低開銷的回卷恢復(fù)容錯技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-05-19 23:27
互聯(lián)網(wǎng)、PC機和Windows操作系統(tǒng)現(xiàn)已非常普及。構(gòu)建在這種平臺上的應(yīng)用系統(tǒng), 其可用性是一個備受關(guān)注的問題。作為一種低成本的容錯策略,回卷恢復(fù)技術(shù)對該類大 眾化的應(yīng)用系統(tǒng)是一種首選的容錯解決方法。不過就該類應(yīng)用而言,回卷恢復(fù)技術(shù)有待 進一步研究,其中關(guān)鍵問題是回卷恢復(fù)的實現(xiàn)問題和回卷恢復(fù)的開銷。本論文的目標是: 研究實現(xiàn)回卷恢復(fù)系統(tǒng)的策略和方法,探討提高回卷恢復(fù)系統(tǒng)性能的途徑,評估回卷恢 復(fù)協(xié)議性能,提出新的回卷恢復(fù)策略,為回卷恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)和支持。 本文研究了多線程進程檢查點用戶級實現(xiàn)問題,提出了基于虛擬對象的檢查點實現(xiàn) 策略;谔摂M對象的檢查點實現(xiàn)策略不僅簡化了檢查點系統(tǒng)中的一些復(fù)雜問題,而且 克服了原有檢查點實現(xiàn)中的一些局限性。在基于虛擬對象的檢查點實現(xiàn),我們提出了虛 擬對象的包裹成員函數(shù)原子方式執(zhí)行的必要性,并給出了原子方式執(zhí)行的一種實現(xiàn)方 法。 本文也研究了分布式系統(tǒng)回卷恢復(fù)的實現(xiàn)問題,提出了多線程化的回卷恢復(fù)統(tǒng)一框 架;鼐砘謴(fù)協(xié)議多種多樣,我們通過分析它們間存在的共性,歸納出了一個基于事件 驅(qū)動的回卷恢復(fù)統(tǒng)一框架。我們研究了進程中發(fā)送消息,接收消息,處理消息...
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
插圖索引
附表索引
第1章 引言
1.1 回卷恢復(fù)容錯面臨的新課題
1.2 本論文的主要工作
1.3 論文的整體結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排
第2章 回卷恢復(fù)基本概念和研究現(xiàn)狀概述
2.1 軟件容錯技術(shù)簡介
2.2 回卷恢復(fù)系統(tǒng)模型和基本概念
2.3 回卷恢復(fù)研究現(xiàn)狀
2.3.1 進程檢查點
2.3.2 檢查點和消息日志
2.3.3 故障恢復(fù)
2.3.4 輸出提交
2.3.5 垃圾回收
2.3.6 性能評估和優(yōu)化
2.3.7 回卷恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用
第3章 基于虛擬對象的多線程進程檢查點實現(xiàn)策略
3.1 進程檢查點系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
3.2 基于虛擬對象的進程檢查點實現(xiàn)框架
3.3 虛擬對象包裹成員函數(shù)原子方式執(zhí)行的必要性和實現(xiàn)策略
3.4 多線程進程檢查點算法
3.5 檢查點系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.5.1 定時器對象信號狀態(tài)
3.5.2 進程中線程數(shù)的動態(tài)變化
3.5.3 回卷恢復(fù)時線程棧的定位
3.5.4 線程局部變量和異常處理信息的保存與恢復(fù)
3.5.5 應(yīng)用程序堆內(nèi)存分配
3.5.6 Win32 API調(diào)用截獲技術(shù)
3.5.7 檢查點庫注入技術(shù)
3.6 試驗結(jié)果和性能優(yōu)化
3.7 小結(jié)
第4章 多線程化的分布式系統(tǒng)回卷恢復(fù)實現(xiàn)框架
4.1 系統(tǒng)模型
4.2 多線程化的回卷恢復(fù)統(tǒng)一框架
4.2.1 回卷恢復(fù)統(tǒng)一框架
4.2.2 多線程化進程的工作負載
4.2.3 可重用和可延伸的回卷恢復(fù)基本組件
4.3 WINDAR: Windows平臺下多線程化的回卷恢復(fù)試驗平臺原型
4.3.1 和廣域網(wǎng)模擬器 NIST NET的集成
4.3.2 和消息傳遞接口庫 MPICH的集成
4.4 性能評估
4.5 和相關(guān)研究的對比
4.6 小結(jié)
第5章 最小化協(xié)同檢查點的檢查點完成時間
5.1 系統(tǒng)模型
5.2 阻塞式協(xié)同檢查點協(xié)議
5.3 故障恢復(fù)算法
5.4 性能結(jié)果
5.5 與相關(guān)研究的對比
5.6 小結(jié)
第6章 一種基于分塊消息日志的回卷恢復(fù)協(xié)議
6.1 分塊消息日志的動機
