Cluster环境中多Agent系统分布仿真的容错技术

随着网络的普及和个人计算机性能的提高,需要能够在网络Cluster环境下进行多Agent系统的仿真。而如何防止Cluster环境中个别结点的失效导致全系统仿真的失败,是Cluster环境中进行分布仿真的重要研究领域。本文提出了一种适合于网络Cluster环境的多Agent分布仿真体系结构和具有容错机制的分布并行仿真算法,并已成功应用到复杂系统分布仿真平台上。     

基于虚拟化技术的仿真系统容错优化方法

节点崩溃或者仿真资源不足导致的分布式仿真系统故障,降低了仿真系统可靠性。为保证系统容错效果,降低容错开销,提出了一种基于虚拟化技术的仿真系统容错方法,按照系统故障发生的位置,对不同类型故障动态采用不同类型的容错策略。分析了检查点容错策略的优化方法,给出了最优设置间隔;结合虚拟化技术的优势,解决了副本容错策略的节点选择、副本数量以及位置分布问题;同时,引入基于虚拟机迁移的容错策略,并将其作为检查点容错策略和副本容错策略的补充,以降低容错开销。通过仿真实验数据对比,分析了动态容错策略与普通容错策略的性能,可知动态容错策略保证了系统容错性能,容错开销也保持在较低水平。     

分布式计算系统回卷恢复容错的仿真设计

为了解决分布式计算系统回卷恢复容错的验证评估问题,设计一种分布式计算系统的回卷恢复容错算法的仿真机制,依据分布式计算系统回卷恢复容错的总体架构,将分布式计算系统中的节点任务过程使用离散事件模拟,在网络系统仿真工具的应用层增加支持多任务回卷恢复容错仿真的模块,并设计用于回卷恢复容错仿真的结构、功能模块和系统参数设定。结果表明本文提出的仿真机制能够实现分布式计算系统的回卷恢复容错算法的模拟验证,为不同容错算法间对比、改进与优化提供参照。      

基于网格技术的先进分布仿真协同环境

针对分布仿真面临的一些问题，提出把网格技术的优势应用到复杂分布仿真应用系统设计中，通过构建合理的分布仿真协同环境体系结构，开发通用的“仿真网格组件”，简化分布仿真系统的复杂度，提高仿真系统的效率。同时，探讨了网格技术与先进分布仿真技术的互补与融合问题。     

先进分布仿真系统仿真语言规范研究

随着分布式交互仿真应用的不断扩展，研究先进分布式仿真系统仿真语言规范已成为当务之急。本文在介绍国内外有关研究的基础上，给出了先进分布仿真系统仿真语言规范研究需考虑的主要内容、设计原则及需解决的关键问题。     

现代计算机仿真技术的研究与发展

讨论了基于模型活动的仿真概念，现代仿真方法学所涉及的系统建模方法，仿真建模方法和仿真实验，仿真建模中的常用算法和有关问题，仿真可信度概念及其研究内容，文章最后探讨了现代仿真技术的研究热点：面向对象仿真、定性仿真，智能仿真，分布交互仿真，可视化仿真，多媒体仿真，虚拟现实仿真等。     

异构分布式实时仿真系统的容错调度算法

异构分布式实时仿真系统是一类特殊的实时系统,基于改进的SP(spare processor)容错模型(checkpoint-based spare processor,简称CSP)对其容错问题进行了研究.首先,根据仿真系统的特点提出了两个命题,这是后续工作的基础;而后,基于Markov链对仿真任务的最坏反应时间进行了分析,并提出了仿真任务的可调度性分析规则;最后,基于CSP容错模型和上述可调度分析规则提出了异构分布式实时仿真系统的容错调度算法CSP-RTFT.算法的仿真结果表明:该算法较之基于SP模型的算法SP-RTFT可获得更好的稳定性、更高的任务接收率;缺点是资源利用率比PB模型下的算法要低.     

大闭环半物理飞行实时仿真系统研究

根据研究课题需要设计了大闭环半物理飞行实时仿真系统。由飞行控制、动力学仿真和视景仿真等分系统组成．基于双余度光传网络高速互连。通过实际仿真测试，验证了容错飞控计算机、光传总线通信协议、两余度作动器等硬件系统的有效性和可行性，并提出该系统的进一步研究方向。     

面向卫星数据系统的SpaceWire应用模型仿真研究

针对我国未来航天应用的需要,建立了SpaceWire总线在卫星在轨数据系统应用的半物理仿真平台,对SpaceWire总线的仿真应用模型进行了设计与实现.仿真系统采用了冗余容错结构,在节点故障时,能够通过Dijkstra算法重新计算最优通信路径,对路由表进行动态重构,实现对节点故障的动态容错.另外,通过对SpaceWire总线的通信性能测试结果的分析研究指出,SpaceWire总线在卫星在轨数据系统中可以用于提高总线数据传输的带宽和实时性,然而总线系统的基础可靠性还应当由1553B总线来提供.     

