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，移除选中的仿真应用；
109.提示信息显示功能支持按类别对提示信息进行显示，类别包括记录、告警、错误和心跳4类标签；
110.状态信息显示功能支持对中间件执行管理器统计的执行状态、监控工具状态和仿真应用状态进行可视化分类显示。
111.特别地，根据本实施例，上文流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在计算机可读介质上的计算机程序，上述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该
计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。
112.附图中的流程图和示意图，图示了本实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或示意图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，示意图和/或流程图中的每个方框、以及示意和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
113.描述于本实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中。
114.作为另一方面，本实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中上述装置中所包含的非易失性计算机存储介质，也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。
115.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
116.还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
117.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征：
1.一种基于tena仿真平台的监控工具，其特征在于，包括：状态显示与控制组件，用于显示仿真执行的运行状态、监控工具的详细状态基本信息和加入仿真执行的仿真应用状态信息，还用于向中间件执行管理器发送移除仿真执行中不响应仿真应用的请求；网络监控组件，用于分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，还用于执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。2.如权利要求1所述的监控工具，其特征在于，所述监控工具还包括连接管理组件，用于在所述监控工具加入仿真执行前，配置所述监控工具加入的中间件执行管理器所在节点的信息；即时通讯组件，用于在所述监控工具内各个组件间建立组播通讯，所述组播通讯支持事件前、事件中和事件后的即时通讯，所述即时通讯组件还用于与其他监控工具进行数据交互；告警信息显示组件，用于以提示信息的形式记录并显示当前执行运行中所有非正常的执行状态和活动。3.如权利要求2所述的监控工具，其特征在于，所述所在节点的信息包括ip、端口号和执行名称。4.如权利要求1所述的监控工具，其特征在于，所述状态显示与控制组件包括执行状态显示模块、监控工具状态显示模块、应用状态显示模块和应用状态控制模块；其中，执行状态显示模块，用于显示整个仿真执行中仿真应用的基本信息、状态和发布sdo种类，还用于显示每个仿真应用对每类sdo和message的发布情况的统计信息；监控工具状态显示模块，用于显示监控工具的详细状态基本信息；应用状态显示模块，用于显示加入仿真执行的仿真应用状态信息，应用状态控制模块，用于移除仿真执行中不响应的仿真应用，并通过向中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，移除选中的仿真应用。5.如权利要求4所述的监控工具，其特征在于，所述详细状态基本信息包括监控工具的id信息、配置参数和监控工具的状态；所述仿真应用状态信息包括仿真应用的配置参数、仿真应用id信息和主机名称、仿真应用状态。6.如权利要求2所述的监控工具，其特征在于，所述告警信息显示组件的告警信息类型分别为日志信息、警告信息、错误信息和心跳信息。7.如权利要求1所述的监控工具，其特征在于，所述网络监控组件能够实现仿真应用之间和仿真应用与中间件执行管理器之间的一对一或一对多或多对多的ping操作。8.如权利要求1所述的监控工具，其特征在于，所述ping操作包括tcp模式ping操作和udp模式ping操作。9.一种基于如权利要求1～8任一项所述监控工具的监控方法，其特征在于，所述方法包括监控准备阶段和监控运行阶段；监控准备阶段包括将监控工具连接中间件执行管理器，通过连接管理组件，向中间件执行管理器发送连
接请求，建立通信连接；监控运行阶段包括通过状态显示与控制组件获取中间件执行管理器中的仿真执行状态信息、监控工具的状态信息、仿真应用状态信息和心跳信息，并通过状态显示与控制组件按照类别进行分类显示；通过网络监控组件分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，并执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当仿真执行中，所述监控工具监测到仿真应用不响应，所述监控工具向所述中间件执行管理器发送移除或强制移除请求指令，使得所述执行器移除选中的仿真应用。

技术总结
本发明公开一种基于TENA仿真平台的监控工具和监控方法，所述监控工具包括：状态显示与控制组件，用于显示仿真执行的运行状态、监控工具的详细状态基本信息和加入仿真执行的仿真应用状态信息，还用于向中间件执行管理器发送移除仿真执行中不响应仿真应用的请求；网络监控组件，用于分析仿真应用不响应的原因是否源于网络故障，还用于执行ping操作对网络通断情况进行实时监测。本发明能够实现对仿真执行和仿真应用全生命周期的状态监控，使得用户更好地全面掌握仿真资源动态。更好地全面掌握仿真资源动态。更好地全面掌握仿真资源动态。


技术研发人员：王华扬 谢宝娣 蔡继红 杨凯 刘晨 董国宝 张威
受保护的技术使用者：北京仿真中心
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/22