一种适用于构件系统的软件抗衰技术框架

近年来,软件抗衰技术已被证实是解决软件衰老问题的有效途径。本文针对构件系统特点,将Micro-Reboot思想引入到软件抗衰技术中,也即将单个构件作为抗衰技术中检测和措施的对象,一方面使得每个构件能够长时间保持在良好状态,从而提高整个体系的性能,另一方面引入Request—Retry机制,提高系统的可用性。本文基于J2EE构件模型开发出一种新的软件抗衰技术框架,相关理论已成果并在江苏省科技攻关项目“城域网海量视听信息实时点播系统”中应用。     

面向组件的软件老化抗衰策略的研究

随着软件应用系统的复杂性不断提高,系统性能衰退的现象也日益普遍,研究表明计算机应用系统性能的衰退现象主要是由于软件的老化产生的.为了缓解软件老化问题、减少软件性能衰退造成的损失,最终实现一种可准确对系统当前老化状态的预测模型,本文提出一种面向组件的软件老化抗衰策略.该策略在以往研究的基础上,细化了软件再生粒度,将老化的预测和再生扩展到应用组件级.使用灰色预测方法实现在可利用的系统资源不足的情况下的老化状态的预测.还应用Matlab对该模型进行了模拟实验.实验结果表明该策略具有良好的可用性和有效性,延长了软件系统的运行时间,提高了用户的访问成功率,并进一步增强了系统稳定性.     

基于组件的嵌套软件抗衰策略及建模

将软件抗衰粒度细化到组件级,执行嵌套的抗衰重启策略,可以降低抗衰成本,提高软件可靠性。该文根据软件系统中组件间控制、调用及数据访问的关系,确定了寻找直接耦合组件的途径和系统组件重启树生成方法,构建嵌套的组件级抗衰重启策略,并为系统细粒度软件抗衰提供支持。     

基于当前软件抗衰技术存在问题的思考

随着计算机技术的发展,一个新的计算机研究方向衍生出来,就是当下比较热门的软件抗衰技术.本课题涉及的范围非常广:系统性能检测、故障诊断、软件工程以及可靠性分析等多个方面,基于当前软件抗袁技术的研究,笔者通过分析原因、检测和评价方法软件抗衰策略以及实现技术等方面,进行思考探索.     

软件抗衰研究综述

软件衰退的现象存在于各类软件系统中且很难消除.文中分析了其成因和必然存在性,系统阐述了抗衰技术研究的动机、概念和发展,并对不同的模型和解决途径进行了分析和比较;接着探讨了软件抗衰研究领域的新的研究进展,设计了一个基于免疫机理的抗衰模型,同时给出了抗衰模型的免疫理论基础,为软件抗衰研究提供了一个崭新的研究方向;最后对软件抗衰未来的研究方向作出了一个简单的分析和预测.     

基于软件抗衰的分布式负载均衡策略

随着网络的迅速发展,服务器集群技术得到了广泛的应用,对负载均衡策略的研究也变得越来越必要,但当前的分布式负栽均衡策略始终存在性能和开销不能兼顾的问题。本文将软件抗衰思想引入负载均衡策略设计,根据系统内的均衡程度来确定均衡过程的起止时机,在一定程度上解决了这一矛盾。文内给出了相应的实现算法。     

一种基于Agent适用于Web应用的软件抗衰方法

“软件衰退”引起的计算系统失效是影响系统可靠性的一个重要方面,“软件抗衰”技术作为一种有效的预防、减缓软件衰退的手段已经日益引起人们的关注。介绍了软件抗衰技术,并针对Web应用的特点,提出了一种基于Agent的软件抗衰方法。实例表明,这种方法计算强度小、效率高,具有明显的优势。     

嵌套的计算系统进程级自适应抗衰重启策略研究及模型分析

执行细粒度的进程级软件抗衰可以进一步降低抗衰成本，提高软件可靠性。本文针对软件系统中进程间交互频繁多变且交互关系难以判定的特点，分析进程间控制、调用及数据访问的关系，重新定义了进程重启相关度，提出了自适应进程相关拓扑图的算法理论，从而制定了嵌套的进程级软件抗衰重启策略，并在此基础上构建了策略实施模型，从而为全面实现智能化的软件系统细粒度软件抗衰提供了支持。     

一种基于MM & MBPNN的软件衰退预测方法研究

由于系统环境的恶化,运行中的软件系统不可避免地会出现衰退现象。针对该现象,提出了一种用基于放大误差信号的改进的BP神经网络(MBPNN)来表示软件状态的马尔科夫模型(MM),并通过此方法来预测软件衰退。此方法弥补了单纯使用马尔科夫方法时对软件衰退状态预测不够准确的缺点,为软件抗衰的实施提供了依据。仿真实验表明,这是一种有效可行的预测方法。     

