[發明專利]基于分級檢查點的移動云系統容錯方法

有效

• 申請號: 201811185931.8
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109344009B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 何利;曹啟彥
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F9/50
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明提供一種基于分級檢查點的移動云系統容錯方法，包括S1：將移動云系統中節點的檢查點分成兩級檢查點；S2：設定level?1型檢查點數量的占比和level?2型檢查點數量的占比；建立檢查點預期總額外時間開銷最小化模型，獲得使移動云系統中第一個故障周期M₁的額外時間開銷最小的檢查點的頻率函數；根據頻率函數，獲取移動云系統執行移動應用程序過程中檢查點的放置時間序列；S3：在放置時間序列中的各時刻，設置各節點的level?1型檢查點和level?2型檢查點；本發明將檢查點分成兩級，分別進行容錯配置，并對在移動云系統聯合執行的移動應用程序的拓撲進行超圖化建模，減少了額外時間開銷，提高了整個移動云系統的可靠性和可用性。

技術領域

本發明涉及移動云領域，具體涉及一種基于分級檢查點的移動云系統容錯方法。

背景技術

移動云計算被認為是發展最迅速的技術之一，伴隨著移動云計算的發展，終端用戶移動性已經成為當代互聯網的重要特征。盡管移動云計算允許移動設備將計算密集型應用卸載到遠程云服務器進行計算和存儲等處理，增強了應用程序的性能，降低了電池功耗，處理了因資源受限而無法在移動設備中處理的應用程序，但在時間管理、容錯性能和均衡負載等方面存在的問題仍是移動云計算中亟待優化解決的問題。

目前，已有人從基于檢查點技術的移動云容錯策略方面進行研究，以解決上述存在的問題。現有的基于檢查點技術的移動云容錯策略都是通過采集移動云系統中故障信息并據此設置單一層級檢查點，來對移動云系統中發生的故障進行重啟\恢復。而移動云系統故障需分為永久性故障和瞬態資源故障，當節點發生永久性故障時，將導致之前保存在節點中的檢查點文件丟失，從而使得整個移動云系統無法通過檢查點重啟\恢復；并且隨著移動云系統規模的擴大，檢查點文件的大小也會相應增加，設置檢查點的開銷及從故障中恢復的開銷將愈來愈難以承受。

因此，需要提出一種不僅能夠更具針對性的對各類故障進行容錯，還能夠有效防止檢查點文件因節點故障而造成丟失的問題的基于分級檢查點的移動云系統容錯方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于分級檢查點的移動云系統容錯方法，根據移動云系統中的故障可恢復程度，將移動云系統中的故障對應的檢查點分成兩類，分別進行容錯配置，并對在移動云系統聯合執行的移動應用程序的拓撲結構進行超圖化建模，在減少執行移動應用程序的額外時間開銷，提高了整個移動云系統的可靠性和可用性，避免了移動云系統發生故障后不可恢復或恢復的開銷過大而導致的移動云系統中各數據節點負載不均、長時間過載或宕機現象，且不需要對移動云系統的故障概率作預設，可以適應多種故障概率曲線。

本發明提供一種基于分級檢查點的移動云系統容錯方法，包括步驟：

S1：將移動云系統中節點的檢查點分成兩級檢查點，即移動云系統瞬態資源故障對應的level-1型檢查點和移動云系統永久資源故障對應的level-2型檢查點；

S2：設定level-1型檢查點數量的占比和level-2型檢查點數量的占比；

建立檢查點預期總額外時間開銷最小化模型，獲得使移動云系統中第一個故障周期M₁的額外時間開銷最小的檢查點的頻率函數；

根據頻率函數，獲取移動云系統執行移動應用程序過程中檢查點的放置時間序列；

S3：在放置時間序列中的各時刻，按照level-1型檢查點數量的占比和level-2型檢查點數量的占比設置各節點的level-1型檢查點和level-2型檢查點。

進一步，所述步驟S3中設置level-2型檢查點包括步驟：

S31：將移動云系統的拓撲結構映射到超圖結構中，并對超圖結構中的各節點進行編碼；

S32：將每個level-2型檢查點的原始文件存該level-2型檢查點所屬節點的穩定存儲器中；