软件老化的加速寿命测试研究

作     者：靳瑜亮 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵靖

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：软件老化 软件再生 加速寿命测试 离散事件仿真 

摘      要：“软件老化(Software Aging)现象是指软件长时间运行时，由于计算机资源的消耗而造成的软件性能逐渐下降的现象。这种现象通常出现在服务器等需要7x24小时不间断运行的软件上，可能造成服务器软件服务能力的下降甚至服务器失效宕机。针对这种现象，学者提出了一种称作“软件再生(Software Rejuvenation)的方法，也就是通过定期地重新启动服务器，重新初始化服务器的内部状态，释放可能造成老化的系统资源，从而避免或减少性能下降甚至被动宕机造成的损失。 内存泄漏是造成软件老化的一个重要原因，因此本文搭建了一个引入内存泄漏的软件老化测试平台，服务器端使用符合TPC-W基准测试标准的在线售书网站，客户端使用模拟浏览器模拟真实客户的访问，来研究内存泄漏引起的软件老化现象。利用这个平台，本文使用加速寿命测试(Accelerated Life Testing,ALT)方法，由加速测试实验结果估计非加速情况下软件的寿命，大大减少了软件老化的测试时间。如果使用实验手段验证得到的最优再生时间间隔，会由于实验耗时过长而实际上不可行，因此本文开发了一个上述实验平台的离散事件仿真程序，并利用仿真的方法，验证了加速寿命测试得到的软件寿命的概率分布，结果表明，加速寿命测试理论得到的软件寿命结果与仿真结果能够互相验证。最后，本文在仿真程序中加入软件再生机制，仿真得到了被测试系统在几个不同的再生时间间隔下的可用性。