并行仿真中全状态保存技术研究

乐观时间同步机制能够显著提高并行仿真的性能,但是在乐观时间推进过程中会出现因果错误,需要根据保存的状态对事件进行回退,因此事件状态保存机制是影响乐观时间推进效率的重要因素。本文首先简要介绍了并行仿真中逻辑进程的执行过程,讨论了乐观时间推进的状态保存与回退机制;然后对全状态保存技术进行了建模和理论分析,并通过实验测试了全状态保存算法的性能,测试结果验证了理论分析的正确性。     

A fully informed model-based checkpointing protocol for preventing useless checkpoints

Checkpointing and rollback recovery are widely used techniques for handling failures in distributed systems. When processes involved in a distributed computation are allowed to take checkpoints independently without any coordination with each other, some or all of the checkpoints taken may not be part of any consistent global checkpoint, and hence, are useless for recovery. Communication-induced checkpointing algorithms allow processes to take checkpoints independently and also ensure that each checkpoint taken is part of a consistent global checkpoint by forcing processes to take some additional checkpoints. It is well known that it is impossible to design an optimal communication-induced checkpointing algorithm (i.e. a checkpointing algorithm that takes minimum number of forced checkpoints). So, researchers have designed communication-induced checkpointing algorithms that reduce forced checkpoints using different heuristics. In this paper, we present a communication-induced checkpointing algorithm which takes less number of forced checkpoints when compared to some of the existing checkpointing algorithms in its class.     

基于事务回退的事务存储系统的故障恢复

针对事务存储系统机制下的容错问题,提出一种基于事务回退的事务存储系统的故障恢复方法.该方法利用事务存储系统自身的版本管理机制,避免了额外的检查点数据保存开销,从而实现了事务存储系统高效的故障恢复.通过对容错事务存储系统的隔离性证明了该方法的正确性.最后,使用包括4个SPLASH-2典型用例在内的5个测试程序对该方法进行了性能测试.实验结果表明,与经典的Checkpointing机制相比,该方法在避免了额外的检查点数据保存开销的同时,还具有较低的故障恢复开销.     

基于检测点设置依赖图和属性表的卷回恢复算法

为了解决检测点设置过程中的Domino效应问题及卷回恢复过程中的活锁问题,并最大限度地减小时间开销,提出了基于检测点设置依赖图和属性表的卷回恢复算法。同以前的算法相比较,该算法一方面节省了用于进程之间同步的时间开销,另一方面检测点设置及卷回过程中涉及少量的相关进程。对该算法的正确性进行了证明。     

数据交换平台数据传输器的设计与实现

为解决辽河流域水环境综合监管系统数据交换平台的数据传输问题,设计并实现一个简单实用的数据传输器组件,简单描述组件的消息结构和消息传输的具体实现,重点介绍消息传输的可靠性传输机制,最后提出基于日志的事务部分回滚策略。     

Performance comparisons of index‐based communication‐induced checkpointing protocols

Abstract

Communication‐induced checkpointing (CIC) protocols can be used to prevent the domino effect. Such protocols that belong to the index‐based category have been shown to perform more efficiently. In this paper, some results of comparing index‐based CIC protocols are proposed. First, we prove that comparing several protocols based on the lazy indexing strategy can be simply based on their checkpoint‐inducing conditions. Next, we show that improved indexing strategies may not always yield a better performance than the classical strategy. Finally, we present a simulation study to verify our foregoing theoretical results. The simulation is conducted in the typical point‐to‐point computational environment. Influences of enhancements on indexing strategies and checkpoint‐inducing conditions for index‐based CIC protocols are discussed.     

平巷烟流滚退火烟羽流模型及其特征参数研究

为研究矿井火灾时期发生烟流滚退时火源区域烟流流动规律,分析了矿井水平巷道火烟浮羽流及顶板射流的成因和特点,并运用环境流体力学及传热学的相关理论,分析了水平巷道火灾烟流滚退规律,结合积分法建立了火烟浮羽流和顶板射流的数学物理模型。通过对滚退烟流与巷壁之间的热交换过程的分析,推导出滚退发生时烟流逆行距离的函数表达式,联合火烟浮羽流和顶板射流数学物理模型,得出求解烟流滚退逆行距离的数学方程式。     

基于PVM的协调检查点设置关键技术

本文论述了基于PVM的并行程序运行回卷恢复系统设计和实现过程中的退出再加入PVM机制、任务号隐式映射机制、任务结束前同步机制、防止PVM库重入机制，信号与消息协同触发机制、应用任务初始化机制以及作为前述各机制实现基础的函数包裹与换名机制等关键技术。这些技术已经成功地应用于我们自主开发的ChaRM系统中，证明了技术的正确性和有效性。     

支持构件迁移的分布式系统容错算法

随着分布式应用技术的发展,构件的静态性限制了分布式系统在运行期间适应其可用资源变化的要求.为了动态适应系统可用资源,提高系统性能,支持构件可迁移的分布式应用研究受到广泛关注.针对提高构件可迁移分布式应用的可靠性,提出一种分布式系统容错算法.在准同步检查点算法的基础上,通过引入shadow-chain和通讯录机制,实现了构件间通信的可靠性和构件重定位的透明性,从而使得系统能够在较低代价下设置检查点,并能将出错后的系统回卷到一致性状态.     

一种降低并行程序检查点开销的方法

检查点设置和卷回恢复是提高系统可靠性和实现容错计算的有效途径，其性能通常用开销率来评价，而检查点开销是影响开销率的主要因素。针对目前并行程序运行时存在较多通信阻塞时间的现状，该文在写时复制检查点缓存的基础上提出了一种进一步降低检查点开销的方法。通过控制状态保存线程的调度和选择合适的状态保存粒度，该方法能很好地利用通信阻塞时间隐藏状态保存线程运行时带来的开销，从而能进一步降低开销率。