專利名稱：容錯移動計算環(huán)境中的檢查點遷移方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計的是一種容錯方法中的檢查點遷移方法，具體講是在容錯移動計 算環(huán)境中的檢查點遷移方法。(二) 背景技術(shù)檢查點技術(shù)與日志技術(shù)是一種多用途的技術(shù)，適用于進程容錯、巻回處理和 進程遷移等多個方面?；跓o線網(wǎng)絡的移動計算技術(shù)正在得到越來越廣泛的應用。由于移動計算系 統(tǒng)的低無線網(wǎng)絡帶寬、移動節(jié)點的存儲空間有限與易于丟失、節(jié)點的可移動性、 有限的電池能量等特性導致移動主機經(jīng)常從網(wǎng)絡中斷開，使得移動計算的容錯具 有許多新的特性，為固定網(wǎng)絡分布式系統(tǒng)開發(fā)的檢査點與恢復技術(shù)不能直接地應 用到移動計算系統(tǒng)中。容錯移動計算系統(tǒng)模型如圖1所示。移動計算系統(tǒng)包括一系列的可移動主機 2 (Mobile Host， MH)和靜態(tài)的移動支持站3(Mobile Support Station, MSS)，在移 動主機2與移動支持站之間可建立動態(tài)的無線連接鏈路4;而在移動支持站之間 則提供高速的靜態(tài)有線連接鏈路5。由一個移動支持站覆蓋的一個服務區(qū)域稱作 一個組6。在一個組中的移動主機可以連接到服務于該組的移動支持站(本地移 動支持站)上，并且通過本地移動支持站與其它的移動主機或移動支持站通信(移 動主機之間不能直接通信)。每一個移動支持站都有一個列表用于記錄當前連接 的移動主機。網(wǎng)絡連接支持雙向的FIFO通信，并且網(wǎng)絡中消息的傳輸是可靠的， 網(wǎng)絡中消息的傳輸延遲是有限的，但是任意的。系統(tǒng)中的故障為"fail-stop"形式， 一旦進程失效，該進程將立即停止執(zhí)行，不會產(chǎn)生任何惡意的行為。且在一個進 程失效恢復時，該進程不會在同一點再次失效。為了節(jié)省電源等原因，一個移動主機可以經(jīng)常轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)而斷開與移動支 持站的連接，如圖3，移動主機可以通過向本地的移動支持站發(fā)送拆除連接消息 8來完成，并要附帶上當前的主機狀態(tài)，以便在移動主機處于斷開狀態(tài)而又被要 求建立新的檢查點時，可以由移動支持站代理完成其新檢査點的生成。當其本地
移動支持站從移動主機接收到斷開消息后，該移動支持站通過設(shè)置相應的標志位 來標識該移動主機為斷開狀態(tài)。當斷開的移動主機要重新連接到本地的移動支持 站上時，可以通過向本地移動支持站發(fā)送要求連接消息9來完成。如果該移動主 機要重新連接時，連接到的是一個新的移動支持站，這個新的移動支持站要通知 該移動主機原先斷開連接的移動支持站，并執(zhí)行適當?shù)奈帐植呗?。由于移動主機所具有的特性，移動主機的恢復信息由移動支持站的可靠存儲 器來存儲。當一個移動主機上的進程發(fā)生錯誤時，移動支持站可靠存儲器中存儲 的相關(guān)恢復信息可用來恢復該移動主機節(jié)點。容錯移動計算系統(tǒng)采用基于日志的 檢査點容錯策略?；谌罩镜臋z查點容錯策略的恢復信息包括移動主機的檢查點12、移動主 機的消息日志13。設(shè)置檢查點(checkpointing)是減少程序在故障條件下執(zhí)行時間的一種常用 技術(shù)。系統(tǒng)周期性地設(shè)置檢查點，把運行時的正確狀態(tài)保存到可靠存儲器中。