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基于分块消息日志的回卷恢复策略

电子学报 2004年第5期32卷 857-859页

作者：杨金民张大方湖南大学计算机与通信学院

本文给出了一种基于分块消息日志的回卷恢复协议 ,建立了其性能模型 ,评估了协议的平均开销 .分块消息日志方法是一种可配置的一般化方法 ,悲观消息日志方法和协同检查点方法是其两个特例 .性能分析结果表明 ,协议配置参数具有可优化特... 详细信息

本文给出了一种基于分块消息日志的回卷恢复协议 ,建立了其性能模型 ,评估了协议的平均开销 .分块消息日志方法是一种可配置的一般化方法 ,悲观消息日志方法和协同检查点方法是其两个特例 .性能分析结果表明 ,协议配置参数具有可优化特性 ,采用分块消息日志策略能够优化协议性能 .

关键词：分布式系统回卷恢复消息日志性能评估参数优化

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消息日志方法中的不确定性问题

计算机学报 1998年第8期21卷 730-737页

作者：王准陈俊亮北京邮电大学程控交换技术与通信两国家重点实验室北京100876

消息日志是用于多进程、分布式系统中状态恢复的一种方法．本文针对传统的消息日志方法仅仅适用于确定性进程的局限性，提出一种新的消息日志思想，充分考虑到不确定性的存在在容错方面的积极作用，主张在满足应用进程一致性语义的基础... 详细信息

消息日志是用于多进程、分布式系统中状态恢复的一种方法．本文针对传统的消息日志方法仅仅适用于确定性进程的局限性，提出一种新的消息日志思想，充分考虑到不确定性的存在在容错方面的积极作用，主张在满足应用进程一致性语义的基础上，在一定程度上允许不确定性现象的存在．从而以新的角度看待单一进程和分布式并发系统中存在的不确定性所带来的状态重建不能完全复原的问题．这样，消息日志亦能适用于某些不满足确定性条件的进程．

关键词：软件容错消息日志不确定性

利用分布式检查点和消息日志技术解决节点故障问题的设计与实现

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利用分布式检查点和消息日志技术解决节点故障问题的设计与实现

作者：蒋承盛吉林大学

学位级别：硕士

分布计算系统作为一个非常热门的领域，近年来在其理论和研究方面都取得了许多重要成果。相对于传统的单机系统而言，分布计算系统具有很多优点，比如:系统灵活适应性好;坚定性好容错能力强;能大幅度提高计算能力;性价比高等。但是其... 详细信息

分布计算系统作为一个非常热门的领域，近年来在其理论和研究方面都取得了许多重要成果。相对于传统的单机系统而言，分布计算系统具有很多优点，比如:系统灵活适应性好;坚定性好容错能力强;能大幅度提高计算能力;性价比高等。但是其也有一些缺点，比如:增加了软件的复杂性和开发难度;系统性能测试、程序调试和故障诊断比较困难;较多地依赖于通信技术等。本文借鉴了分布计算系统容错能力强，允许部分失效的特性，用硬件和数据的冗余实现了容错功能，设计并实现了一种利用分布式检查点和消息日志技术解决日常系统节点故障问题的方案。通过这种方案地实施，有效地解决了进行长时间计算或不间断服务的主机，在无人职守的情况下，发生故障时无法得到保障的问题。同时，为了便于本方案的使用，本文提供了一些函数接口，减少了今后开发此种应用的难度。经过测试，本文工作达到了预期效果，对于实践和进一步的理论研究都具有一定的指导意义。

关键词：分布式检查点消息日志节点故障容错

面向OpenFOAM的消息日志容错技术研究

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面向OpenFOAM的消息日志容错技术研究

作者：刘逊韵国防科学技术大学

学位级别：硕士

计算流体力学的飞速发展需要高性能的并行计算系统,然而高性能计算机的发展面临着严重的可靠性问题。为使得大型CFD计算程序在故障频发的运算平台上继续保持可用性与扩展性,我们需要为其设计高效易用的容错机制。OpenFOAM是CFD领域编程... 详细信息

