一種容錯計算機原型機的容錯性能評測方法的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-04-01 20:49
隨著面向銀行等典型行業(yè)的支持事務(wù)處理、信息服務(wù)、金融計算應(yīng)用的深入發(fā)展,對計算機系統(tǒng)的計算性能要求不斷提高的同時,還要求其能夠高速地、不間斷地、實時處理各類事務(wù)處理任務(wù)。計算機系統(tǒng)的延誤和失效可能會造成不可估量的損失。本系統(tǒng)在通常的系統(tǒng)中增加了一個仲裁處理器以保證系統(tǒng)不間斷地運行,因此對本系統(tǒng)容錯性能的評測具有十分重要的意義。計算機系統(tǒng)的容錯性能通常可以從系統(tǒng)的可用性、可靠性、可測性等幾個方面來衡量,可用性和可靠性是最重要的兩個方面。在可用性方面,本文采用為原型機系統(tǒng)建立可用性模型的方法來分析系統(tǒng)的可用性。在對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點進行了研究和分析的基礎(chǔ)上,首先為系統(tǒng)建立了理想情況下的可用性模型,分析了各部件的失效率對系統(tǒng)可用性的影響,并計算了系統(tǒng)的可用度。然后又為系統(tǒng)建立了符合實際的可用性模型,重點分析了故障檢測覆蓋率與診斷和重構(gòu)正確率對系統(tǒng)性能的影響,同時預(yù)計了系統(tǒng)的可用度。在可靠性方面,本文采用故障注入的方法實現(xiàn)對系統(tǒng)可靠性的評估。故障注入是評測容錯機制的一種有效方法,通過人為產(chǎn)生故障并引入系統(tǒng)中,加速系統(tǒng)發(fā)生故障和失效的過程,利用對系統(tǒng)在注入故障后的反應(yīng)信息的檢測和分析,實現(xiàn)對容錯系...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原型機系統(tǒng)理想情況可用性模型
39圖 4-3 故障注入系統(tǒng)流程圖障注入相關(guān)指標(biāo)覆蓋率是一個條件概率,表示系統(tǒng)能夠檢測的故障數(shù)量與注入比。延遲時間是指從故障成功注入到被系統(tǒng)成功檢測出的時間段。覆蓋率是指故障注入后經(jīng)系統(tǒng)檢測出并能持續(xù)提供服務(wù)的個數(shù)故障個數(shù)的比。用于評估容錯系統(tǒng)容錯和糾錯能力,恢復(fù)覆蓋提供服務(wù)的能力就越強。成功率是指注入成功的故障個數(shù)占總注入故障個數(shù)的百分比。
圖 4-4 IP 層的 5 個 HOOK 點位置Netfilter 的每個鉤子點都可以掛接具有指定優(yōu)先級的函數(shù),每當(dāng)有數(shù)據(jù)報經(jīng)過該鉤子點,系統(tǒng)就會按照優(yōu)先級依次調(diào)用掛接在鉤子點的函數(shù),可以編寫內(nèi)核模塊來掛接鉤子函數(shù)。數(shù)據(jù)報從鏈路層進入 IP 層,進行 IP 校驗以后,數(shù)據(jù)報經(jīng)過第一個鉤子函數(shù) NF_IP_PRE_ROUTING 進行處理,然后就進入路由代碼,其決定該數(shù)據(jù)報是需要轉(zhuǎn)發(fā)還是發(fā)給本機的;若該數(shù)據(jù)報是發(fā)給本機的,則該數(shù)據(jù)經(jīng)過鉤子函數(shù) NF_IP_LOCAL_IN 處理以后傳遞給上層協(xié)議;若該數(shù)據(jù)報應(yīng)該被轉(zhuǎn)發(fā),則它被 NF_IP_FORWARD 處理;經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報經(jīng)過最后一個鉤子函數(shù) NF_IP_POST_ROUTING 處理以后再傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)過鉤子函數(shù) NF_IP_LOCAL_OUT 處理以后,進行路由選擇處理,然后經(jīng)過 NF_IP_POST_ROUTING 處理以后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。Netfilter 框架為多種協(xié)議提供了一套類似的鉤子(HOOK),用一個 strulist_head_hooks[NPROTO][NF_MAX_HOOKS]二維數(shù)組結(jié)構(gòu)存儲,一維為協(xié)議族,二維為上面提到的各個調(diào)用入口。每個希望嵌入 Netfilter 中的模塊都可以為多個協(xié)議族的多個調(diào)用點注冊多個鉤子函數(shù)(HOOK),這些鉤子函數(shù)形成一條函數(shù)指針鏈,每次協(xié)議棧代碼執(zhí)行到 NF_HOOK( )函數(shù)時(有多個
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軟件實現(xiàn)的無人機故障注入系統(tǒng)[J]. 蔣支運,陳欣. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2006(11)
[2]基于軟件故障注入的容錯性能評測技術(shù)[J]. 譚玲,曲峰,董劍,楊孝宗. 計算機工程與科學(xué). 2005(11)
