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全IP架构复合移动通信系统的容错机制设计
作 者: 刘志丹
导 师: 彭建华
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 容错 双机热备份 全IP 回卷恢复 可靠性
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 17次
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内容摘要
容错技术是保证系统运行高可靠性和高可用性的关键技术,如何根据系统的特点合理设计容错机制以提高CMT系统整体可靠性是本文研究的重点。本文依托省级产业化重点项目“复合移动通信CMT系统”,针对全IP环境下系统整体高可靠性需求,设计并实现了全IP环境下CMT系统的容错机制。本文的主要研究内容如下:1)针对采用IP互联的CMT系统运行中故障检测的及时性及如何保持资源一致性等问题,提出一种改进的双机热备份动态容错机制,完善了双机热备份软件容错框架,实现优化。2)针对CMT系统分布式环境下故障多样化的特点,设计了CMT系统层次化故障管理机制,将单节点容错与节点间容错相结合,对各个设备模块采用处理机自检测和主备用互检测混合的方法,对系统级故障管理提出一种环形动态检测算法,具有动态自包容性优点。3)针对分布式多处理机故障倒换时系统开销较大的问题,提出优化方案。采用回卷恢复软件容错技术,以一定的时间为代价,尽量避免分布式多处理机倒换消息风暴问题。4)对容错设计方案的可行性进行了测试分析。通过模拟故障注入的方法测试系统的稳态可用度,分析系统容错性能的可靠性。本解决方案已经成功应用于实际CMT系统,取得了良好的效果。
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全文目录
表目录 7-8 图目录 8-9 摘要 9-10 ABSTRACT 10-11 第一章 引言 11-16 1.1 研究背景 11-13 1.1.1 课题背景介绍 11-12 1.1.2 容错技术的研究发展 12-13 1.2 研究目的与意义 13-14 1.3 研究内容 14-15 1.4 论文整体框架 15-16 第二章 CMT 系统中的容错解决方案 16-27 2.1 计算机系统的容错技术及应用 16-21 2.1.1 硬件容错技术 16-18 2.1.2 软件容错技术 18-20 2.1.3 系统整体容错技术 20-21 2.2 CMT 系统的容错基础研究 21-24 2.2.1 CMT 系统的组成与结构 21-22 2.2.2 容错需求分析 22-23 2.2.3 设备管理表的应用 23-24 2.3 CMT 系统的容错机制设计 24-26 2.3.1 容错设计方案 24-25 2.3.2 双机热备份容错机制 25-26 2.4 本章小结 26-27 第三章 双机热备份动态容错研究 27-41 3.1 软件体系结构的建立 27-28 3.2 初始化模块容错设计 28-30 3.2.1 上电自检测 28-29 3.2.2 双机主备模式协商问题研究 29-30 3.3 心跳模块设计 30-32 3.3.1 软件结构 30-31 3.3.2 心跳报文协议传输方式 31-32 3.4 故障检测模块设计 32-35 3.4.1 故障检测与诊断的基本方法 32 3.4.2 双机互检测算法思想 32-34 3.4.3 算法参数设置 34-35 3.5 主备切换机制设计 35-36 3.6 状态同步模块设计 36-40 3.6.1 实时同步算法 36-37 3.6.2 功能模块设计 37-38 3.6.3 倒换后续操作 38-40 3.7 本章小结 40-41 第四章 分布式环境下分层次的软件容错管理 41-53 4.1 分层次的容错管理策略 41-42 4.1.1 故障模型 41-42 4.1.2 设计思想 42 4.2 基于分层次的故障检测 42-46 4.2.1 处理机级故障检测方法 42-44 4.2.2 设备级故障管理方法 44 4.2.3 系统级故障检测方法 44-46 4.3 自适应的卷回容错恢复算法 46-51 4.3.1 需求分析 46-47 4.3.2 自适应的卷回容错恢复策略 47-49 4.3.3 检查点间隔动态优化算法 49-50 4.3.4 性能分析 50-51 4.4 故障报告和重配置服务 51-52 4.4.1 故障报告 51-52 4.4.2 重配置服务 52 4.5 本章小结 52-53 第五章 性能测试与可靠性分析 53-60 5.1 测试平台构建 53-54 5.2 系统容错设计可靠性分析 54-58 5.2.1 模块处理机封锁/解封 54-57 5.2.2 模块封锁/解封 57-58 5.3 本章小结 58-60 第六章 结束语 60-62 参考文献 62-65 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作 65-66 致谢 66
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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