分布式系统中失效检测器研究

失效检测器是分布式系统容错的重要手段,失效检测器性能直接影响到分布式系统的容错能力。本文针对根据分布式系统中的失效类型,对相应的失效检测器进行了研究,介绍失效检测的定义、设计方法,分析对失效检测器服务质量的要求。最后指出了失效检测器的进一步研究方向。

一种基于QoS的自适应网格失效检测器

失效检测器是构建可靠的网格计算环境所必需的基础组件之一.由于网格中存在大量对失效检测有着不同QoS需求的分布式应用,对于一个网格失效检测器来说,为保持其有效性和可扩展性,应该既能够准确提供应用程序所需的失效检测QoS,又能够避免为满足不同QoS而设计多套失效检测器所产生的多余负载.基于QoS基本评价指标(TDU,TMLR,TMU),采用PULL模式主动检测策略实现了一种新的失效检测器——GA-FD(adaptive failure detector for grid),可以同时支持多个应用程序定量描述的QoS需求,不需要关于消息行为和时钟同步的任何假设.同时,证明了GA-FD在部分同步模型下可实现一个◇P类的失效检测器,并给出了相应的实验及数据.

适应性失效检测器研究与设计

研究网络延时和丢包对失效检测器服务质量的性能影响,设计了一种更符合网络环境变化的适应性失效检测器。新的适应性失效检测器不仅能更好地适应网络延时情况,也能适应不同应用系统对网络丢包情况的要求。测试结果表明,该适应性失效检测器能有效降低错误率,进一步提高失效检测服务质量。

对等网络中基于失效规律的自适应失效检测器

如何在保障准确性的前提下以较低的负载快速发现失效节点是失效检测器的设计目标,为此提出一种GA-FD的改进算法F-AFD.首先分析了P2P系统中节点的失效规律,基于对节点在线概率的预测实现对检测周期的动态调整,有效地降低了检测速度对检测周期的限制;在此基础上,为了以更低的检测负载同时满足多种应用定量描述的准确性及检测速度需求,提出了F-AFD.最后通过实验对F-AFD的正确性及检测性能进行了验证和分析,并证明了在部分同步模型下F-AFD可实现一个◇P类的失效检测器,具备解决一致性等分布式基础问题所需要的完整性和准确性.

分布式系统中失效检测器综述

失效检测器是构建高可用分布式系统的基础组件之一,能够保证分布式系统提供持续、可靠的服务,以最低的检测负载实现快速、准确的失效检测为目标。目前的失效检测器主要围绕自适应失效检测和检测结果共享机制展开研究,以期能够在检测时间、检测准确性以及检测负载等失效检测服务质量方面不断改进。

一种基于失效检测器的快速异步系统共识算法

异步系统下的共识问题是容错方向中的关键问题。首先分析了几种基于失效检测器的共识算法,然后考虑减少响应时间,对现有算法提出改进。改进后的算法满足异步系统下共识问题的两阶段最低限度,并且在特定条件下可以在第一阶段快速作出响应。经实验证明,改进后的算法具有更快的响应时间和较少的通信量。

一种云计算中Accrual失效检测器

为更好地解决云计算中网络环境的动态性对失效检测性能的影响,提出一种适用于云计算环境的双滑动窗口accrual失效检测器(Two Windows Accrual Failure Detector, 2WA-FD).首先,对不同网络环境下心跳消息到达时间间隔的概率分布进行实验分析,发现威布尔分布是一种更加合理的描述心跳消息到达时间间隔的概率分布模型,以此概率分布模型作为计算accrual失效检测器怀疑值的依据能够获得更高的精确度;其次,通过对accrual失效检测器实现架构的分析,通过采用双滑动窗口处理机制处理心跳消息能够更好地应对网络环境的突然变化;最后,通过开源实验数据以及租用云服务器搭建的实验平台比较和分析5种不同的accrual失效检测器实现的性能.实验结果表明,该失效检测器较其他同类型失效检测器在同样的检测负载情况下,能够获得更好的检测速度与检测准确性.因此,本文所提出的基于威布尔分布的双滑动窗口的accrual失效检测器2WA-FD能够准确、快速地发现云计算中的节点失效,有效地降低网络环境动态性对失效检测性能的影响.

基于Web服务组合的主从式失效检测器研究

针对Web服务组合环境对失效检测方法进行研究,设计主从式失效检测器和失效检测算法并对其进行分析,为Web服务组合监测提供有效的手段,实验模拟表明,该算法能有效降低错误率,提高系统可用性。

一种车载云计算中自增长失效检测器

针对车载云计算多样化的失效检测需求,通过对其系统架构进行分析,提出了一种基于层次式的自增长失效检测器HA-FD,能同时满足车载云计算中多个应用不同服务质量的需求。该检测器利用路侧单元对系统中车辆节点进行分组,形成一种层次式的检测方法,而且直接根据心跳消息计算怀疑值,不需任何分布假设。实验结果表明:HA-FD检测器减少了系统中检测关系的数量,降低了检测负载,避免了分布假设对检测准确性的影响,能在保证检测准确性的基础上,以最低的检测负载获得最快的检测速度。

Web服务组合失效检测框架

随着Web服务组合的不断发展,失效检测器成为构建可靠的Web服务组合环境所必需的基础组件之一。对基于Web服务组合的失效检测机制进行研究,设计了主从式失效检测算法并对其进行理论分析,构造Web服务组合失效检测框架,为Web服务组合监测提供有效的手段,提高系统可用性。