[發明專利]一種容錯移動計算系統記錄節點事件日志的方法

有效

• 申請號: 201110344584.0
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102508764A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 門朝光;徐振朋;李香;何忠政
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F11/34
• 分類號: G06F11/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電通訊數字信息通信領域，具體涉及一種容錯無線移動計算系統中記錄存儲移動主機節點計算進程歷經事件日志內容和事件日志間偏序依賴關系的方法。

背景技術

高性能計算、互聯網、分布式計算、無線通信、普適計算和云計算等領域的不斷發展，極大地推動了移動計算技術的應用。區別于傳統固定有線分布式計算系統，移動計算系統具備臨時搭建性、自治性、移動性、對等性和拓撲結構易變性等特性，擁有廣闊的發展前景。移動計算系統m-MSS-m模型系統由一系列移動主機節點和靜態的移動支持站組成，移動主機節點與移動支持站之間能夠建立動態的無線連接鏈路；而任意兩個移動支持站之間具備高速的靜態有線連接鏈路。

地理空間上，一個移動支持站覆蓋的一個服務區域稱作一個服務組。計算進程分布于移動計算系統的移動主機節點上。一個服務組中移動主機節點能夠直接與服務于該服務組的移動支持站(本地移動支持站)建立連接，并通過本地移動支持站實現與系統其它移動主機節點或移動支持站通信(系統移動主機節點之間不能夠直接通信)。每一個移動支持站均需維護相應列表記錄當前連接的移動主機節點，同時，移動支持站還需記錄移動主機節點移動性方面的信息，包括加入服務組、離開服務組、拆除連接和重新連接等。移動計算系統中計算進程服從分段確定性執行模型，計算進程之間僅通過消息傳遞的方式協同任務執行過程，計算進程狀態轉換由非確定性事件序列驅動。計算進程歷經的事件包括進程檢查點事件、中斷事件、外部輸入事件(如鍵盤或其它設備輸入)、外部輸出事件(如顯示或打印)和普通消息事件。對于單個計算進程而言，普通消息的發送事件為確定性事件；非確定性事件包括進程檢查點事件、普通消息接收事件、外部輸入提交事件、外部輸出提交事件和中斷事件。為方便敘述，設定移動計算系統中每個移動主機節點上僅存在一個參與計算任務的計算進程。

為節省能耗等原因，一個移動主機節點能夠經常轉入休眠狀態而斷開與移動支持站的連接，移動主機節點能夠通過向本地移動支持站發送拆除連接消息來完成斷開操作。本地移動支持站從移動主機節點接收到斷開消息后，通過設置相應的標志位來標識該移動主機節點處于斷開狀態，并維護斷開狀態的移動主機節點列表。當斷開的移動主機節點需重新連接到本地移動支持站上時，可以通過向本地移動支持站發送建立連接的請求來完成連接操作。

與傳統固定網絡分布式計算系統相比，移動計算系統的通訊帶寬窄、移動主機節點的存儲容量有限且易丟失、電池供電能力有限及移動主機節點的移動性。隨著移動計算系統規模的增長，系統的出錯概率大大增加。單個節點的故障可能導致整個系統崩潰并損失掉前面所有的計算過程。

針對基于無線網絡的移動計算中移動主機節點計算進程容錯這一問題，國內外專家學者對移動計算系統基于檢查點卷回恢復的軟件容錯技術進行了初步的研究，設計了一些檢查點卷回恢復技術的容錯方法以解決移動計算系統的可靠性。設計的檢查點卷回恢復機制中，各移動主機節點計算進程的執行過程中，周期性地將進程狀態保存到可靠存儲介質上，保存的進程狀態稱作進程檢查點，移動計算檢查點卷回恢復策略同時需要對各移動主機節點計算進程相關性進行跟蹤和記錄。當移動主機節點計算進程發生故障后，移動計算檢查點卷回恢復策略的卷回恢復模塊獲取保存進程狀態的檢查點文件，將移動主機節點上發生故障的計算進程狀態恢復為檢查點文件所記錄的進程狀態，即進程檢查點狀態。發生故障的進程自此進程檢查點狀態繼續執行，以降低進程故障所導致的運算損失。由于移動主機節點的存儲器通常容量有限且不可靠，目前移動計算檢查點卷回恢復容錯策略中都是利用移動支持站上的可靠存儲器存儲移動主機節點計算進程狀態，即移動主機節點每創建一新的進程檢查點，會將其傳輸到本地移動支持站，并由本地移動支持站將接收到的計算進程檢查點信息保存在可靠存儲器上。設計的故障進程卷回恢復容錯機制利用移動支持站中間管理者的職能，使用先行圖等結構形式記錄存儲本地服務組移動主機節點進程事件日志內容和事件日志間偏序關系，然而，由于維護管理先行圖等結構形式的操作過于復雜，計算進程無故障事件運行期間的容錯開銷較大。因此，選取更高效的容錯機制維護管理移動主機節點進程事件日志內容和事件日志間偏序依賴關系，能夠進一步提升移動計算系統的容錯性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種減小系統開銷，提升容錯移動計算系統性能的記錄節點事件日志的方法。

本發明的目的是這樣實現的：