一种基于服务自适应的系统可生存性策略

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1、第27卷第8期计算机应用与软件V01．27No．82010年8月ComputerApplicationsandSoftwareAug．2010一种基于服务自适应的系统可生存性策略王琴琴何青松曾剑平李松年(复旦大学计算机科学技术学院上海200433)摘要网络系统的可生存性已经成为一个热门的研究主题，该研究课题的思想是要保障系统关键服务的有效性。提出一种服务自适应策略。自适应策略受生物免疫原理的启发，通过控制网络服务的复制、迁移和消亡来提高系统的可生存性。模拟结果显示网络服务在动态负载和发生故障的情况下具有扩展性和鲁棒性，反映了系统具有一定的适应能力和

2、生存能力，说明该策略具有可行性和有效性。关键词网络服务免疫原理自适应可生存性ASYSTEMSURVIVABILITYPOLICYBASEDoNSERVICEADAPTATIONWangQinqinHeQingshongZengJianpingLiSongnian(SchoolofComputerSe&nceandTechnotgy，FudanUniversity，Shanghai200433，China)AbstractSurvivabilityofnetworksystemhasbecomeahotresearchtopic，andthecore

3、ideaofthesurvivabilityresearchistoprovideguaranteedeffectivenesstocriticalservicesofsystem．Therefore，thispaperproposesanadaptationpolicyofnetworkserviceforsolvingthisproblem．Inspiredbybiologicalimmuneprinciple．adaptationpolicyenhancessystem’ssurvivabilitybycontrollingthenetwor

4、kservices’be‘haviourssuchasclone，death，migrationandSOon，Simulationresultsdemonstratethatthenetworkserviceshavescalabilityandrobustnessinsituationofdynamicloadandfailure，andindicatethatthenetworksystemhasadaptabilityandsurvivabilitytosomeextentandalsoshowthatthepolicyisfeasible

5、andeffective．KeywordsNetworkservicesImmunityprincipleAdaptationSurvivability上提出了一种服务自适应策略，它借助于免疫克隆机制保证在0引言动态负载和故障情况下的服务的可扩展性和鲁棒性，反映了该系统的适应能力和生存能力。现代社会的关键部门，诸如电力系统、银行系统、通信系统等等，越来越依赖于开放的、分布式的、异构的网络系统。而保1免疫理论证这些系统所提供的服务具有可生存性则成为人们关注的焦点。目前，对于可生存性尚无一致公认的定义”J，其中CMU／SEI将可生存性定义为系统在遭受攻

6、击、故障或意外事故时仍免疫系统是一个能够抵御被称之为抗原(Antigen)的诸如能够及时完成关键任务的能力，同时他们认为一个可生存的系病毒、细菌和其他病原体的入侵，保持自身机体稳定的生物系统应具有可抵抗性、可识别性、可恢复性和演化性。从现有统。免疫系统受到抗原刺激后，生物体中的的相关文献来看，人们在可生存领域中对于系统演化性的研究淋巴细胞会产生能够识别和绑定抗原的抗少有涉及。而传统的方法像加密鉴权、冗余备份、入侵检测等似体(Antibody)，从而使抗原失去侵害活性。抗体乎不能完全处理这样的问题，需要采用新的方法和技术来解决。抗原与抗体之间交互强度

7、称之为亲和力，这复杂性理论能够为构建下一代网络系统提供方法论，而基是通过它们之间的力或化学键实现的。如图图1抗体和抗原于Agent的计算技术则为其实现提供了具体手段。Agent技术1所示。是整合所有人工智能领域分支、解决复杂性问题的较具前景的克隆选择是免疫系统的基本特征之一。当抗原侵入时，途径。可生存性是大规模网络系统的涌现属性，而免疫系抗原和存于免疫细胞表面的抗体的反应可刺激免疫细胞大量增统与其类似，它是由免疫细胞和分子以及它们的相互作用构成殖，其中某些细胞克隆分化为浆细胞生成抗体，另一些形成免疫的自适应复杂系统。从信息处理的角度来看，免疫系统具

8、备识记忆细胞记录入侵特征。随着抗原浓度的下降，刺激作用减小，别、学习和记忆的能力以及分布式、自组织和多样性的特性j。抗体生