分布式多節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著Internet應(yīng)用的日益普及，尤其是在Internet上提供大量的商業(yè)服務(wù)和大規(guī)模信息處理，人們對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力和可用性都提出了更高的要求。為避免因故障導(dǎo)致的停機(jī)和服務(wù)的中斷，就要盡可能的提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。最常采用的高可用技術(shù)便是容錯(cuò)技術(shù)，其中最具代表性的是集群系統(tǒng)，它在提高服務(wù)可用性方面得到了業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注。
　　 基于以上出發(fā)點(diǎn)，本文首先對(duì)高可用、容錯(cuò)和集群的各種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討，并

2、總結(jié)了當(dāng)前集群系統(tǒng)普遍面臨的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式多節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有二級(jí)容錯(cuò)能力，即提供對(duì)任務(wù)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的雙重保護(hù)，還具有靈活的任務(wù)調(diào)度功能以及較好的負(fù)載均衡能力。
　　 系統(tǒng)采用分布式的松耦合體系結(jié)構(gòu)來(lái)組織節(jié)點(diǎn)，具有良好的可擴(kuò)展性。針對(duì)分布式構(gòu)架存在的消息復(fù)雜度高等問(wèn)題，本文構(gòu)建了分組管理模式，不僅滿足了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，更大大減少了因節(jié)點(diǎn)間周期性發(fā)送消息帶來(lái)的通信代價(jià)

3、。針對(duì)任務(wù)調(diào)度的NP問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了分布式任務(wù)調(diào)度模型及分布式協(xié)商調(diào)度算法，將大部分決策過(guò)程分布到各節(jié)點(diǎn)的調(diào)度模塊執(zhí)行，降低了算法的求解復(fù)雜度，提高了效率。同時(shí)，算法綜合考慮多了多方面的性能指標(biāo)，包括任務(wù)的最早執(zhí)行時(shí)間、通信量、負(fù)載均衡和調(diào)度開(kāi)銷等，能夠根據(jù)任務(wù)和系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)多目標(biāo)調(diào)度，從而滿足各方面的性能要求。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了失效任務(wù)和故障節(jié)點(diǎn)的接管算法。通過(guò)任務(wù)調(diào)度算法對(duì)失效的任務(wù)進(jìn)行合理的重新分配，即保證了系統(tǒng)整體性能