移動計算環(huán)境下檢查點回卷恢復容錯技術研究.pdf

1、高性能計算、互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、分布式計算、普適計算和云計算等領域的迅速發(fā)展，極大地推動了移動計算技術的發(fā)展。與傳統(tǒng)固定有線分布式環(huán)境相比，移動計算系統(tǒng)具備臨時搭建、自治、節(jié)點移動和網(wǎng)絡拓撲結構易變等特點，擁有廣闊的應用前景。但移動計算環(huán)境下進程發(fā)生故障的概率遠大于傳統(tǒng)的有線分布式計算系統(tǒng)，有線分布式計算系統(tǒng)的檢查點回卷恢復容錯技術已無法適用移動計算環(huán)境，因此，為移動計算系統(tǒng)設計高效的檢查點回卷恢復容錯機制是十分有意義的。依據(jù)檢查點回卷恢

2、復容錯機制的研究現(xiàn)狀和存在問題，本文圍繞移動計算環(huán)境下檢查點回卷恢復容錯技術開展相關研究，具體包括:
　　(1)對移動計算環(huán)境下進程日志存儲維護進行了研究，基于m-MSS-m模型和進程分段確定性執(zhí)行模型假定，提出了低開銷的進程事件日志記錄機制。該機制具備以下特點:移動支持站統(tǒng)一存儲維護服務組內移動主機計算進程檢查點、事件日志和日志間先于偏序依賴關系;各進程檢查點信息和事件日志以確定因子的形式記錄于一維數(shù)組;計算進程歷經(jīng)事件間先于偏

3、序依賴關系由數(shù)組元素的先后順序表示;進程日志先被同步記錄到移動支持站的高速內存，僅在特定事件的觸發(fā)下異步更新到可靠存儲設備。
　　(2)對移動計算環(huán)境下故障進程故障進程回卷恢復進行了研究，針對設計的進程事件日志記錄機制提出了故障進程回卷恢復機制。該恢復機制與日志記錄機制構成了基于事件日志的檢查點回卷恢復容錯機制。完備容錯日志情況下，基于事件日志檢查點回卷恢復容錯機制能夠支持故障計算進程獨立異步地實現(xiàn)一致性恢復;不完備容錯日志情況下

4、，基于事件日志檢查點回卷恢復容錯機制仍能夠協(xié)同本服務組內計算進程實現(xiàn)一致性恢復。
　　(3)對移動計算環(huán)境下進程容錯信息遷移維護進行了研究，為兼顧計算進程無故障運行和故障后回卷恢復期間的系統(tǒng)性能，提出了基于冗余信息分塊的弱遷移管理機制。邏輯上移動主機進程容錯信息被移動支持站分割為核心和非核心兩部分，移動主機遷移期間不同容錯信息的維護時機和調度方式實行差異化管理，并推導出了確定計算進程核心和非核心容錯信息大小的約束條件。
　　

5、(4)對容錯機制中進程檢查點間隔的求解進行了研究，針對進程泊松故障分布，提出了一種基于拉普拉斯變換的等距進程檢查點間隔分析求解模型以確保容錯機制的整體性能。為應對其它進程故障分布情形，基于簡易的進程檢查點計時方式，推導出了容錯機制系統(tǒng)平均利用率的表達式，并以此得到了優(yōu)化進程檢查點間隔的約束條件，提出了一種準最優(yōu)進程檢查點序列的通用確定算法。
　　性能分析表明為移動計算系統(tǒng)設計的基于事件日志檢查點回卷恢復機制在容錯日志信息記錄維護、