高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)故障注入工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)是指同時(shí)具備高性能和高可用特性的高端服務(wù)器。高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)主要面向金融、電信等涉及到國家戰(zhàn)略安全的關(guān)鍵領(lǐng)域的計(jì)算需求，此類系統(tǒng)的可靠運(yùn)行直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)安全。高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)在軟件，固件，硬件等多個(gè)層次上設(shè)計(jì)了容錯(cuò)機(jī)制，在高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)研發(fā)過程中和投入使用前，必須進(jìn)行容錯(cuò)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(cuò)性能進(jìn)行評價(jià)。
　　故障注入是評測容錯(cuò)性能最常用，也是最有效的方法。本文對如何運(yùn)用故障注入方

2、法評測容錯(cuò)性能進(jìn)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(shí)現(xiàn)兩個(gè)問題。以FARM這一經(jīng)典故障注入模型為理論基礎(chǔ)，本文構(gòu)建了應(yīng)用于高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)容錯(cuò)性能評測的故障注入模型，并對故障注入的實(shí)驗(yàn)策略進(jìn)行了說明。
　　在故障模型的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)了故障集中各種軟硬件故障的注入，在應(yīng)用層，系統(tǒng)層，內(nèi)核層和驅(qū)動(dòng)層等多個(gè)層次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一系列故障注入工具，形成了容錯(cuò)性能測試工具集。本文針對計(jì)算密集型，訪存密集型和IO密集型三類典型應(yīng)用場景

3、，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了3個(gè)故障注入工具：基于ptrace的應(yīng)用進(jìn)程寄存器故障注入工具，軟件實(shí)現(xiàn)的物理地址內(nèi)存故障注入工具，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障注入工具。這三個(gè)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(yàn)證本文所實(shí)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(cuò)性能的過程，本文選擇了兩款安騰架構(gòu)的高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行故障注入實(shí)驗(yàn)，針對Linux IA64、HP-UX和某國產(chǎn)容錯(cuò)操作系統(tǒng)三個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用進(jìn)程寄存器故障，應(yīng)