具有负载均衡特性的容错复制技术研究与实现

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lengxiang520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机网络的不断发展及计算机硬件成本的日趋下降,将计算任务分布到不同的物理节点上进行处理,加快任务的处理速度已成为一种研究的趋势。这种分布式计算技术已经在对可靠性要求很高的应用领域取得发展,包括军事、航空、金融、电信等。本文课题来源于“软件应用集成平台容错软件设计与开发”项目,软件应用集成平台面向的应用系统规模庞大,实时性要求高,且应用构件之间相互联系形成复杂的应用系统,其中任何一个构件发生故障都可能导致整个应用系统无法继续正常运行。因此,需要提高应用系统的可靠性和实时性。容错技术通过备份多个副本提高系统的可靠性,组中所有成员都执行相同的操作,系统资源存在浪费,且组成员按顺序执行请求,请求响应时间慢。而负载平衡技术则是将请求分配给不同的成员,由不同的成员同时执行不同的请求,缩短请求的平均响应时间。因此,本文在容错复制技术的基础上引入负载平衡技术,提出了一种适用于请求-状态相关及请求-状态无关的系统模型、具有负载平衡特性的容错复制技术。本文所提出的具有负载平衡特性的容错复制技术在保证组成员状态一致性的前提下,由负载最轻的成员执行请求,实现组成员间的负载平衡。容错组中各成员直接接收客户端发送的请求,且根据本地的负载信息列表决定是否由自身执行请求,其中只有负载最轻的成员执行当前请求。根据请求分配的结果,组中各成员同时执行不同的请求,并直接返回请求响应结果,从而在充分利用容错技术引入的冗余资源的基础上,缩短了请求的平均响应时间,提高系统执行效率。为保证组成员间的状态一致性,执行完与状态相关的请求后,需将改变的状态发送给组中各成员;组成员接收到改变的状态后,更新自身的状态;确认组成员间的状态同步后,再返回请求的响应结果。若请求与状态无关,则直接执行请求,并直接返回请求响应结果。通过实验测试,所提出面向负载平衡的主动复制技术能减少系统资源的占用,缩短请求的平均响应时间,提高系统运行效率。在执行与状态无关的请求时,组成员直接与客户端交互信息,比存在协调者的容错复制算法减少信息传递的次数,缩短请求响应时间,但由于将协调者执行的操作运行于组中各成员,增加组成员的占用资源;执行与状态相关的请求时,请求平均响应时间随着与状态相关的请求数目的增加而增加。最后,实现基于本文提出的具有负载平衡特性的容错复制算法的容错系统。
其他文献
随着信息技术的飞速发展,信息系统在电信、航天、军事等关键应用领域中得到广泛应用。为了对军事领域的信息系统提供可靠性保障,需要研究和设计高效的失效检测系统。相比普通信
随着计算机和网络技术的发展,XML因其具有自描述性、可扩展性等特点,逐渐成为各领域描述数据的标准。然而由于应用领域的不断扩展,产生了大量异构的XML数据。为了屏蔽各数据
物联网环境是一个开放的、动态的高度自治的分布式智能系统。物联网环境下的信息服务应该具备可以让用户透明地获得及使用物理环境数据与分布在环境中的计算资源的能力。同时
无线传感器网络技术是遥感技术与信息技术的扩展。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协同工作,完成指定的任务
本文分析了基于Java的无纸化考试系统的基本功能需求,概述了在设计开发过程中所使用的工具软件和相关核心技术,对项目的数据加密及项目文件安全进行了简单论述,对自动试卷生成算
广播加密以其快速获取、传输、处理并分发信息等优点,无论是在军事领域还是在民用领域均有着广泛的运用。然而,由于空间信息网是由多个异构的自治安全域组成的,不同自治安全域存
模型驱动架构MDA(Model Driven Architecture)是一个软件开发架构,它将软件开发由代码层抽象到模型层,提高了软件的抽象层次。MDA的系统开发流程为:在需求分析的基础上建立与
本文以面向商家的托管式电子商务物流管理平台的研究与开发为应用背景,结合面向服务架构SOA、Mediator/Wrapper数据集成框架技术和Agent技术,深入研究了TAR(任务-代理-资源)协同
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种新兴的网络,它具有自组织性、动态性组网、高容错性等优点,应用领域极为广泛。在WSN的众多应用中,移动目标跟踪是一个非常
课题以协同工作平台服务软件的研究开发作为应用背景,探讨了元过程实例生成器的软件构架,旨在构建一个通用的过程模型的实例生成软件模型。以面向对象/构件的方法为指导,借助统