计算流体力学的飞速发展需要高性能的并行计算系统,然而高性能计算机的发展面临着严重的可靠性问题。为使得大型CFD计算程序在故障频发的运算平台上继续保持可用性与扩展性,我们需要为其设计高效易用的容错机制。OpenFOAM是CFD领域编程框架的典型代表,用户可以通过书写近似自然语言的方式对CFD应用进行描述,从而在OpenFOAM平台上开发出可运行的CFD并行模拟程序,实现对底层并行细节的屏蔽。从可编程的角度看,这类开发方式是目前CFD并行编程的一个很有吸引力的发展趋势。但OpenFOAM现有的自容错机制开销大,且需要用户值守。因此本文着眼于为OpenFOAM引入异步在线恢复容错思想,并为此设计配套的容错框架。本文的主要工作与创新点体现在:一、设计实现了基于OpenFOAM的容错框架(第二章)借鉴OpenFOAM的设计初衷,我们设计的容错框架仅要求领域用户修改配置文件,以类自然语言的形式选择所期望的容错机制方法,并设定相应的参数;而具体容错机制方法以及相关优化技术的实现则由计算机专家在框架中选择合理位置插装完成,减轻了领域用户的容错负担。二、为OpenFOAM引入了异步在线恢复的容错思想(第二章)本文基于协同检查点机制与用户级消息日志协议构建容错框架,为OpenFOAM引入了异步恢复的容错思想,即仅自动回滚错误进程,从而有效地节省了恢复过程中的总体CPU时间开销,同时避免产生多米诺效应与孤儿进程。三、提出了用户级消息日志协议,革新了组通信的容错方法(第三章)用户级消息日志将传统实现在MPI库级或以下的消息日志提升至用户代码层,从而给消息日志的容错方式与容错能力带来了如下三点改进:?以用户级语句代码为粒度记录归约通信消息,屏蔽了归约通信在MPI库级的实现细节。从而减小了归约通信的消息日志及恢复开销?消息日志与MPI库的实现不再耦合,保证了用户级消息日志的可移植性。?利用用户级通信语句的确定性,安全地取消了传统消息日志中的事件日志机制,进一步减小了归约通信与点对点通信的容错开销。四、NPB与MD模拟实验验证了容错思路的正确性与有效性(第五章)本文在TH1-A上运行NPB与OpenFOAM分子动力学模拟例程MDFOAM,实验结果证明:与现有传统消息日志与OpenFOAM的自容错机制相比,用户级消息日志协议与异步在线恢复容错框架有效减低了容错开销,加快了故障后的恢复速度。

关键词： OpenFOAM 消息日志用户级容错异步在线恢复

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悲观消息日志法在交换软件中的应用

通信学报 2000年第12期21卷 23-29页

作者：王准陈俊亮北京IVT软件技术有限公司北京100086 北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室北京100876

交换系统一般采用悲观的消息日志法作为软件容错的基本方法。本文针对交换软件的结构特点 ,提出了进程失效后进行快速有效状态恢复的若干优化策略。

关键词：软件容错消息日志电信软件

一种面向移动计算的低代价透明检查点恢复协议(英文)

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软件学报 2005年第1期16卷 135-144页

作者：李庆华蒋廷耀张红君华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

移动计算系统中的检查点恢复协议面临着许多与传统分布式系统所不同的问题.在目前已出现的支持移动计算的检查点恢复机制中,基于建立全局一致的检查点的方法不能确保错误的独立恢复;基于m-MSS-m通信的消息日志方法其移动站之间交换的消... 详细信息

移动计算系统中的检查点恢复协议面临着许多与传统分布式系统所不同的问题.在目前已出现的支持移动计算的检查点恢复机制中,基于建立全局一致的检查点的方法不能确保错误的独立恢复;基于m-MSS-m通信的消息日志方法其移动站之间交换的消息需通过移动基站的转发.提出了一种基于消息日志的支持移动站之间直接通信(m-m)的容错协议并给出了相应的算法及正确性证明.与m-MSS-m通信相比,m-m通信有利于降低信道冲突;减少消息传递延迟.仿真结果表明,所设计的协议比传统协议具有更小的无错误状态下引入负载和错误恢复时间.

