基于EDF的分布式系统实时容错调度算法

将分布式系统的任务分配算法与处理器局部调度算法相结合，提出一种主动备份的、基于EDF的分布式系统实时容错调度算法，其特点是主／副版本执行时间可以重叠。给出了该调度算法的任务集可调度的充分条件、任务集可调度所需最小处理器个数的计算方法。模拟结果比较了主动备份容错调度算法与被动备份容错调度算法，结果表明卞动备份算法效率更优。     

可靠的网格作业调度机制

针对网格环境的动态性特征,提出了一种可靠的网格作业调度机制(DGJS)。按照作业完成时间期限,DGJS将作业分为：高QoS级、低QoS级和无QoS级,不同QoS级作业有不同的调度优先权;基于资源可用性预测,DGJS采用基于可靠性代价的作业调度策略,将作业尽可能调度到可靠性高的资源节点;另外,DGJS对不同QoS级作业采用不同的容错策略,在保证故障容错的同时,节省网格资源。实验表明：在动态的网格环境下,较之传统的网格作业调度算法,DGJS提高了作业成功率,减少了作业完成时间。     

多处理机容错系统中实时任务的轮转式调度算法

基于多处理机实时系统的“主从备份技术”,文章提出一种采用轮转式调度策略实现容错调度的算法。模拟结果表明,该算法可达到较均衡的任务分布,提高了CPU利用率。     

面向流式数据处理系统的高效故障恢复方法

针对流式数据处理系统Flink无法高效处理单点故障的问题,提出了一种基于增量状态和备份的故障容错系统Flink+。首先,提前建立备份算子和数据通路;然后,对数据流图中的输出数据进行缓存,必要时使用磁盘;其次,在系统快照时进行任务状态同步;最后,在系统故障时使用备份任务和缓存的数据恢复计算。在系统实验测试中,Flink+在无故障运行时没有显著增加额外容错开销;而在单机和分布式环境下处理单点故障时,与Flink系统相比,所提系统在单机8任务并行度下故障恢复时间减少了96.98%,在分布式16任务并行度下故障恢复时间减少了88.75%。实验结果表明,增量状态和备份方法一起使用可以有效减少流式系统单点故障的恢复时间,增强系统的鲁棒性。     

云环境下两阶段安全驱动的容错调度算法

为解决云环境下安全调度和可靠性问题,综合考虑云计算共享性、动态性等特点,以具有依赖关系的并行任务为基础,提出一种两阶段安全驱动的容错调度算法(TSDFT).建立安全模型计算任务调度风险率,根据风险率选择处理机,使用自适应备份策略对任务进行备份预处理;在上一阶段基础上,通过被动副本方式实现任务容错调度,每个处理机维护主/副本2个局部队列,支持一个以上处理机同时失效.仿真结果表明,该算法能有效降低异构系统中任务调度风险率,提高调度的安全性和可靠性.     

容错计算网格作业调度模型的研究

网格技术的发展对网格系统的效率和服务质量提出了更高要求．在综合研究目前网格作业调度环境的基础上，提出一种容错计算网格作业调度的随机Petri网模型，并给出了网格作业分派策略和计算站点内的作业选择策略，以及容错计算网格的性能评价指标．仿真实验对容错计算网格的性能进行有效的分析，反映故障对网格中不同类别作业的影响．     

嵌入式电力监控系统中温备份技术的研究与实现

嵌入式电力监控系统是一个对可靠性要求非常高的系统,需要具有容错能力的软件进行维护.针对嵌入式设备硬件资源及计算能力的限制,研究分析了影响备份系统可靠性的故障模型,提出了一种满足该模型的基于温备份的容错解决方案,深入讨论了在温备份的解决方案中实时数据的同步策略,给出了具体的设计与实现.按该同步策略,采用故障注入法对实现进...     

建立X86服务器集中备份系统

原有X86服务器的系统备份和数据备份均以直连带机或使用磁带库等设备采用文件级备份技术进行,备份架构较为分散,不易进行集中管理和控制,且对于文件数据量大、文件结构复杂的数据,备份作业时间超长,无法满足生产业务对备份时间的要求。通过建立服务器集中备份系统,能够将备份策略及相关配置下发到各备份节点并集中收集备份数据,实现了所有X86架构服务器备份作业的集中管理与监控。同时该系统可通过块级文件备份技术对目标服务器的所有逻辑盘创建映像文件,代替原有文件级备份方式,大幅提升了对大规模数据的备份性能。     

备份向网络延伸

今天,企业的网络环境已超越了单一的网络作业平台。随着主从结构的广泛应用以及互联网技术的日趋成熟,关键性应用提升至群组协同作业,因此企业在构建内部网络时常常需要根据不同功能及应用选择适合自身的作业系统,以提供不同的服务功能。这样一来,企业的网络就成为跨平台的作业系统。面对多平台的环境,怎样有效地备份数据就显得愈发重要。 通常备份有三个层次:硬件级、软件级、人工级。硬件级的备份是通过硬件冗余来实现的,比如硬盘双工、双机容错等,其作用主要是保证系统在出现故障时可以连续运转,所以准确地讲应该是硬件容错;人工备份虽然简单有效,但手     

新概念从网络延伸——证券业网络备份解决方案

今天,企业的网络环境已超越了单一的网络作业平台,随着主从结构的广泛应用以及互联网技术的日趋成熟,关键性应用提升至群组协同作业,这样企业在构建内部信息网络时常常根据不同功能及应用选择最适合该企业的网络作业系统以提供不同的服务功能。这样一来,企业的网络就成为跨平台的作业系统,面对多平台的环境,怎样有效的备份数据就显得愈发重要。 通常备份有三个层次:硬件级、软件级、人工级。硬件级的备份是通过硬件冗余来实现的,比如硬盘双工、双机容错,但硬件备份主要是保证系统在出现故障时可以连续运行,所以准确的讲应该是硬件容错;人工备份虽然简单有效,但手段原始、效率低下;软件备份则是将系统数据保存到介质上,当系统出错时能使系统恢复到备份时的状态,这是企业配合     