如 果檢測出故障，系統(tǒng)的部分進程就巻回(rollback)到前一個檢查點時的正確狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行，因而有效地減少了損失的工作量。在本容錯移動計算系統(tǒng)中移動主機的檢查點和消息日志都存儲在移動支持站上。當移動主機采取一新的檢査點時，會將其傳輸?shù)奖镜匾苿又С终静⒈槐４?可靠存儲器上。移動結(jié)點的消息日志也由其本地移動支持站來記錄，消息日志的內(nèi)容為自移動主機最近檢査點以來，本地移動支持站轉(zhuǎn)發(fā)給移動主機的所有通信 消息。由于所有移動主機接收到的通信消息，都是必須通過移動主機的本地移動 支持站轉(zhuǎn)發(fā)，因此利用本地移動支持站記錄其轉(zhuǎn)發(fā)的消息不會引入過多的額外開 銷。移動支持站同時還記錄移動主機移動性的信息，包括加入組、離開組、拆除 連接和重新連接等。系統(tǒng)提供握手遷移(handoff)與定位(locating)機制以支持移動主機的移動性。當一個移動主機處于兩個組之間，離開一個組并同時進入另一個組的過程，稱為 移動主機的一次握手遷移(handoff)。當一個移動主機離開一個組進入另一個組 時，它必須通過發(fā)送消息Leave(r) 10給原先組的移動支持站以終止原先的連接， r標識該移動主機接收到消息的最后順序數(shù)。并通過發(fā)送連接消息Join(MH-id， Previous一MSS一id)11給新組的移動支持站以建立新的連接，MH-id標識該移動主
機，Previous—MSS—id標識移動主機離開的移動支持站。
移動主機在不同組間遷移時，該移動主機的檢査點和記錄的信息會分布在不同的移動支持站中。如圖4,移動主機2在4個不同組間進行了3次遷移。其檢査點存儲在最初創(chuàng)建檢查點時的本地移動支持站上，消息日志則分散在其連接過的4個移動支持站上。
為能在移動主機出錯后進行高效的巻回恢復，每個移動主機及其本地移動 支持站要保存一個指針或列表(用來記錄該移動主機最后的檢査點序號、檢査點 存在的位置、自本檢查點以來記錄有移動主機消息日志的各移動支持站的標 識)，用來定位其最近檢査點和相應消息日志所在的位置。我們稱這個指針或列 表為定位信息。
一旦移動主機的計算進程發(fā)生錯誤，其當前的本地移動支持站需先定位存儲 其檢查點和消息日志的移動支持站，等其當前的本地移動支持站從這些移動支持 站上收集到相應的檢査點和消息日志后，才能轉(zhuǎn)發(fā)給出錯移動主機進程用于巻回 恢復，這樣會導致出錯移'動主機的巻回恢復速度比較慢。
為了提高出錯移動主機的巻回恢復速度，移動主機在不同組間移動時，新組 中的移動支持站會通過有線網(wǎng)絡從舊組的移動支持站上獲取相關(guān)移動主機的容 錯恢復信息，以便移動主機在本組內(nèi)發(fā)生錯誤時可及時對其巻回恢復。兩移動支 持站間傳輸移動主機恢復信息方式即是移動計算系統(tǒng)中的檢査點遷移策略。
不同的檢査點遷移策略對應著無錯執(zhí)行時不同的系統(tǒng)性能及移動主機出錯 后不同的巻回恢復速度?，F(xiàn)在有四種恢復信息遷移策略Eager, Lazy， Frequency-based與Distance-based策略。
如圖5，當移動主機2從一個組遷移到另一個組時，其相應的恢復信息也必 須從舊的移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上，即其全部恢復信息(檢查點12 和消息日志13) —直跟隨移動主機存儲在移動主機當前的本地移動支持站上， 該方法稱為Eager遷移策略。作為結(jié)果，Eager策略可以實現(xiàn)在移動主機出錯后 快速的巻回恢復，但無錯執(zhí)行時系統(tǒng)的通信傳輸開銷較大，對系統(tǒng)性能有較大影 響(尤其是各移動主機的恢復信息比較大時)。