6.2 系統(tǒng)模型及回卷恢復(fù)協(xié)議
6.2.1 系統(tǒng)模型
6.2.2 分塊消息日志協(xié)議
6.3 協(xié)議性能評估方法
6.4 協(xié)議特性及優(yōu)化分析
6.5 相關(guān)研究
6.6 小結(jié)
第7章 限定廣域網(wǎng)中大規(guī)模分布式系統(tǒng)的回卷恢復(fù)范圍
7.1 問題的提出
7.2 分布式計算的層次模型及回卷恢復(fù)基本概念
7.3 消息依賴關(guān)系跟蹤
7.3.1 主機層消息傳遞依賴關(guān)系跟蹤
7.3.2 組層消息依賴關(guān)系跟蹤協(xié)議
7.4 仿真實驗結(jié)果
7.5 與相關(guān)研究的對比
7.6 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文、參加項目及獲獎情況
本文編號:3820094
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
插圖索引
附表索引
第1章 引言
1.1 回卷恢復(fù)容錯面臨的新課題
1.2 本論文的主要工作
1.3 論文的整體結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排
第2章 回卷恢復(fù)基本概念和研究現(xiàn)狀概述
2.1 軟件容錯技術(shù)簡介
2.2 回卷恢復(fù)系統(tǒng)模型和基本概念
2.3 回卷恢復(fù)研究現(xiàn)狀
2.3.1 進程檢查點
2.3.2 檢查點和消息日志
2.3.3 故障恢復(fù)
2.3.4 輸出提交
2.3.5 垃圾回收
2.3.6 性能評估和優(yōu)化
2.3.7 回卷恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用
第3章 基于虛擬對象的多線程進程檢查點實現(xiàn)策略
3.1 進程檢查點系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
3.2 基于虛擬對象的進程檢查點實現(xiàn)框架
3.3 虛擬對象包裹成員函數(shù)原子方式執(zhí)行的必要性和實現(xiàn)策略
3.4 多線程進程檢查點算法
3.5 檢查點系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.5.1 定時器對象信號狀態(tài)
3.5.2 進程中線程數(shù)的動態(tài)變化
3.5.3 回卷恢復(fù)時線程棧的定位
3.5.4 線程局部變量和異常處理信息的保存與恢復(fù)
3.5.5 應(yīng)用程序堆內(nèi)存分配
3.5.6 Win32 API調(diào)用截獲技術(shù)
3.5.7 檢查點庫注入技術(shù)
3.6 試驗結(jié)果和性能優(yōu)化
3.7 小結(jié)
第4章 多線程化的分布式系統(tǒng)回卷恢復(fù)實現(xiàn)框架
4.1 系統(tǒng)模型
4.2 多線程化的回卷恢復(fù)統(tǒng)一框架
4.2.1 回卷恢復(fù)統(tǒng)一框架
4.2.2 多線程化進程的工作負載
4.2.3 可重用和可延伸的回卷恢復(fù)基本組件
4.3 WINDAR: Windows平臺下多線程化的回卷恢復(fù)試驗平臺原型
4.3.1 和廣域網(wǎng)模擬器 NIST NET的集成
4.3.2 和消息傳遞接口庫 MPICH的集成
4.4 性能評估
4.5 和相關(guān)研究的對比
4.6 小結(jié)
第5章 最小化協(xié)同檢查點的檢查點完成時間
5.1 系統(tǒng)模型
5.2 阻塞式協(xié)同檢查點協(xié)議
5.3 故障恢復(fù)算法
5.4 性能結(jié)果
5.5 與相關(guān)研究的對比
5.6 小結(jié)
第6章 一種基于分塊消息日志的回卷恢復(fù)協(xié)議
6.1 分塊消息日志的動機
6.2 系統(tǒng)模型及回卷恢復(fù)協(xié)議
6.2.1 系統(tǒng)模型
6.2.2 分塊消息日志協(xié)議
6.3 協(xié)議性能評估方法
6.4 協(xié)議特性及優(yōu)化分析
6.5 相關(guān)研究
6.6 小結(jié)
第7章 限定廣域網(wǎng)中大規(guī)模分布式系統(tǒng)的回卷恢復(fù)范圍
7.1 問題的提出
7.2 分布式計算的層次模型及回卷恢復(fù)基本概念
7.3 消息依賴關(guān)系跟蹤
7.3.1 主機層消息傳遞依賴關(guān)系跟蹤
7.3.2 組層消息依賴關(guān)系跟蹤協(xié)議
7.4 仿真實驗結(jié)果
7.5 與相關(guān)研究的對比
7.6 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文、參加項目及獲獎情況
本文編號:3820094
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