分布式资源管理系统的设计与实现

论文摘要

随着因特网技术的快速发展,以及应用的种类和数目的爆炸性增长,使得用户对服务器的性能和可用性提出了更高的要求。简单的采用高性能服务器的方式已经不能够满足人们对日益增长的应用的需求。目前,主流的解决方案是采用多机协调的分布式管理系统的方式。而分布式系统要面临的一个难题,就是如何合理充分的管理利用分布式系统中的资源,并且能够对系统中出现的错误进行及时的发现与恢复。目前,国内外已经有不少的研究机构在分布式资源监控方面做了大量的研究,并且也取得了一定的研究成果。本文在对当前现有的一些资源监控系统和解决方案进行分析和研究的基础上,设计并实现了一套分布式资源管理系统。本分布式资源管理系统能够实时的监控网络中节点资源的使用情况,并对网络中的节点和关键进程进行监管。当节点或进程意外“死亡”时,系统能够对相应的任务进行重启。本资源管理系统能够对局域网中所有的节点进行资源的监控,而且能够实现跨操作系统的资源监控,即不但能够实现对Linux系统节点的监控,而且能够实现对Windows系统节点的监控。本系统的资源监控模块采用的是基于内核层的资源收集方式,占用的系统开销很小,并克服了单点失效造成的瓶颈问题。该监控模块部署在网络中的所有节点上,通过任何一个节点都可以监控网络中其他节点资源的使用情况。通过设置事件过滤框架,提高了失效任务或节点的检测速度和准确性,并采取相应的协商策略,及时的接管失效的节点或任务,提高了节点和任务接管的速度和准确性。实验证明,本文设计的任务重启机制及事件过滤框架是正确的；同时,实验结果也说明了本资源监控模块占用了很小的系统资源,验证了本资源监控模块设计的合理性。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 资源监控的研究现状
• 1.3 相关研究成果
• 1.4 研究内容及任务
• 1.5 论文的组织结构
• 2 相关技术
• 2.1 故障恢复
• 2.1.1 错误的分类
• 2.1.2 硬件架构的故障恢复
• 2.2 任务管理调度
• 2.2.1 静态调度算法
• 2.2.2 动态调度算法
• 2.3 本章小结
• 3 资源监控信息策略设计
• 3.1 非固定周期的信息收集策略
• 3.1.1 信息收集的驱动方式
• 3.1.2 非固定周期驱动信息收集策略
• 3.2 分布式信息管理策略
• 3.3 资源监控信息策略的特点
• 3.4 本章小结
• 4 分布式资源监控模块设计
• 4.1 准备工作
• 4.1.1 研究的目的
• 4.1.2 本文的改进
• 4.1.3 资源监控的作用
• 4.1.4 资源监控设计的原则
• 4.2 资源监控模块的设计
• 4.2.1 资源监控信息的来源
• 4.2.2 系统结构
• 4.2.3 资源信息的计算
• 4.2.4 工作流程
• 4.3 资源监控模块功能设计
• 4.3.1 系统服务进程监控
• 4.3.2 权限管理
• 4.4 本章小节
• 5 任务监控与任务重启的设计与实现
• 5.1 分布式任务监控的实现
• 5.1.1 任务监控处理流程
• 5.1.2 相关的消息类型和函数
• 5.1.3 异构平台下的资源任务监控
• 5.2 任务重启机制的设计与实现
• 5.2.1 进程异常监控
• 5.2.2 异常故障处理
• 5.2.3 事件过滤框架与任务重启的实现
• 5.2.4 相关处理函数
• 5.3 本章小结
• 6 系统实验及结果分析
• 6.1 资源监控模块实验及分析
• 6.1.1 资源信息的显示
• 6.1.2 资源监控模块性能测试
• 6.2 任务重启的实验结果与分析
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