高端容錯計算機故障注入工具的設計與實現(xiàn).pdf

1、高端容錯計算機是指同時具備高性能和高可用特性的高端服務器。高端容錯計算機主要面向金融、電信等涉及到國家戰(zhàn)略安全的關鍵領域的計算需求，此類系統(tǒng)的可靠運行直接關系到國家經(jīng)濟安全。高端容錯計算機在軟件，固件，硬件等多個層次上設計了容錯機制，在高端容錯計算機研發(fā)過程中和投入使用前，必須進行容錯性能的測試，一方面對生產(chǎn)廠商提供反饋意見，另一方面對容錯性能進行評價。
　　故障注入是評測容錯性能最常用，也是最有效的方法。本文對如何運用故障注入方

2、法評測容錯性能進行了研究，主要解決故障注入模型的建立和故障注入工具的實現(xiàn)兩個問題。以FARM這一經(jīng)典故障注入模型為理論基礎，本文構(gòu)建了應用于高端容錯計算機容錯性能評測的故障注入模型，并對故障注入的實驗策略進行了說明。
　　在故障模型的指導下，實現(xiàn)了故障集中各種軟硬件故障的注入，在應用層，系統(tǒng)層，內(nèi)核層和驅(qū)動層等多個層次設計實現(xiàn)了一系列故障注入工具，形成了容錯性能測試工具集。本文針對計算密集型，訪存密集型和IO密集型三類典型應用場景

3、，設計實現(xiàn)了3個故障注入工具：基于ptrace的應用進程寄存器故障注入工具，軟件實現(xiàn)的物理地址內(nèi)存故障注入工具，網(wǎng)絡設備故障注入工具。這三個故障注入工具分別注入CPU故障、內(nèi)存故障和IO故障。
　　為了驗證本文所實現(xiàn)的故障注入工具的有效性，也為了說明基于故障注入評測容錯性能的過程，本文選擇了兩款安騰架構(gòu)的高端容錯計算機進行故障注入實驗，針對Linux IA64、HP-UX和某國產(chǎn)容錯操作系統(tǒng)三個操作系統(tǒng)進行了應用進程寄存器故障，應