【广域网分布式虚拟环境中的动态因果消息序控制方法】兰因絮果

　　摘要:在广域网运行的分布式虚拟环境中，由于消息传输延迟较大，因果消息序的一致性控制效果同时由因果序的正确性和实时性两方面决定。针对分布式虚拟环境消息序维护方法必须动态平衡因果序正确性和实时性的问题，提出了一种新的因果消息序控制方法，能够动态地调节和平衡分布式虚拟环境中各节点阻塞的结果事件数与延迟的原因事件数，满足因果消息处理的正确性和实时性需求。实验结果表明，与现有方法相比，该方法能够在保证实时性的同时，有效提高因果序维护的正确程度，为广域网分布式虚拟环境的消息序维护提供有力支撑。
　　
　　关键词:广域网；分布式虚拟环境；因果消息序；一致性控制；实时性
　　中图分类号: TP393.027; TP391.98 文献标志码:A
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　　Dynamic causal order control approach in distributed�
　　 virtual environment on wide area network
　　
　　FU Sha��*, ZHOU Hang.jun
　　Department of Information Management, Hunan University of Finance and Economics, Changsha Hunan 410205, China
　　
　　Abstract:
　　
　　In a Distributed Virtual Environment (DVE) system running on Wide Area Network (WAN), the control effect of causal order consistency is determined by not only the correctness of causality but also the real-timeness due to the large network transmission delay. In order to achieve a better trade-off between the quality of causal order consitency and real-timeness in a DVE, a novel dynamic causal order control approach was proposed. The core idea of this approach was to dynamically adjust and balance the amount of blocked effect messages and that of delayed causal messages on each site in a DVE system, so as to meet the demands of causality correctness and real-time requirement on message ordering delivery. The evaluation results demonstrate that the proposed approach can outperform the previous ones by effectively improving the quality of causal order control while simultaneously preserve the real-time property of DVE systems.In a Distributed Virtual Environment (DVE) system running on Wide Area Network (WAN), the control effect of causal order consistency is determined by both the correctness of causality and the real.time due to the large network transmission delay. In order to achieve a better trade.off between the quality of causal order consistency and real.time in a DVE, a new dynamic causal order control approach was proposed. The core idea of this approach was to dynamically adjust and balance the amount of blocked effect messages and that of delayed causal messages on each site in a DVE system, so as to meet the demands of causality correctness and real.time requirement on message ordering delivery. The evaluation results demonstrate that the proposed approach can outperform the previous ones by effectively improving the quality of causal order control while simultaneously preserving the real.time property of DVE systems.
　　
　　�Key words:
　　Wide Area Network (WAN)；Distributed Virtual Environment (DVE)；causal order of message；consistency control；real.time
　　
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　　0 引言�
　　随着分布式网络和虚拟环境的快速发展，越来越多的分布式虚拟环境在广域网中得到广泛应用。分布式虚拟环境是由计算机生成的3D虚拟世界，它允许地理上分布在各地的参与节点通过网络进行实时交互，并传递消息�［1］。节点间不共享存储设备，只通过消息传递进行通信。由于广域网范围广泛，节点之间通常也没有共享的全局时钟�［2］。�
　　在分布式虚拟环境中，如何在各节点分布维护消息的因果序一直是研究工作的重点�［2］。在真实世界里，人们观测到原因事件总是在结果事件之前发生，事件间的因果先后关系自然而然地能够得到维护。然而，在分布式虚拟环境中，由于节点间只能通过消息传递进行通信，消息处理的因果先后顺序并不一定能得到正确保证。由于网络传输延迟的存在，有可能某个节点先接收并处理了结果事件消息，而该结果事件的原因事件消息还在网络中传输。若因果事件消息处理顺序违背正确的先后关系，则会对虚拟环境的参与者造成困惑和歧义，降低仿真的有效性。�
　　另一方面，因为分布式虚拟环境旨在模拟真实世界，其中的大部分数据都具有一个共同属性：实时性。因此，消息中包含的数据并不是无限期有效，而是存在一个生命周期，在该周期的时间限制内有效，即分布式虚拟环境中的消息必须在生命周期内得到处理。对于受到广域网延迟影响，而不能在其生命周期或结果事件生命周期内到达的消息，可能会导致大量已接收的结果事件消息被阻塞等待，而不能在其生命周期内得到及时处理，严重破坏仿真过程的实时性。接收节点通常会主动丢弃这类迟到消息，以保证已到达消息能被有效处理，从而维护虚拟环境的实时性�［3］。然而，如果过多的延迟消息被丢弃，因果一致性控制则缺乏连续性，会使仿真的正确程度遭到极大弱化。因此，分布式虚拟环境的因果序控制方法必须能针对上述情况进行有效地、均衡地维护。�

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