基于檢查點機制的系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今社會，計算機系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在交通運輸、醫(yī)學(xué)、航海、航空等各個領(lǐng)域，人們對計算機可靠性提出了越來越高的要求。事實上，軟硬件本身的特性決定了系統(tǒng)完全不發(fā)生失效是不可能的。考慮一個需要長時間運行的任務(wù)，在執(zhí)行過程中，如果發(fā)生故障，那么不得不重新開始執(zhí)行，這就造成了不必要的浪費。因此，能夠在故障發(fā)生時容忍故障就顯得尤為重要了。檢查點技術(shù)就是這樣一種有效的容錯手段，被廣泛用在計算機、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，旨在提高系統(tǒng)可靠性。通過在任務(wù)運行過程中每隔一

2、段時間設(shè)置檢查點，避免失效發(fā)生時，大量的計算內(nèi)容被丟失，改善系統(tǒng)的性能。
　　 針對1層恢復(fù)方案檢查點設(shè)置開銷較大的問題，Vaidya提出了所謂的2層恢復(fù)方案，旨在降低在任務(wù)運行過程中的檢查點設(shè)置開銷。在2層恢復(fù)方案中，存在設(shè)置開銷不同的2種類型的檢查點，即N-checkpoint和local checkpoint，分別被保存在遠端存儲器和本地磁盤中。設(shè)置一個local checkpoint的花銷要低于設(shè)置N-checkpoin

3、t的開銷。為了實現(xiàn)優(yōu)化的性能，Vaidya通過數(shù)值搜索給出了指數(shù)失效分布下的檢查點放置策略。
　　 本文提出一種新的2層檢查點放置策略，確定整個系統(tǒng)運行過程中l(wèi)ocalcheckpoint和N-checkpoint放置。該放置策略不僅適用于故障分布服從指數(shù)分布的情形，也能適用于更復(fù)雜的分布類型，如weibull分布。結(jié)果表明，本文給出的策略能獲得較好的性能。同時，本文分析了影響相鄰N-checkpoint之間最優(yōu)localche