面向N+M容灾架构的失效检测技术研究

论文摘要

随着信息系统在关键应用中的普及,信息系统成为了政府、军队和企业日常工作的基石。当大规模使用的信息系统和集中存储的数据遭遇自然灾害或人为灾难的侵袭时,损失往往是巨大的,所以信息系统的容灾能力日益成为人们关注的焦点。失效检测技术是构建容灾系统的关键技术之一。快速、高效、准确的失效检测是实现有效容灾的前提与保障。本文针对N+M军事业务容灾架构的特点,对其失效检测技术进行了研究。本文首先分析了监控系统和失效检测算法的评价标准。根据容灾系统对监控系统的要求,基于N+M容灾架构,研究一种支持此架构的混合式监控结构。混合式监控结构是以树形拓扑结构和环拓扑结构为基础,混合式监控结构同时具有两种结构的优点,可以满足容灾系统对监控结构的需求。针对混合式监控结构,本文研究了环内失效检测算法FDA-DR-BR和环间失效检测算法Hi-FDA-DR-BR。新算法以Adaptive-DSD算法为基础,改进了环拓扑面向容灾需求的不足,克服了树形结构算法的单点失效问题,比树形结构算法的系统、网络开销小。测试结果表明算法具有更小的系统和网络开销、更低的诊断延迟;理论分析表明算法具有更高的准确性、更好的可扩展性,可有效增强容灾系统失效检测的可扩展性,能够应用到容灾的监控管理系统中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 容灾技术概述
• 1.2.1 容灾的相关概念
• 1.2.2 容灾中的关键技术
• 1.2.3 容灾技术的意义
• 1.3 容灾与失效检测
• 1.4 论文主要工作
• 1.5 论文结构
• 第二章 面向军事业务容灾的监控架构
• 2.1 N+M的业务容灾架构
• 2.1.1 N+M的业务部署
• 2.1.2 N+M容灾架构的特点
• 2.2 容灾监控需求分析
• 2.2.1 监控系统的评价标准
• 2.2.2 失效检测算法的评价标准
• 2.3 现有典型容灾监控架构
• 2.3.1 集中式监控结构
• 2.3.2 分布式监控结构
• 2.3.3 层次式树形监控结构
• 2.3.4 环拓扑监控结构
• 2.4 基于混合结构的监控架构
• 2.4.1 城域网混合监控架构
• 2.4.2 广域网混合监控架构
• 2.4.3 混合监控架构的优点和技术难点
• 2.5 本章小结
• 第三章 环拓扑失效检测算法诊断延迟分析和改进
• 3.1 失效检测模型
• 3.1.1 失效检测系统模型
• 3.1.2 失效检测方法模型
• 3.2 环拓扑失效检测算法分析
• 3.2.1 树形结构、环拓扑失效检测的对比
• 3.2.2 Adaptive-DSD算法诊断延迟分析
• 3.3 算法改进
• 3.3.1 广播策略的引进
• 3.3.2 准确超时时限的设定
• 3.4 本章小结
• 第四章 环内失效检测算法
• 4.1 算法主体部分FDA-DR-BR
• 4.1.1 FDA-DR-BR算法数据结构
• 4.1.2 FDA-DR-BR算法描述
• NEXT_CORRECT'>4.2 算法辅助部分FIND_NEXT_CORRECT
• 4.3 算法正确性证明
• 4.4 本章小结
• 第五章 环间失效检测算法
• 5.1 环间失效检测算法策略
• 5.2 算法主体部分DA-DR-BR-leader
• NEXT_CORRECT_leader'>5.3 算法辅助部分FIND_NEXT_CORRECT_leader
• 5.4 算法Hi-DA-DR-BR
• 5.5 算法正确性证明
• 5.6 本章小结
• 第六章 失效检测算法评估与实现
• 6.1 原型实现
• 6.2 失效检测算法理论对比分析
• 6.2.1 诊断延迟比较
• 6.2.2 系统和网络负载比较
• 6.3 失效检测算法在容灾模拟环境中的测试
• 第七章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果