一种容错计算机原型机的容错性能评测方法的研究与实现

发布时间：2021-04-01 20:49

　　随着面向银行等典型行业的支持事务处理、信息服务、金融计算应用的深入发展,对计算机系统的计算性能要求不断提高的同时,还要求其能够高速地、不间断地、实时处理各类事务处理任务。计算机系统的延误和失效可能会造成不可估量的损失。本系统在通常的系统中增加了一个仲裁处理器以保证系统不间断地运行,因此对本系统容错性能的评测具有十分重要的意义。计算机系统的容错性能通常可以从系统的可用性、可靠性、可测性等几个方面来衡量,可用性和可靠性是最重要的两个方面。在可用性方面,本文采用为原型机系统建立可用性模型的方法来分析系统的可用性。在对系统的结构和特点进行了研究和分析的基础上,首先为系统建立了理想情况下的可用性模型,分析了各部件的失效率对系统可用性的影响,并计算了系统的可用度。然后又为系统建立了符合实际的可用性模型,重点分析了故障检测覆盖率与诊断和重构正确率对系统性能的影响,同时预计了系统的可用度。在可靠性方面,本文采用故障注入的方法实现对系统可靠性的评估。故障注入是评测容错机制的一种有效方法,通过人为产生故障并引入系统中,加速系统发生故障和失效的过程,利用对系统在注入故障后的反应信息的检测和分析,实现对容错系... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

原型机系统理想情况可用性模型

39图 4-3 故障注入系统流程图障注入相关指标覆盖率是一个条件概率，表示系统能够检测的故障数量与注入比。延迟时间是指从故障成功注入到被系统成功检测出的时间段。覆盖率是指故障注入后经系统检测出并能持续提供服务的个数故障个数的比。用于评估容错系统容错和纠错能力，恢复覆盖提供服务的能力就越强。成功率是指注入成功的故障个数占总注入故障个数的百分比。

图 4-4 IP 层的 5 个 HOOK 点位置Netfilter 的每个钩子点都可以挂接具有指定优先级的函数，每当有数据报经过该钩子点，系统就会按照优先级依次调用挂接在钩子点的函数，可以编写内核模块来挂接钩子函数。数据报从链路层进入 IP 层，进行 IP 校验以后，数据报经过第一个钩子函数 NF_IP_PRE_ROUTING 进行处理，然后就进入路由代码，其决定该数据报是需要转发还是发给本机的；若该数据报是发给本机的，则该数据经过钩子函数 NF_IP_LOCAL_IN 处理以后传递给上层协议；若该数据报应该被转发，则它被 NF_IP_FORWARD 处理；经过转发的数据报经过最后一个钩子函数 NF_IP_POST_ROUTING 处理以后再传输到网络上。本地产生的数据经过钩子函数 NF_IP_LOCAL_OUT 处理以后，进行路由选择处理，然后经过 NF_IP_POST_ROUTING 处理以后发送到网络上。Netfilter 框架为多种协议提供了一套类似的钩子(HOOK)，用一个 strulist_head_hooks[NPROTO][NF_MAX_HOOKS]二维数组结构存储，一维为协议族，二维为上面提到的各个调用入口。每个希望嵌入 Netfilter 中的模块都可以为多个协议族的多个调用点注册多个钩子函数(HOOK)，这些钩子函数形成一条函数指针链，每次协议栈代码执行到 NF_HOOK( )函数时(有多个

【参考文献】：
期刊论文
[1]软件实现的无人机故障注入系统[J]. 蒋支运,陈欣.  哈尔滨工业大学学报. 2006(11)
[2]基于软件故障注入的容错性能评测技术[J]. 谭玲,曲峰,董剑,杨孝宗.  计算机工程与科学. 2005(11)
[3]用软件实现的故障注入工具评估错误检测机制[J]. 王建莹,杨孝宗,徐海智.  小型微型计算机系统. 2000(05)
[4]容错机制测评中的故障注入模型及应用算法[J]. 孙峻朝,王建莹,杨孝宗.  计算机研究与发展. 1999(11)

博士论文
[1]星载计算机系统可靠性评测方法的研究[D]. 仉俊峰.哈尔滨工业大学 2007

硕士论文
[1]高可用集群系统仲裁机构设计[D]. 张大年.哈尔滨工业大学 2009
[2]基于事件注入的可信性评测工具的研究与实现[D]. 唐嘉.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3113950