基于MRSPN模型计算自恢复时间间隔

论文摘要

软件自恢复（software rejuvenation）是针对因内存膨胀、内存泄露、数据冗余、未释放的文件锁、磁盘碎片或循环累积的小错误等引起的软件老化（software aging）问题而提出的一种前摄性容错技术,通过周期性地停止某个应用程序或者系统的运行,修复并重启,以避免或延缓系统出现严重错误。因自恢复会导致一定的停机损耗,如何确定自恢复时间间隔,使停机损耗最小化,成为一个亟待解决的问题。本文研究利用MRSPN（Markov Regenerative Stochastic Petri Net）模型计算自恢复时间间隔。①研究了已有两类计算方法:基于模型和基于阈值的方法,其中主要是MRSPN模型;②跟踪系统的运行状况,对系统内存和CPU占用情况进行采样,得到资源占用曲线;③采用Mann-Kendall趋势估计法对曲线进行分析,结果表明该方法能自动检测资源曲线的递减趋势,并编程计算递减快慢;④计算MRSPN模型研究所需参数,并将参数代入模型,计算自恢复时间间隔。实验结果表明能计算出实验环境中的自恢复时间间隔。

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摘要

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1 绪论

1.1 软件自恢复的相关概念

1.1.1 软件的老化现象

1.1.2 软件自恢复

1.1.3 自恢复时间间隔

1.2 软件自恢复技术的重要性

1.3 国内外现状

1.4 项目来源

1.5 本文主要工作

1.6 本文结构

2 自恢复时间间隔计算方法

2.1 基于建模的方法

2.1.1 Y.Huang的模型

2.1.2 改进的Yennun Huang模型

2.1.3 Kishor S.Trivedi的模型

2.1.4 MRSPN模型

2.1.5 改进的MRSPN模型

2.2 基于阈值的方法

2.3 本章小结

3 资源占用跟踪

3.1 系统内存的占用情况

3.2 监控CPU的占用情况

3.3 获取进程的运行状况

3.4 获取模块的相关信息

3.5 本章小结

4 资源占用情况分析

4.1 计算数据的变化趋势

4.2 斜率计算

4.3 本章小结

5 利用MRSPN模型计算自恢复时间间隔

5.1 确定模型参数

5.2 利用模型计算自恢复时间间隔

5.3 本章小结

6 结束及展望

致谢

参考文献

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