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基于消息延迟预测的自适应失效检测模型研究

作　者: 侯垚森
导　师: 石磊
学　校: 郑州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 高可用性失效检测 QOS 分布式系统自适应
分类号: TP338.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
引　用: 2次
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内容摘要

失效检测是实现分布式系统高可用性的一个关键技术,被广泛应用于网络通讯协议、分布式算法、组通讯协议、组成员管理协议、计算机集群管理、网格计算等各种分布式应用系统中,并经常被用来解决分布式系统中的一些基本问题,如一致性问题、原子多播问题等。在实际的网络环境中,系统规模比较大,网络状况比较复杂,传统的通过设置固定超时值失效检测方法不能满足系统的QoS需求。自适应失效检测是通过对消息延迟的历史记录进行计算、分析之后得到一个预测的理论超时值,作为判断下一个消息是否失效的重要依据,这个超时值是随着实际消息延迟的变化而变化的,因此具有较强的适应能力。本文提出了一种基于消息延迟预测的二次检测模型,并在此模型的基础上提出了一种PA-AFD自适应失效检测算法,该算法使用Zipf定律对得到的超时值进行加权计算,然后作为判断信息是否失效的依据。本文证明了PA-AFD算法满足的失效检测级别,实验结果及分析表明该算法在保证检测准确性和完整性的同时缓解了网络延迟对失效检测的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
图的目录  9-10
表的目录  10-11
1 绪论  11-24
  1.1 研究背景  11-13
  1.2 提高系统可用性的关键技术  13-17
    1.2.1 提高系统硬件可用性的关键技术  13-14
    1.2.2 提高系统软件可用性的关键技术  14-17
  1.3 失效检测技术现状  17-21
    1.3.1 可扩展失效检测技术  18-20
    1.3.2 自适应失效检测技术  20-21
  1.4 本文的主要研究内容与组织结构  21-24
2 失效检测技术的理论基础  24-33
  2.1 分布式系统模型分析  24-26
    2.1.1 同步系统  24-25
    2.1.2 异步系统  25
    2.1.3 半同步系统  25-26
  2.2 故障类型  26-28
    2.2.1 按照故障持续的时间划分  27
    2.2.2 按照节点出现故障后的行为划分  27
    2.2.3 按照故障的外在表现划分  27-28
  2.3 失效检测器的定义  28-29
  2.4 失效检测级别定义  29-32
    2.4.1 失效检测器的属性  29-30
    2.4.2 失效检测级别及分类  30-31
    2.4.3 失效检测器的分类  31-32
  2.5 本章小结  32-33
3 失效检测算法分析  33-42
  3.1 失效检测技术  33-35
    3.1.1 Push模式失效检测技术  33-34
    3.1.2 Pull模式失效检测技术  34-35
  3.2 失效检测算法分析  35-38
    3.2.1 传统的失效检测算法  35
    3.2.2 自适应失效检测算法及分析  35-38
  3.3 失效检测的性能评价分析  38-41
    3.3.1 检测准确性和检测速度之间的矛盾  38-39
    3.3.2 配置参数对失效检测性能的影响  39
    3.3.3 失效检测的性能评价目的  39-40
    3.3.4 基于应用的失效检测性能评价  40-41
  3.4 本章小结  41-42
4 基于消息延迟预测的二次检测模型  42-55
  4.1 基于消息延迟预测的二次检测模型  42-44
  4.2 基于二次检测模型的P_A-AFD算法及其实现  44-49
    4.2.1 算法描述  45-48
    4.2.2 算法失效级别证明  48-49
  4.3 实验及性能分析  49-53
    4.3.1 P_A取值对失效检测性能的影响  49-50
    4.3.2 历史窗口大小对失效检测性能的影响  50-52
    4.3.3 性能分析  52-53
  4.4 本章小结  53-55
5 总结与展望  55-56
  5.1 结论  55
  5.2 进一步的工作  55-56
参考文献  56-60
个人简历、在学期间发表的学术论文  60-61
  个人简历  60
  在学期间发表的学术论文  60-61
致谢  61

基于消息延迟预测的自适应失效检测模型研究

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