[3]用軟件實現(xiàn)的故障注入工具評估錯誤檢測機制[J]. 王建瑩,楊孝宗,徐海智. 小型微型計算機系統(tǒng). 2000(05)
[4]容錯機制測評中的故障注入模型及應(yīng)用算法[J]. 孫峻朝,王建瑩,楊孝宗. 計算機研究與發(fā)展. 1999(11)
博士論文
[1]星載計算機系統(tǒng)可靠性評測方法的研究[D]. 仉俊峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高可用集群系統(tǒng)仲裁機構(gòu)設(shè)計[D]. 張大年.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]基于事件注入的可信性評測工具的研究與實現(xiàn)[D]. 唐嘉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3113950
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原型機系統(tǒng)理想情況可用性模型
39圖 4-3 故障注入系統(tǒng)流程圖障注入相關(guān)指標(biāo)覆蓋率是一個條件概率,表示系統(tǒng)能夠檢測的故障數(shù)量與注入比。延遲時間是指從故障成功注入到被系統(tǒng)成功檢測出的時間段。覆蓋率是指故障注入后經(jīng)系統(tǒng)檢測出并能持續(xù)提供服務(wù)的個數(shù)故障個數(shù)的比。用于評估容錯系統(tǒng)容錯和糾錯能力,恢復(fù)覆蓋提供服務(wù)的能力就越強。成功率是指注入成功的故障個數(shù)占總注入故障個數(shù)的百分比。
圖 4-4 IP 層的 5 個 HOOK 點位置Netfilter 的每個鉤子點都可以掛接具有指定優(yōu)先級的函數(shù),每當(dāng)有數(shù)據(jù)報經(jīng)過該鉤子點,系統(tǒng)就會按照優(yōu)先級依次調(diào)用掛接在鉤子點的函數(shù),可以編寫內(nèi)核模塊來掛接鉤子函數(shù)。數(shù)據(jù)報從鏈路層進入 IP 層,進行 IP 校驗以后,數(shù)據(jù)報經(jīng)過第一個鉤子函數(shù) NF_IP_PRE_ROUTING 進行處理,然后就進入路由代碼,其決定該數(shù)據(jù)報是需要轉(zhuǎn)發(fā)還是發(fā)給本機的;若該數(shù)據(jù)報是發(fā)給本機的,則該數(shù)據(jù)經(jīng)過鉤子函數(shù) NF_IP_LOCAL_IN 處理以后傳遞給上層協(xié)議;若該數(shù)據(jù)報應(yīng)該被轉(zhuǎn)發(fā),則它被 NF_IP_FORWARD 處理;經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報經(jīng)過最后一個鉤子函數(shù) NF_IP_POST_ROUTING 處理以后再傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)過鉤子函數(shù) NF_IP_LOCAL_OUT 處理以后,進行路由選擇處理,然后經(jīng)過 NF_IP_POST_ROUTING 處理以后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。Netfilter 框架為多種協(xié)議提供了一套類似的鉤子(HOOK),用一個 strulist_head_hooks[NPROTO][NF_MAX_HOOKS]二維數(shù)組結(jié)構(gòu)存儲,一維為協(xié)議族,二維為上面提到的各個調(diào)用入口。每個希望嵌入 Netfilter 中的模塊都可以為多個協(xié)議族的多個調(diào)用點注冊多個鉤子函數(shù)(HOOK),這些鉤子函數(shù)形成一條函數(shù)指針鏈,每次協(xié)議棧代碼執(zhí)行到 NF_HOOK( )函數(shù)時(有多個
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軟件實現(xiàn)的無人機故障注入系統(tǒng)[J]. 蔣支運,陳欣. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2006(11)
[2]基于軟件故障注入的容錯性能評測技術(shù)[J]. 譚玲,曲峰,董劍,楊孝宗. 計算機工程與科學(xué). 2005(11)
[3]用軟件實現(xiàn)的故障注入工具評估錯誤檢測機制[J]. 王建瑩,楊孝宗,徐海智. 小型微型計算機系統(tǒng). 2000(05)
[4]容錯機制測評中的故障注入模型及應(yīng)用算法[J]. 孫峻朝,王建瑩,楊孝宗. 計算機研究與發(fā)展. 1999(11)
博士論文
[1]星載計算機系統(tǒng)可靠性評測方法的研究[D]. 仉俊峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高可用集群系統(tǒng)仲裁機構(gòu)設(shè)計[D]. 張大年.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]基于事件注入的可信性評測工具的研究與實現(xiàn)[D]. 唐嘉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3113950
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