基于故障树和优先级的混联系统冗余备份软件通用化设计与实现

论文摘要

在军事、医疗、金融和通信等领域,系统的高可靠性是一个基本的要求。除了采用定期备份数据等容灾备份方法以外,客户也对系统提出了7×24无间断服务的需求,要求系统的可靠性达到99.999%以上。这就要求系统在硬件上必须提供冗余备件,在软件上也要提供相应的控制管理程序,相互协调、相互配合以达到系统整体高可靠的目标。系统的组织结构一般可以归结为某种形式的混联系统。本文通过基于故障树和优先级的方法,实现了混联系统冗余备份软件的通用化设计。一旦元件的状态发生改变,软件将沿故障树进行优先级的逐层更新,并通过重新比较候选元件的优先级来重新设置它们的主备角色,同时释放出对应的通知事件来触发其它模块对此进行实时处理。在此方案中,系统间的差异体现在故障树的拓扑,但它们共享同一种基于优先级的调度算法。其积极意义在于将系统的共性与个性相互分离,减少了系统维护与升级的成本,这与软件工程中所提倡的高可重用性原则是一致的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 论文的主要工作和贡献
• 1.3 论文的结构安排
• 第二章 产品的系统组织结构
• 2.1 串联系统
• 2.2 并联系统
• 2.3 混联系统
• 2.4 复杂系统
• 2.5 K-OUT-OF-N 系统
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统的抽象建模和特征分析
• 3.1 故障树的事件定义
• 3.2 故障树的图形表示
• 3.3 故障树的定性分析
• 3.4 故障树的定量计算
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统的决策依据和内部状态
• 4.1 系统的决策依据
• 4.2 系统的内部状态
• 4.3 本章小结
• 第五章 冗余备份管理平台的软件实现
• 5.1 故障树数据结构的构建
• 5.2 优先级再评估的计算方法
• 5.3 基于故障树和优先级的角色调整
• 5.4 冗余备份软件平台的对外接口
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文