集群系统中高可用调度器的研究与实现

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1、国防科学技术大学研究生院学位论文摘要集群计算通过网络互联进行资源共享，不但能够充分利用现有的计算资源，而且能够通过较低的软、硬件代价获得较高的计算性能。高可用性作为集群计算研究的一个重要内容，其主要的目标是利用硬件冗余和软件技术，避免因单个部件的失效导致整体系统的崩溃，为用户提供连续不间断的服务。本文在研究总结现有集群计算技术的基础之上，通过随机过程理论，推导了集群系统可用度公式。着重讨论了检查点和进程迁移两大高可用技术。为证明在一般操作系统之上以内核模块方式实现基于检查点的进程迁移的可行性，我们设计实现了CKPM程序，对软

2、件形式的高可用性技术作了有意义的探索。以检查点机制和进程迁移技术作为支撑，针对现有集群系统在调度器高可用性方面存在的不足，我们提出了改进的高可用调度器解决方案，并给出了一个基于LVS集群系统的原型实现。本文对集群技术以及以检查点和进程迁移为代表的高可用技术作了深入而有意义的研究，对构建高可用集群系统有一定的参考价值。关键词:集群调度器高可用性检查点进程迁移第I页国防科学技术大学研究生院学位论文AbstractClustersystemsharesresourceacrossnetwork.Itnotonlyusesexist

3、ingcomputationalresourcewell,butalsocanreachhighperformancewithlowercostofsoftwareandhardware.AsasignificantcontentofClusterresearch,HighAvailability(HA)aimstopreventwholesystemfromcrushcausedbysinglepointfailurebymeansofredundantsoftwareandhardwareresource.Providi

4、ngNon-StopserviceisthegoalofHA.ThispaperanalyzesthebasictechniqueofClusterandgivesaHAexpressionsforClustersystembyStochasticProcessTheory.WeemphasizeontheHAtechniqueofCheckpointandProcessMigration.InordertovalidatethefeasibilitythatCheckpointandProcessMigrationcanb

5、eimplementedongeneralOSusingKernelModule,wedesignandimplementCKPM.ThisisasignificanttestonHAbysoftware.BasedonCheckpointandProcessMigration,wegiveaClusterBalancerHAresolution.ThenweimplementaprototypebasedonLVSThepapermakesaseriesofresearchesonCheckpointandProcessM

6、igrationandcanhelpthedesignofHAClustersystem.KEYWORDS:Cluster,Balancer,HighAvailability,Checkpoint,ProcessMigration第n页独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

7、在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文题目:集群系统中高可用调度器的研究与实现学位论文作者签名:争拱源日期:i叫年I}月了日学位论文版权使用授权书本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文.〔保密学位论文在解密后适用本授权书。)学位论文题目:学位论文作者签名:日期:-)-"3年/If月c5日作者指导

8、教师签名:日期:二佣夕年，/月如日国防科学技术大学研究生院学位论文图表目录表1-1计算机系统可用度等级列表.‘.⋯⋯，二‘.....’...............-......................................5表1-2利用检查点机制的几个系统...⋯⋯.，