云環(huán)境下分布式應(yīng)用多級故障恢復(fù)機(jī)制研究.pdf

1、隨著云計(jì)算的發(fā)展，虛擬集群技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，將分布式應(yīng)用部署到虛擬集群已成為一種趨勢。但是，虛擬化層的引入造成故障層次增多，系統(tǒng)整體故障率也隨之增高，而且物理層故障造成的損失也更大。這無疑阻礙了分布式應(yīng)用向云環(huán)境遷移的步伐?，F(xiàn)有的解決方案一般基于傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)冗余和進(jìn)程遷移技術(shù)，不適應(yīng)彈性的云服務(wù)模式且資源利用率低，或者基于虛擬機(jī)級別的容錯(cuò)技術(shù)，不具有高效性。
　　云環(huán)境下分布式應(yīng)用多級故障容錯(cuò)系統(tǒng)（CDMCR），為虛擬集群中的分布式應(yīng)用

2、提供了透明、高效的分層容錯(cuò)機(jī)制。CDMCR采用基于虛擬磁盤快照的檢查點(diǎn)協(xié)議，將程序的執(zhí)行狀態(tài)和文件系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)周期性地備份到分布式備份存儲(chǔ)庫中。備份文件只保留與應(yīng)用程序相關(guān)的狀態(tài)而忽略虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而最大限度減小備份開銷。磁盤快照保存了備份時(shí)刻的文件系統(tǒng)狀態(tài)，能夠解決應(yīng)用程序恢復(fù)時(shí)的環(huán)境依賴問題。分布式備份存儲(chǔ)庫通過各物理節(jié)點(diǎn)的空閑存儲(chǔ)構(gòu)建而成，在提高存儲(chǔ)資源利用率的同時(shí)能夠緩解集中式存儲(chǔ)帶來的I/O瓶頸問題。CDMCR實(shí)現(xiàn)了多

3、級別的故障檢測機(jī)制，能全面應(yīng)對應(yīng)用程序故障、虛擬機(jī)故障、虛擬機(jī)管理器故障和物理機(jī)故障。檢測到故障時(shí)，CDMCR利用分層的故障恢復(fù)機(jī)制對故障組件進(jìn)行逐級恢復(fù)：采用進(jìn)程檢查點(diǎn)直接恢復(fù)應(yīng)用層故障，采用虛擬機(jī)克隆技術(shù)對故障虛擬機(jī)進(jìn)行快速恢復(fù)，在物理層故障情況下采用調(diào)度算法根據(jù)物理節(jié)點(diǎn)的歷史故障率和資源負(fù)載情況選舉最優(yōu)遷移目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。CDMCR能夠集成到StrongCloud容災(zāi)云平臺中，為用戶提供高可靠的分布式應(yīng)用容錯(cuò)PaaS服務(wù)，做到可靠性和易