| 【中文题名】 | 分布式容错计算机余度管理技术研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 交通信息工程及控制 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-6 |
| 【中关键词】 | 容错计算机,余度管理,任务同步,可靠性分析,故障树分析, |
| 【英关键词】 | Fault Tolerant Computer,Redundancy Management,Task Synchronization,Reliability Analysis,Fault Tree Analysis, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>一般性问题>设计与性能分析>容错技术 |
| 【论文摘要】 | 计算机科学和技术的发展给人们的生活带来了迅捷和便利，人类对计算机也呈现出前所未有的依赖。但是，计算机的软件和硬件不可避免地发生故障，这些故障往往会带来不可估量的损失。因此，提高计算机系统的可靠性成为计算机发展的一个目标，容错技术是提高计算机系统可靠性的一个有效方法。
本文以飞行控制计算机为应用背景，对容错计算机进行研究，主要内容包括容错计算机的同步技术、表决技术和可靠性分析三个部分。
同步技术可以保证各模块间保持步调一致地工作，这样容错系统的表决、故障模块切换、结构重构等操作才有意义。本文结合三余度容错计算机余度管理的方案设计了任务同步算法，算法的仿真结果表明：任务同步算法能够完成“同步”参加表决的各模块数据的功能，并为表决算法提供输入数据。
表决技术是一种容错机制，它为容错计算机系统屏蔽计算机故障提供技术支持。多数一致表决算法和复数表决算法是常见的表决算法，为了使这两种算法能得到一个较好的输出数据，本文设计了一种聚类算法，该算法通过对N个模块分类，得出包含模块个数最多的类。算法的逻辑验证结果显示：聚类算法能完成预定功能，但是对阈值参数有较强的依赖性。
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| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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第1章 绪论 |
7-16 |
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1.1 引言 |
7 |
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1.2 国内外研究概况 |
7-9 |
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1.2.1 国外研究概况 |
7-8 |
|
1.2.2 国内研究概况 |
8-9 |
|
1.3 主要的容错技术 |
9-14 |
|
1.3.1 硬件容错 |
9-12 |
|
1.3.2 软件容错 |
12-14 |
|
1.3.3 软硬结合容错 |
14 |
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1.4 本论文的研究背景及主要工作 |
14-15 |
|
1.5 论文的组织及主要内容 |
15-16 |
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第2章 三余度容错计算机 |
16-23 |
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2.1 飞行控制系统的物理模型 |
16 |
|
2.2 三余度容错计算机的体系结构 |
16-19 |
|
2.2.1 硬件层 |
17-18 |
|
2.2.2 系统软件层 |
18 |
|
2.2.3 冗余管理 |
18-19 |
|
2.2.4 飞行控制软件 |
19 |
|
2.3 实时操作系统VXWORKS简介 |
19-23 |
|
2.3.1 VxWorks特点及其体系结构 |
19-20 |
|
2.3.2 VxWorks任务与任务编程接口 |
20-21 |
|
2.3.3 任务间通信 |
21-22 |
|
2.3.4 Tornado集成开发环境 |
22-23 |
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第3章 三余度容错计算机的余度管理和同步算法研究 |
23-33 |
|
3.1 余度管理 |
23-24 |
|
3.1.1 余度管理的总体方案 |
23 |
|
3.1.2 余度管理软件 |
23-24 |
|
3.2 同步技术 |
24-25 |
|
3.3 任务同步算法 |
25-30 |
|
3.3.1 任务同步算法描述 |
25-27 |
|
3.3.2 任务同步算法实现 |
27-30 |
|
3.3.3 与其它模块的联系 |
30 |
|
3.4 逻辑仿真 |
30-33 |
|
第4章 容错计算机的表决算法研究 |
33-48 |
|
4.1 表决技术概述 |
33-35 |
|
4.2 基于聚类方法的自检测多数一致表决算法 |
35-43 |
|
4.2.1 算法描述 |
35-36 |
|
4.2.2 算法实现 |
36-43 |
|
4.3 算法的仿真验证 |
43-48 |
|
第5章 三余度容错计算机的可靠性分析和验证 |
48-60 |
|
5.1 可靠性分析常用方法 |
48-52 |
|
5.1.1 组合方法 |
48-49 |
|
5.1.2 网络方法 |
49 |
|
5.1.3 马尔可夫链 |
49-50 |
|
5.1.4 故障树分析法 |
50-52 |
|
5.2 系统模型 |
52 |
|
5.3 故障树模型 |
52-53 |
|
5.4 可靠性分析与比较 |
53-57 |
|
5.4.1 可靠性分析 |
53-55 |
|
5.4.2 可靠性比较 |
55-57 |
|
5.5 可靠性验证 |
57-60 |
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5.5.1 可靠性验证简介 |
57-58 |
|
5.5.2 三余度容错计算机可靠性验证方案 |
58-60 |
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第6章 结论 |
60-61 |
|
致谢 |
61-62 |
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参考文献 |
62-66 |
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发表的学术论文 |
66 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.363943 |
