异步分布式系统中故障检测器的设计与实现

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由于存在结点失灵的可能,Fischer等人证明了异步系统中不存在一致合意的确定性求解算法[1 ],为此,Sam Toueg等人提出了异步分布式系统中的故障检测器技术[ 2]。故障检测器作为一个模块独立运行,并输出可疑结点列表,其他进程通过查询该列表来判断通讯对方结点的好坏。以◇P类1不可靠故障检测器为基础,采用模块化的体系结构,运用面向对象的编程语言,本文设计和实现了一个异步系统中的故障检测器FD={ d1 , d2,…,dn},使得运行在第i台计算机上的故障检测服务模块di为本机上的所有结点提供故障检测服务,因此故障检测器FD={ d1 , d2,…,dn}也就能为整个网络上的结点提供检测服务。FD把一个物理故障检测器映射为若干个逻辑故障检测器,逻辑故障检测器与本地结点一一“捆绑”在了一起,即FD对申请者来说是透明的。FD包含“结点接口”、“故障检测器”、“网络接口”和“结点和组群管理”四个模块,这四个模块相互协同工作,对外共同实现若干个逻辑故障检测器并“绑定”到本地的每一个应用结点(申请者)。本文第三章对FD进行了全面的测试和性能分析,内容包括FD本身的正确性和健壮性(设计是否达到预期目标,能否在后台长时间无故障运行,各种数据表格维护是否正确,消息收发是否顺畅等)和FD性能分析(包括资源耗费情况,时间复杂性情况,消息复杂性和位复杂性情况,收敛快慢情况,发现结点失灵的响应时间情况等)。实验结果表明,本文设计的FD是实用的、可靠的和高效的。
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