冗余容错计算机网络的设计与实现

《冗余容错计算机网络的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要‘在本文中，通过对计算机局域网络系统可靠性的研究，充分发挥冗余容错技术在网络系统中的作用，提出一种容错网络系统体系结构及容错层的设计方案。通过对网络容错结构可靠性的分析，我们认为简单的双以太网系统己经足够了。本文讨论的是由共享式集线器所构成的双以太网结构，采用硬件冗余的方法，达到系统容错的目的。根据功能需要，将容错网系统分成网络管理模块、网络出错处理模块和网络恢复模块。提出了本系统具有容错网层的体系结构;讨论了该网络系统的传输协议、超时重传机制、地址和网络切换问题。完成了网络传输管理、故障处理、故障恢复等的设计，从而完整的实现了容错网络的具

2、体设计。关键词:容错计算机网络，可靠性，冗余容错技术，双以太网引.互刹;I痣_--,}til*。哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractInthispaper,systemarchitectureforredundantfault_tolerancelocalareacomputernetworkhasbeendesignedandrealizedbywayofresearchingasystemreliabilityandfault-tolerancetechnologies.ThesimpledoubleEthernetsystemhasbeenadaptedi

3、nthesystemdesign.Thesystemisseparatedintomanagementmodule，handlemoduleandrestoremodule.Atlast,itisdiscussedforcommunicationprotocol,timeoutandrepeattransferring,addressingandsystemswitchingindetail.ThedesignhasbeenfinishedonNetworkTransmissionManagement,FaultHandleandFaultRestore.Keyword

4、s:Fault-toleranceComputerNetwork,Reliability,RedundantFault-ToleranceTechnologym,DoubleEtnernet心班.尸几该哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论1.1容错的基本概念1.1.1容错的背景计算机网络通过将现有的计算机资源组合起来，共同处理任务，使它的处理能力大大提高，是计算机领域内近年来发展得最快的一个分支。随着局域网产品的日趋成熟和推广，计算机网络在各个领域的应用越来越广泛。计算机网络可以按照功能的不同划分为通讯子网和资源子网。其中资源子网负责任务处理，而通信子网负责各个主机之间

5、通信。正是由于通信子网的功能，才使分布式处理成为可能。目前很多领域如军事上的计算机网络，高实时性的银行系统等都要求资源子网和通信子网具有很高的可靠性。对计算机网络的可靠性已经进行可很多研究，但这些研究大多是基于提高资源子网可靠性的。致力于提高资源子网可靠性的容错方案是以通信子网的高可靠性为前提的。如果通信子网出现故障，各个主机之间将不能协调工作，整个系统也会中断工作。所以，通信子网的高可靠性在整个计算机网络中是非常重要的。实现系统的可靠工作有两种解决途径:排错与容错。排错就是避免故障，通过对组成系统的部件进行严格的筛选、对系统进行严格的测试、对系统进行屏蔽以减少外界的干

6、扰等方法来提高计算机系统的可信性。通过排错技术，可以在一定程度上提高系统的可信度，但是排错技术的应用有一定的限度，适应不了对可靠性要求特别高的场合。因此，就出现了另一种技术一一容错技术。容错是指容忍错误，指在发生硬件故障或存在软件错误的情况下，叙能对瀚几奈召篇注墉哈尔滨工程大学硕士学位论文系统仍能够正确地完成预定的任务。容错的基本出发点是认为即使采用了各种排错技术，系统还是有可能发生故障的，因此，在设计系统时考虑到故障一旦发生时能够自动检测出来并使系统能够自动恢复正常运行。容错技术是从系统结构出发来提高系统的可靠性。容错技术与排错技术相互补充，构成高可信度的系统。各种容

7、错技术的目的都是使系统更可信赖，通常用可信性(dependability)来表示一个计算机系统的可信赖程度。可信性是一个定性的指标，目前没有定量的方法测定可信性。但是，可信性可以用可靠性、可用性、可维性等从不同方面定量的表征。这些指标也是设计容错计算机系统时应该达到的一些目标。]I]I2]]6]1.1.2基本概念在研究系统的可靠性时，有三个重要的指标:可靠性，可用性，可维性。这三个参数分别指出系统的某个方面的性能。1.1.2.1可靠性计算机的可靠性是指:计算机在规定的条件和规定的时间内完成规定的功能的概率，这里规定的条件通常包括环境条件、