复杂自适应系统的描述及其分布仿真框架

复杂自适应系统是当前一个研究热点，建立一个通用的分布仿真平台对于领域专家来说具有重要的辅助，首先对复杂自适应系统进行了深入的论述，并且对它的结构特征进行了形式化的定义，建立了复杂自适应系统的对象元、自适应Agent元，消息、继承和聚集等概念，在此基础上，提出了一个支持分布并行环境和组件式仿真框架，特别对其中的公共服务Agent和自适应Agent进行了详细的叙述，并且在此框架的指导下实现了分布仿真平台，和其它复杂自适应系统仿真平台结构相比具有一定的优势。     

分布式系统中纠删码容错机制的研究与实现

为降低分布式系统中容错机制的存储开销,在分布式文件系统中使用纠删码容错机制。本文总结纠删码容错机制实现的几个理论基础,并分析其系统可靠性,在阐明实现该机制的具体步骤后对几个关键算法模块进行了说明,最后对该机制在分布式系统环境下进行实验。实验结果表明,该机制能够有效地恢复受损数据。在合理的缓存块大小和文件分块数策略下,该机制的编、译码率能够较好地匹配局域网中的网络传输速率,且能够节省存储空间。     

基于对象分布式实时系统的容错模型研究

该文在基于对象的分布式实时系统调度模型研究的基础上,对G-Net模型进行了扩展,即给出了一种基于时间约束G-Net的分布式实时系统容错模型。该模型提供了容错和模块化机制,降低了分布式实时系统设计的复杂性,提高了系统的可维护性,有助于大型复杂可靠的分布式实时系统的设计。最后,该文还给出了基于时间约束G-Net模拟器的结构。     

移动Agent的一种支持安全与容错的迁移机制

移动Agent计算模式将成为未来网络计算的主流模式。移动Agent的迁移机制是其技术核心之一,受到了广泛的关注。为了提高移动Agent迁移的可靠性和安全性,提出一种支持安全与容错的迁移机制。该机制利用结构化迁移机制寻址,并引入分布式事务、可靠认证与加密等机制,使得移动Agent在迁移过程中能有效保护主机与移动Agent的安全性,并提供容错支持。     

基于网格的分布式仿真系统负载平衡研究

对进程迁移的研究起源于分布式处理的出现，它使得分布式系统内动态负载平衡成为可能，并可显著提高系统的容错性和可用性；网格是新一代信息基础设施，其目的是实现资源共享利用网格提供的信息，将过载节点上的进程迁移到合适的其它节点上运行，就可以实现真正的负载平衡。该文首先简要介绍了进程迁移及网格的资源管理功能，根据现有的基于HLA构建的分布式仿真系统存在的缺陷，利用进程迁移、网格技术的优势研究并提出了分布式仿真系统负载平衡使能模块(LBEM)。现初步实现了网格环境中进程迁移的部分功能，该部分的研究工作是后续研究的基础。     

自动信任协商中信任证存储策略研究

分布式信任证存储策略存在单点失效及容错性差等问题,可能导致信任证丢失.为此,提出一种改进的分布式存储策略.该策略以分布式存储策略为基础,运用已有的数据结构支持信任证存储策略的设计.基于资源冗余的思想,采用多信任证副本和信任证恢复机制,提升系统容错能力.实验结果表明,该存储策略具有较好存储均衡性.     

基于CORBA的分布对象容错机制研究与实现

一、引言目前,以CORBA为代表的分布对象计算技术已日趋成熟,越来越多的分布式应用系统利用CORBA提供的标准服务和协议来实现。基于CORBA的新一代的分布式系统,如分布式实时控制系统、在线支付系统和股票交易系统,需要可靠性保证。容错技术是分布式系统运行过程中可靠性保证的重要手段,可以在分布式系统的每一个层次实现,利用底层的CORBA基础设施提供容错机制具有显著的优势,既能够避免系统层为支持容错而做的巨大改变,又能够简化应用软件的设计。因此,容错CORBA已经成为国外CORBA研究的重     

实现具有实时—容错性能的CORBA中间件的研究

分析了分布式系统中实时性和容错性的本质，以及两者融合的必然性和困难。从理论上探索了在动态的分布式系统中融合实时与容错的方案，并提出了具有实时—容错性能的CORBA中间件的体系结构以及其要解决的关键问题。     

基于X Code和RS Code的二维分布式存储系统

随着分布式存储技术的发展,网络数据存储的安全性问题成为计算机领域研究的热点.在分析了基于X Code和RS Code技术的分布式存储系统的基础上,为进一步增强数据系统容错能力提出了一种改进的二维分布式存储系统.该系统将数据服务器中的数据块组织成具有行列坐标的两维实体,在列上将RS Code和X Code两种编码方法综合运用产生校验信息,在行上实行基于异或运算的校验.实验表明经改进的系统较采用RS Code技术的系统减少了数据恢复时间,较采用X Code技术的系统增加了容错数量,从而在整体上提高了系统容错效率.     

Complexity issues in automated synthesis of failsafe fault-tolerance

We focus on the problem of synthesizing failsafe fault-tolerance where fault-tolerance is added to an existing (fault-intolerant) program. A failsafe fault-tolerant program satisfies its specification (including safety and liveness) in the absence of faults. However, in the presence of faults, it satisfies its safety specification. We present a somewhat unexpected result that, in general, the problem of synthesizing failsafe fault-tolerant distributed programs from their fault-intolerant version is NP-complete in the state space of the program. We also identify a class of specifications, monotonic specifications, and a class of programs, monotonic programs, for which the synthesis of failsafe fault-tolerance can be done in polynomial time (in program state space). As an illustration, we show that the monotonicity restrictions are met for commonly encountered problems, such as Byzantine agreement, distributed consensus, and atomic commitment. Furthermore, we evaluate the role of these restrictions in the complexity of synthesizing failsafe fault-tolerance. Specifically, we prove that if only one of these conditions is satisfied, the synthesis of failsafe fault-tolerance is still NP-complete. Finally, we demonstrate the application of monotonicity property in enhancing the fault-tolerance of (distributed) nonmasking fault-tolerant programs to masking.