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移动计算环境下检查点技术研究与Petri网建模

作　者: 邓文平
导　师: 左德承
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 容错检查点日志移动计算 Petri网
分类号: TP301.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 63次
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内容摘要

随着无线网络与可移动设备的发展,移动计算正逐步成为分布式计算的主流,移动计算使得人们在保持网络连接的同时能够自由移动,这促进了许多新的分布式应用的出现。但是移动计算的特征也造成其缺乏可靠性,因此提供移动环境下的容错方法对移动计算的发展起着重要的作用。检查点技术是适合移动计算环境的一种重要容错手段。本文讨论了移动计算环境下检查点设置技术的分类,比较了各类检查点技术的优缺点。在分析了移动计算环境对检查点设置的影响后,根据分段确定性假设是否成立设计了两个检查点协议:HMB协议与MNLC协议。HMB是一种基于日志的容错协议。不同于已有的采用固定时间间隔而设置检查点的算法,HMB算法的检查点间隔完全由移动主机握手率与消息到达率决定。HMB算法使得系统在无错执行时的开销与及时恢复间取得更好的平衡。MNLC是一种基于协同检查点的容错协议,MNLC的特点在于区分出真正的检查点依赖进程。通过记录通信向量与消息发送感染向量,MNLC协议实现最少数量进程参与检查点设置及卷回恢复,同时由于MNLC协议的许多操作都是在移动支持站上进行的,因此MNLC具有较小的开销。为了对所设计的协议进行综合的性能评价,本文利用广义随机Petri网和有色Petri网分别为HMB协议和MNLC协议进行了建模,得出了各自的性能指标。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 引言  8-9
  1.2 分布式系统中检查点技术  9-14
    1.2.1 基于检查点的卷回恢复  10-11
    1.2.2 基于日志的卷回恢复  11-13
    1.2.3 各种检查点技术的比较  13-14
  1.3 移动计算环境对检查点设置的影响  14-15
  1.4 检查点协议性能评价与Petri 网建模  15-16
  1.5 本文主要研究内容与结构  16-17
第2章基于握手与消息到达率的算法  17-24
  2.1 引言  17
  2.2 系统模型  17-18
  2.3 HMB 算法设计动机  18-19
  2.4 HMB 算法描述  19-23
  2.5 本章小节  23-24
第3章最少进程参与低代价恢复算法  24-36
  3.1 引言  24
  3.2 检查点依赖进程  24-26
  3.3 MNLC 算法在无错执行时的操作  26-27
  3.4 MNLC 算法的检查点设置操作  27-32
  3.5 MNLC 算法的卷回恢复操作  32
  3.6 MNLC 算法的正确性证明  32-35
  3.7 本章小结  35-36
第4章 Petri 网建模检查点协议  36-53
  4.1 引言  36
  4.2 GSPN 建模HMB 协议  36-40
    4.2.1 HMB 协议的GSPN 模型  36-37
    4.2.2 HMB 协议的性能  37-40
  4.3 CPN 建模MNLC 协议  40-52
    4.3.1 总体建模  40-42
    4.3.2 通信过程建模  42-45
    4.3.3 检查点设置过程建模  45-50
    4.3.4 MNLC 协议卷回恢复过程建模  50
    4.3.5 MNLC 协议性能评价  50-52
  4.4 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-59
致谢  59

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