本文選題：冗余分配 + 可靠性優(yōu)化　； 參考：《軟件學報》2017年02期

【摘要】：在需要長時間可靠運行的軟件系統(tǒng)中,由于持續(xù)運行時間和任務(wù)響應(yīng)速度的要求增加,工作組件在被探測到失效后將被冗余組件實時替換.但現(xiàn)有可靠性優(yōu)化研究通常假設(shè)冷備份冗余在所有積極冗余組件失效后才使用.針對支持實時替換的混合冗余策略,對其冗余度優(yōu)化分配進行研究.該策略不僅能夠保障系統(tǒng)可靠性,而且能夠保障系統(tǒng)性能,故選用實時可用性和任務(wù)完成效率兩類約束條件,建立冗余配置代價最小化模型.基于馬爾可夫鏈理論對可靠性及性能兩類系統(tǒng)指標進行定量分析;采用數(shù)值計算方法對非線性的狀態(tài)分析模型進行計算;改進二元組編碼遺傳算法對上述優(yōu)化問題進行求解.采用實例對串并聯(lián)系統(tǒng)中實時可用性及任務(wù)完成效率的分析進行了說明,并對優(yōu)化冗余分配模型進行了驗證.實驗結(jié)果表明,在相同冗余度下,支持實時替換的混合冗余策略在任務(wù)完成效率方面優(yōu)于傳統(tǒng)的混合冗余策略.所以,在相同約束條件下不同混合冗余策略需要采用不同的冗余優(yōu)化配置方案.
[Abstract]:In software systems that need to run reliably for a long time, due to the increasing requirements of continuous running time and task response speed, the work components will be replaced by redundant components in real time after detection of failure. However, existing reliability optimization studies generally assume that cold backup redundancy is only used after all active redundant components fail. Aiming at the hybrid redundancy strategy which supports real-time substitution, the optimal allocation of redundancy degree is studied. The strategy can not only guarantee system reliability but also guarantee system performance. Therefore, two kinds of constraints, real-time availability and task completion efficiency, are selected to minimize the cost of redundant configuration. Based on Markov chain theory, the reliability and performance of the two kinds of system indicators are quantitatively analyzed; the nonlinear state analysis model is calculated by numerical method; and the optimization problem is solved by improved binary coded genetic algorithm. An example is given to illustrate the real-time availability and task completion efficiency of series-parallel systems, and the optimal redundancy allocation model is verified. The experimental results show that the hybrid redundancy strategy which supports real-time replacement is superior to the traditional hybrid redundancy strategy in task completion efficiency under the same redundancy degree. Therefore, different mixed redundancy strategies need to adopt different redundant optimal configuration schemes under the same constraint conditions.
【作者單位】： 中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院;
【基金】：國家自然科學基金(61309005) 重慶市前沿與應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃(cstc2014jcyj A40015)~~
【分類號】：TP18;TB114.3

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本文編號：2042627