基于集群系统状态的检查点技术的研究

发布时间：2020-04-09 20:27

【摘要】： 随着当今社会的发展,各种应用领域对计算能力的要求越来越高,集群作为一种有效可扩展的并行计算的形式得到了广泛的应用。很多集群系统被应用在国计民生的重要领域,集群的规模也在不断扩展。随着集群系统规模的扩展,其出现故障的几率也成指数级增长,所以,集群系统的容错性能成了衡量集群性能的重要指标。检查点设置卷回恢复技术作为一种并行系统中有效的容错方式,在目前的集群系统中得到广泛的应用。 本文系统地介绍了集群系统的概念及容错的相关技术,着重介绍了检查点设置卷回恢复技术。分析了当前国内外常见的减少检查点开销的方法。除了用户参与法和编译器辅助内存排除法是真正的减少了检查点的文件大小,从本质上减小了检查点需要保存的进程运行状态。其它方法都是在实际需要保存进程运行状态一定的情况下,从不同侧面减小需要保存的文件大小或者提高检查点和程序的并行性来减少检查点卷回恢复的开销。文章中提出了通过监控系统的当前状态来设置检查点的方法,即在系统状态小的时刻进行设置检查点操作,这样能从根本上减少检查点文件的大小,并克服了原有算法破坏检查点操作透明性的缺点,实验证明这种方法能有效减少检查点开销。 文章详细地介绍了基于监控系统状态的设置检查点方法,以及在基于PVM和Linux的集群系统上的实现。由于用户进程在PVM上的运行特点,使得保存检查点工作分别要保存用户进程作为操作系统普通进程的状态和作为PVM任务的状态。系统中采用在设置检查点时刻先退出PVM,再重新加入PVM的方式实现检查点的保存。
【图文】：

无共享结构集群示意图

的文件系统，提供给整个集群一个巨大的储存设备。尤其在一些高可用的场合，共享磁盘阵列常常能够解决文件系统容错和数据一致等可靠性问题。分布式文件系统正是这类体系结构的应用体现。这种类型的体系结构如图2.2所示:厂.1，， 1.|1卜训州11吐~‘~‘~‘石奋奋百誉益Jl‘~…，石百二舀石孟J图2.2共享磁盘结构集群示意图(3)共享存储器结构这种体系结构的集群系统不但共享外部存储设备，而且还共享内存，具有很大的复杂性，但是，这种体系结构的集群系统具有最好的单一系统映像(551)能力。其体系结构如图2.3所示:
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP338.6

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本文编号：2621224