卫星地面站系统软件抗衰策略研究

卫星被越来越广泛地应用到军事侦察、资源勘探、气象预报、电视转播、通讯等重要领域,所以卫星地面站系统比普通的软件系统对安全性、可靠性、抗毁性、错误检测和恢复等有更高的要求。卫星系统高度的实时性要求卫星地面站软件系统是不允许失效的。但是软件系统存在软件老化现象,导致软件失效,为了对抗软件老化,采用了一种针对卫星地面站软件系统抗衰的微重启策略,可缩短应用系统的平均恢复时间（MTTR）,提高系统的可靠性,可以为卫星测轨和定轨提供精确的原始卫星观测数据,对改善卫星测轨和定轨的精度具有重要的现实意义和应用价值。     

基于特定失效概率的软件恢复策略分析

对软件的两阶段失效与恢复模型进行了分析,基于特定失效概率求解最优恢复时间间隔,并利用半马尔可夫过程,得到特定失效概率下的平均恢复成本。为了将恢复成本降到更低,采用了嵌套的基于时间的软件恢复策略,同时考虑应用级和系统级的恢复,并求得了特定失效概率下的最大应用级恢复次数、恢复时间间隔序列以及最低年平均恢复成本。     

基于时间与检测的软件恢复策略及成本分析

为了对抗软件在运行过程中出现的老化现象,需要实施合适的软件恢复(software rejuvenation)策略。该文将单纯基于时间的和基于检测的软件恢复策略相结合,提出了基于时间与检测的软件恢复策略,弥补了前者确定的恢复时间间隔较为保守和后者引发过高的监控成本的缺陷。对3种策略的成本分析和比较表明,文章在引发较小监控成本的前提下,进一步延长了恢复时间间隔,从而降低了恢复策略的总的实施成本。     

带有周期检测性的软件预防性再生策略

研究了软件老化过程及软件预防性再生策略问题.引入累积损伤模型,将由aging related bug引起的内存的消耗看作是由于冲击造成的内存损伤量,通过周期性的检测可以得到内存被逐步消耗而不被释放的量,当内存消耗量达到预防性再生值时在下一个检测点执行软件预防性再生策略.建立了单位时间费用模型并解析得到使单位时间期望费用最低的预防性再生值,最后通过模拟进一步验证了最优再生策略的奈件.     

基于时间的软件恢复策略的建模与分析

针对软件在连续运行过程中普遍发生的老化现象,提出了一种嵌套的基于时间的软件恢复策略,对恢复过程的Petri网模型分析求解,并最终得到了最优恢复时间间隔序列和最优应用级恢复次数。该策略同时考虑应用级和系统级的恢复,从而进一步减少了恢复时间,降低了恢复成本和周期性应用级恢复策略预测失败的风险,提高了系统的可靠性。对于更复杂的系统,策略还可进一步嵌套进程级的恢复,从而具有一定的可扩展性。     

基于统计学的软件系统预恢复时间阈值计算策略

软件系统的预恢复是一种预防和主动的容错技术。本文提出了一种基于统计学的软件系统自恢复时间阈值计算算法。该算法基于满足软件系统可用性概率最大化的思想，在系统性能衰退时间分布未知的情况下，根据一定量的性能衰退的检测数据，计算出优化的软件系统自恢复时间闽值。仿真实验结果表明计算结果合理、稳定性好，能有效地应用于实际系统中。     

软件恢复技术研究

1.问题的提出——软件衰老 1.1 软件衰老概念在最近的很多研究中讨论了“软件衰老”现象。软件衰老是指伴随着软件的运行,系统资源逐渐耗尽或运行错误逐渐积累所导致的系统性能持续下降乃至挂起停机的现象。软件衰老现象是软件可靠性的大敌,有着非常严重的危害作用,在普通的计算中,它可能影响到结果的获取和效率,在战争和国防中,其危害就难以估量了。在文[16]中记述了在海湾战争时,美军正是因为“爱国者”导弹拦截控制系统中的一个软件衰老问题,对伊拉克“飞毛腿”导弹的拦截判断出错,致死美军     

基于非马尔可夫随机Petri网的软件再生建模与分析

软件老化是影响软件系统可靠性的重要潜在因素,软件再生作为一种主动预防性的软件容错技术是解决软件老化问题的主要手段.以往的随机Petri网再生模型假定所有变迁的实施时间服从指数分布.针对变迁的实施时间服从确定性分布或一般性分布的情况,文中提出了一种用非马尔可夫随机Petri网建立软件再生模型的方法.该方法采用马尔可夫再生理论对模型进行分析,并给出模型的瞬态解和稳态解.仿真实验表明:选择合适的软件再生周期,可以有效地降低存在老化的软件系统的平均宕机成本,提高系统的可用性和可靠性.     

自恢复容错系统的模型和分析

容错系统不仅会产生硬件故障,而且连续长时间的运行,系统的性能还会逐渐下降或失效,即老化现象。本文综合考虑容错系统中的硬件故障和老化现象,提出了将传统的冗余策略和软件抗衰策略相结合,并给出了该系统的时间颜色Petri网(ti med-CPN)模型,并结合实例进行了分析。