舰载分布式构件系统的容错技术研究
Research on Fault-Tolerance Techniques of Shipborne Distributed Component-Based Systems
舰载作战指挥系统是舰载作战系统的核心部分,是一种典型的分布式实时嵌入式应用系统。它面临着基础计算平台复杂、系统功能多样和用户需求多变等问题。随着作战需求的变化,舰载作战指挥系统的软件规模不断增大,系统的可移植、软件重用性以及可集成能力变得越来越重要,传统结构化软件开发方法很难适应新一代舰载作战指挥系统的研制模式,采用基于构件的软件开发(Component-Based Software Development,CBSD)方法是解决上述问题的有效途径。在构件开发过程中加入冗余、容错功能是保证系统可靠性的方法之一。传统的构件冗余、容错方法是构件开发者根据所需的冗余、容错控制方案编写专用的容错管理代码,使得构件开发的工作量加大,构件复用度变小。为解决上述问题,开展适合构件系统的容错技术研究是很有意义的。本文所做工作是“十一五”国防预先研究课题“海战场综合电子信息系统服务集成技术研究”的组成部分,主要研究舰载分布式构件系统的容错技术和实现,结合课题的具体研制要求,设计和实现舰载分布式构件系统容错模块。本文主要完成了以下工作:(1)结合课题的研究内容和背景,分析了容错技术的国内外研究现状和发展趋势,对基于构件的舰载指挥系统及其系统特点进行了讨论。(2)对舰载分布式构件系统容错模块进行了整体设计,完成了各个子模块的实现。容错模块在设计实现过程中充分考虑了舰载计算环境对实时性和可靠性的需求,在保证可靠性的同时兼顾了舰载计算环境对可用性的要求。(3)给出了一种适合分布式构件系统的基于检查点的后向恢复机制,该机制针对系统应用环境,简化了失效检测和错误诊断子模块,从系统中分离出存储子模块,减小了系统运行开销,适用于系统资源有限的嵌入式平台。(4)给出了分布式构件系统容错模块实验效果,并对该模块的基本功能、错误恢复时间和检查点信息存储时间进行了测试。结果表明,分布式构件系统容错模块具有较好的错误恢复时间和检查点保存速度。
- 作者：
- 陈昀林
- 学位授予单位：
- 中国舰船研究院
- 专业名称：
- 计算机软件与理论
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 曹万华
- 中图分类号：
- U674.70
- 关键词：
- 构件系统；容错；后向恢复；分布式存储
- component-based systems；fault-tolerance；rollback recovery；distributed store