分布式多節(jié)點容錯系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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，人們對計算機系統(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)界越來越多的關(guān)注。
　　 基于以上出發(fā)點，本文首先對高可用、容錯和集群的各種關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究和探討，并

2、總結(jié)了當(dāng)前集群系統(tǒng)普遍面臨的問題。針對這些問題，利用實驗室現(xiàn)有的軟硬件資源，設(shè)計并實現(xiàn)了一個分布式多節(jié)點容錯系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有二級容錯能力，即提供對任務(wù)和計算節(jié)點的雙重保護，還具有靈活的任務(wù)調(diào)度功能以及較好的負載均衡能力。
　　 系統(tǒng)采用分布式的松耦合體系結(jié)構(gòu)來組織節(jié)點，具有良好的可擴展性。針對分布式構(gòu)架存在的消息復(fù)雜度高等問題，本文構(gòu)建了分組管理模式，不僅滿足了系統(tǒng)的可擴展性，更大大減少了因節(jié)點間周期性發(fā)送消息帶來的通信代價

3、。針對任務(wù)調(diào)度的NP問題，本文設(shè)計了分布式任務(wù)調(diào)度模型及分布式協(xié)商調(diào)度算法，將大部分決策過程分布到各節(jié)點的調(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，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)行時間、通信量、負載均衡和調(diào)度開銷等，能夠根據(jù)任務(wù)和系統(tǒng)運行的狀態(tài)進行動態(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)計了失效任務(wù)和故障節(jié)點的接管算法。通過任務(wù)調(diào)度算法對失效的任務(wù)進行合理的重新分配，即保證了系統(tǒng)整體性能