论文题目: 面向构件的复杂软件系统中动态配置技术的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机科学与技术
作者: 窦蕾
导师: 吴泉源
关键词: 分布计算,动态配置,反射,系统一致性,构件
文献来源: 国防科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着分布技术逐渐向关键业务领域拓展,越来越多的分布式系统必须提供不间断的服务,如航空导航系统、卫星定位系统、金融系统和国家通讯基础设施等。动态配置技术对这类系统的组成构件和体系结构的在线演化提供了有效支持,从而使之能够紧跟技术的发展,实现多样的QoS控制,满足客户需求的变化和适应复杂而不断变化的环境。同时,分布式系统的规模越来越大、结构越来越复杂、管理和维护越来越难、对环境变化和突发事件适应能力的要求越来越强,因而对系统自适应、自管理能力的需求越来越迫切。动态配置技术是自适应、自管理技术的基础。目前,国内外围绕动态配置技术开展了很多研究,但在正确性、功能性和性能等方面都还有待进一步完善、提高和发展。针对现有研究中存在的某些不足,本文在动态配置系统的反射机理、动态配置模型以及系统一致性等方面展开了深入研究,主要工作有: 1.反射机制和反射体系是系统在线演化的基础。本文建立了包含反射机制和反射体系的反射式动态配置模型RDRM。RDRM刻画了动态配置系统的反射本质,描绘了动态配置系统的工作原理及过程,指出了动态配置系统的各构成要素,为分析和评价动态配置系统提供了统一框架。以RDRM模型为基础,本文分析了动态配置系统各构成要素之间的本质关联,确定了对动态配置系统具有关键影响的强活跃要素,包括体现动态配置系统能力的调控协议以及动态配置系统赖以高效运行的基础平台,为动态配置研究的展开提供了依据。 2.系统一致性是调控协议的正确性约束,保证系统一致性是调控协议的关键技术,因而本文重点研究了系统一致性体系。本文提出了行为一致性的概念,统一了相互一致性和本地一致性,严格保证了构件交互行为和本地行为的完整性,有效降低了实现复杂度。为在不同动态配置场景中正确、灵活和高效地实施动态配置,本文针对行为一致性、构件状态一致性、应用状态一致性和引用一致性的四种一致性约束,提出了包括行为一致性强保证方法和行为一致性弱保证方法在内的一整套完整的系统一致性保证方法。 3.本文设计了灵活、高效的调控协议,提出了全面支持构件删除、构件添加、构件替换、构件迁移、连接建立、连接删除、连接重定向和构件属性设置八种基本动态配置意图的动态配置算法,并证明了各算法能够保证四种一致性约束,为配置复杂、功能强大的复合动态配置意图的实施奠定了基础,而且实现了有状态构件的在线演化与管理。 4.本文以遵循CCM(CORBA Component Model,CORBA构件模型)规范、具有优良反射能力的StarCCM为基础平台,构建并实现了动态配置平台StarDRP,完成了RDRM模型到软件实体的映射。理论分析和对StarDRP功能、性能测试的结果都表明,StarDRP具有动态配置能力强、正确性高、功能完整、性能优良等特点,满
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 问题描述
1.3 本文工作
1.4 论文结构
第二章 国内外研究现状
2.1 动态配置方法的分类
2.2 避免性动态配置方法
2.2.1 Jeff方法
2.2.2 Goudarzi方法
2.2.3 Bidan方法
2.2.4 Warren方法
2.2.5 Almeida方法
2.2.6 XRMI方法
2.2.7 WebFrame
2.2.8 基于容错CORBA平台的方法
2.2.9 避免性动态配置方法中存在的不足
2.3 热部署等相近方法
2.4 小结
第三章 反射式动态配置模型RDRM
3.1 反射理论基础
3.1.1 反射、反射系统及相关概念
3.1.2 反射系统模型
3.2 基于反射理论的动态配置模型
3.2.1 动态配置系统反射体系
3.2.2 反射式动态配置模型
3.2.3 RDRM模型中的要素活跃性分析
3.3 小结
第四章 RDRM模型中调控协议的正确性约束
4.1 系统一致性体系研究现状
4.1.1 系统一致性分类
4.1.2 一致性研究中存在的不足
4.1.2.1 相互一致性保证的粒度
4.1.2.2 相互一致性保证方法的灵活性、适应性
4.1.2.3 有选择的请求阻塞问题
4.1.2.4 相互一致性和本地一致性的独立定义
4.1.2.5 构件状态一致性保证方法
4.1.2.6 应用状态一致性保证方法
4.1.2.7 引用一致性保证方法
4.2 行为一致性概念及其保证方法
4.2.1 行为一致性的定义
4.2.2 系统假设
4.2.3 行为一致性强保证方法
4.2.3.1 PS计算算法
4.2.4 行为一致性弱保证方法
4.2.4.1 ES计算算法
4.2.5 开放问题解决方案
4.3 其它一致性保证方法的改进
4.3.1 构件状态一致性保证方法
4.3.2 应用状态一致性保证方法
4.3.3 引用一致性保证方法
4.4 小结
第五章 RDRB模型中的调控协议设计
5.1 构件调控协议
5.1.1 构件替换算法
5.1.2 构件迁移算法
5.1.3 构件添加算法
5.1.4 构件删除算法
5.1.5 构件属性配置算法
5.1.6 实例分析
5.2 连接调控协议
5.2.1 连接建立算法
5.2.2 连接删除算法
5.2.3 连接重定向算法
5.3 相关工作比较
5.4 小结
第六章 RDRM模型在CCM平台上的映射
6.1 StarDRP的实现
6.1.1 StarCCM平台
6.1.1.1 CCM构件模型
6.1.1.2 构件实现框架
6.1.1.3 组装＼部署框架
6.1.1.4 构件运行环境：容器
6.1.2 StarCCM的反射能力
6.1.3 StarDRP体系结构
6.1.4 动态配置机制
6.1.4.1 系统信息描述及计算机制
6.1.4.2 构件状态检测机制
6.1.4.3 构件行为控制机制
6.1.4.4 构件状态传递机制
6.1.4.5 动态配置算法描述机制
6.2 StarDRP的功能测试
6.3 StarDRP的性能测试与分析
6.3.1 系统正常运行时的性能开销
6.3.2 动态配置时的性能开销
6.4 小结
第七章 总结与展望
7.1 主要工作及创新点
7.2 进一步工作
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
攻读博士学位期间参加的科研工作
参考文献
发布时间: 2005-11-07
参考文献
- [1].基于软件体系结构的容错机制动态配置技术研究[D]. 李军国.北京大学2009
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