关键词：移动计算检查点消息日志回滚恢复

日志检查点回卷恢复策略的检查点周期求解模型

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高技术通讯 2011年第6期21卷 575-580页

作者：徐振朋门朝光李香哈尔滨工程大学高可信计算技术研究中心哈尔滨150001

基于Markov链进程状态模型和拉普拉斯变换，提出了一种日志检查点回卷恢复容错策略的最佳检查点周期求解模型，该模型充分考虑了日志检查点回卷恢复策略中进程回卷恢复与正常运行期间执行速度存在的差别，同时允许进程检查点和回卷恢复... 详细信息

基于Markov链进程状态模型和拉普拉斯变换，提出了一种日志检查点回卷恢复容错策略的最佳检查点周期求解模型，该模型充分考虑了日志检查点回卷恢复策略中进程回卷恢复与正常运行期间执行速度存在的差别，同时允许进程检查点和回卷恢复期间发生故障事件。通过求解进程状态Markov链转移概率和权重，得到完成检查点间隔的期望执行用时，最后通过系统最小容错负载率得出进程的最佳检查点周期。该模型退化后与现有其它求解模型相一致，结果表明该模型能确保相对较低的容错开销。

关键词：分布式计算容错消息日志回卷恢复检查点周期

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一种面向服务的快速透明故障转移策略

计算机研究与发展 2006年第Z2期43卷 575-582页

作者：王继刚顾国昌谢世波徐立峰哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001 中兴通信中央研究院成都研究所成都610041

面向服务计算倡导以松耦合的方式构建开放、动态、高质量的网络服务,容错技术可以增加网络服务的服务质量,而故障转移则是其中的一个关键技术点,它能在系统资源部分损失的情况下,对剩余可用资源进行重新配置并恢复需要继续执行的服务状... 详细信息

面向服务计算倡导以松耦合的方式构建开放、动态、高质量的网络服务,容错技术可以增加网络服务的服务质量,而故障转移则是其中的一个关键技术点,它能在系统资源部分损失的情况下,对剩余可用资源进行重新配置并恢复需要继续执行的服务状态.目前大多数的故障转移策略都不能保证服务的可用性,无法满足面向服务环境下网络应用的需要.针对这些问题,提出了一种面向服务的快速透明故障转移策略SOFailover.该策略基于服务器热备份,结合被动复制和消息日志协议保存服务状态,采用可靠UDP协议进行主备服务器间的信息交互和数据传输,并通过修改Linux内核加以实现.实验结果表明,SOFailover具有较短的故障转移延时和较低的系统开销,能够在保证服务可用性前提下高效透明地进行故障转移.

关键词：面向服务计算服务可用性故障转移消息日志被动复制

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基于并发性发掘的低开销回卷恢复实现方法

计算机工程 2013年第11期39卷 46-51页

作者：袁功彪杨金民白树仁湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 湖南大学超级计算中心长沙410082

现有的回卷恢复容错技术存在同步约束和阻塞问题,其时间开销随系统节点规模的增大而剧增。为此,提出一种基于并发性发掘的低开销回卷恢复实现方法。利用消息传递附带跟踪消息依赖的策略解除消息日志中的同步约束,解析进程负载以发掘进... 详细信息

现有的回卷恢复容错技术存在同步约束和阻塞问题,其时间开销随系统节点规模的增大而剧增。为此,提出一种基于并发性发掘的低开销回卷恢复实现方法。利用消息传递附带跟踪消息依赖的策略解除消息日志中的同步约束,解析进程负载以发掘进程负载的并发性,构建进程负载并发执行的实现架构,采用数据缓存策略和多线程技术实现进程内部各负载的并发执行,以降低故障恢复开销。3个NAS NPB2.3标准性能检测程序的实验结果表明,该方法可使检查点开销从0.63 s、3.19 s、1.21 s分别降低到0.18 s、0.67 s、0.19 s,日志开销率从13.4%、3.5%、18.3%分别降低到0.7%、0.1%、1.0%。

关键词：回卷恢复时间开销同步约束并发性挖掘消息日志检查点