A Distributed Fault-Tolerant Design for Multiple-Server VOD Systems

Fault tolerance is an important design criterion for reliable and robust video-on-demand systems. Conventional fault-tolerant designs use either a primary backup or an active replication method to provide system fault tolerance. However, these approaches suffer from low utilization of the backup or replication system. In this paper we propose two playback-recovery schemes for distributed video-on-demand systems called the forward playback-recovery scheme and the backward playback-recovery scheme. Unlike conventional fault-tolerant designs, our schemes use existing playback resources to recover faulty playbacks without allocating new resources, significantly reducing recovery overhead. To use the schemes effectively, we developed a distributed algorithm for determining the order and gap information between the playbacks on the distributed video-on-demand servers so that overhead for recovering from a server failure can be minimized. This algorithm achieves N – 1 fault-tolerant resiliency for N-server video-on-demand systems. In addition, three server-recovery policies are also presented to guide surviving servers in applying the proper scheme to recover faulty playbacks, thus reducing overall recovery costs. Simulation results show that the proposed recovery schemes are effective and useful in designing fault-tolerant multiple-server video-on-demand systems.     

基于EDF的分布式控制系统容错调度算法

现有的分布式实时系统的容错调度算法要求系统中所有任务的周期相同且等于其时限,而实际中任务的周期常常是互不相同的.根据控制系统中任务的特点,结合任务分配算法与处理器的调度算法,提出了基于基版本/副版本技术和EDF算法的容错调度算法.该算法不要求任务的周期都相同,并通过设置基版本/副版本任务时限控制它们的执行时间不重叠,给出了基版本/副版本任务时限的设置方法,并对任务集的可调度性进行了分析.当任务集可调度时,给出其最大利用率和最小处理器个数的约束条件.最后给出一个仿真实例,结果表明了算法的有效性.     

嵌套式动态容错协议的研究与设计

从软件容错的角度出发,在基于网络的分布计算环境下,针对军事指挥系统及银行管理系统的特点,为了满足这些应用对可靠性的要求,以组通信为基础,采用进程复制技术,提出了一个嵌套式动态容错模型;进而提出了一个动态容错算法,该算法保证当主服务进程发生失效时,能够动态地选择一个新的主服务进程,并保证所有后备服务进程的状态保持一致.     

一种自适应的企业级容错系统的建构

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,本文提出一种自适应的基于Cluster技术的企业级容错解决方案。该方案可根据监控状态数据,自适应切换双机热备份与双机对等备份模式,以达到从整体上提高系统可靠性的目的。     

一个容错的网格资源选择算法

芝加哥大学提出了一个网格资源选择算法,能够同时满足单一资源选择和多个资源选择的要求。但是,由于算法一开始就选择了资源集合中单机最强的节点,所以很容易陷入局部最优,且算法不具备容错能力。针对这种情况,本文对该算法进行改进,提出了基于基版本／副版本技术的容错资源选择算法。模拟实验表明,算法是有效的。     

实时多处理机系统BEST-FIT启发式容错调度

本文从有效利用资源的角度出发,提出了一种以最小化处理机数目为优化目标的Best-Fit启发式容错调度算法。该算法采用主/副版本备份技术和副版本的主动运行方式与被运行方式相结合的方法,将实时任务的主版本和副版本调度到不同处理机上运行;并且按照Best-Fit启发式策略为实时任务主版本寻找“最佳满足”处理机,使尽可能多的实时任务副版本以被动方式运行。算法既保证了系统的实时性和容错性,也节约了处理机。分析和仿真结果均证明了算法的有效性。     

高可靠性控制系统容错设计模式的新发展

在建立高可靠性控制系统的过程中，提出了一种基于软件冗余的容错模式——流程对模式，该模式虽然具有故障恢复时间短等优点，但是无法解决校验点信息在传输过程中出错或接收不完全的问题。针对上述问题应用LDPC码将主服务器发送到备用服务器中的校验点信息进行通信编码，并采用RS码将备用服务器接收到的校验点信息进行本地编码，分析结果表明改进方法可以有效解决前述问题，进一步增强了控制系统的可靠性。     

一种新的异构实时分布式系统的容错调度算法

一般来说,异构分布式实时系统中任务的周期并不完全相同且任务的时限不等于它们的周期,同时系统中还有一些无容错需求的任务.因此现有的任务调度算法一般不能满足这些要求.针对这类系统,在结合基版本/副版本技术和EDF算法的基础上,给出了一种新的容错调度算法.该算法由两部分组成：任务分配调度算法和单处理器调度算法.对于单处理器调度算法,本文采用了EDF算法;在此基础上,给出一种启发式静态任务分配算法.分析了系统的可调度性,给出了任务可调度条件和基版本/副版本时限的设置方法.仿真结果表明,这种算法是有效的.     

三模容错多处理器动态实时调度算法

实时系统现在面临着越来越迫切的容错要求。目前流行的主副备份方式对于任务集有着特殊要求,要求时间限能够允许主副备份串行地执行,并且系统需要提供相应的硬件来检测处理器错误,因此限制了容错的应用范围。本文提出基于三模冗余比较的实时容错算法,采用了副本重载技术和主副本串并行混合调度策略。分析和实验结果表明,该算法具
有更好的适应性。