如圖6，當移動主機2從一個組遷移到另一個組時，其相應的恢復信息不從 舊的移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上，即其恢復信息(檢查點12和消息日 志13)存儲在原來的移動支持站上，該方法稱為Lazy遷移策略。作為結(jié)果，此 策略可以保證在無錯執(zhí)行時系統(tǒng)的通信傳輸開銷小，對系統(tǒng)性能影響較小，但移 動主機出錯后本地移動支持站需先收集完相應的恢復信息，才能將這些恢復信息 轉(zhuǎn)發(fā)給移動主機進行巻回恢復，移動主機的巻回恢復速度較慢。一種折中策略是當移動主機在距存儲其最近檢查點的移動支持站一定距離 范圍內(nèi)遷移時，其恢復信息不跟隨移動主機的遷移而轉(zhuǎn)移，存儲在初始創(chuàng)建檢查 點時的本地移動支持站上。只有當移動主機遷移出一定距離范圍才將其恢復信息 轉(zhuǎn)移到當前的本地移動支持站上，如圖7，這種策略稱為Distance-based遷移策 略。另一種折中策略是自移動主機最近檢查點以來，移動主機結(jié)點遷移次數(shù)在一 定閾值范圍內(nèi)時，其恢復信息不跟隨移動主機的遷移而轉(zhuǎn)移，存儲在初始創(chuàng)建檢 查點時的移動支持站上。只有當移動主機的遷移次數(shù)超過此閾值時，才將其相應 的恢復信息轉(zhuǎn)移到當前的本地移動支持站上，這種策略稱為Frequency-based遷 移策略。但是這兩種折中的策略分別在各移動主機遷移范圍不均勻和各移動主機 遷移頻率不均勻的系統(tǒng)中，會出現(xiàn)各移動主機的出錯恢復速度有較大差別或相關(guān)移動支持站的系統(tǒng)開銷有較大差別的情況。當移動結(jié)點從一個組遷移到另一個組時，以上所提到的Eager, Lazy, Frequency-based與Distance-based四種恢復信息遷移策略，雖然每種策略遷移恢 復信息的時間不同，但在系統(tǒng)無錯執(zhí)行時要么在特定時間將整個檢查點及記錄的 消息日志轉(zhuǎn)移到新的本地支持站，要么檢査點及記錄的日志消息完全不傳送。當 移動主機結(jié)點進程出錯時，幾種策略的響應時間會有所不同，沒有傳輸恢復信息 的遷移策略將延遲出錯移動主機的巻回恢復時間。移動主機無錯執(zhí)行時傳輸整個 恢復消息會引入一些無用的開銷，會引起系統(tǒng)性能的降低。尤其是各移動主機的 檢查點12比較大時，握手時傳輸移動主機全部的恢復信息會引入較大的系統(tǒng)開 銷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠充分利用移動支持站的多任務處理能力，減 小容錯移動計算系統(tǒng)開銷；并能根據(jù)實際系統(tǒng)情況，通過調(diào)整移動主機恢復信息 劃分方式和劃分參數(shù)值可以適當調(diào)整無錯執(zhí)行期間的移動計算系統(tǒng)的性能與移 動主機出錯后的巻回恢復速度，提高移動計算系統(tǒng)的整體性能的容錯移動計算環(huán) 境中的檢査點遷移方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的通過手動劃分或自適應劃分的方式，將移動主機的恢復信息分成兩部分，即 高優(yōu)先級恢復信息與低優(yōu)先級恢復信息部分；高優(yōu)先級恢復信息由移動主機整個 檢査點的一部分組成，即0=<高優(yōu)先級恢復信息<-整個檢査點大??；低優(yōu)先級恢 復信息部分由移動主機的恢復信息除去高優(yōu)先級恢復信息后剩余部分的恢復信 息，即移動主機剩余的部分檢査點和消息日志組成；當移動主機在不同組間遷移時，移動主機的高優(yōu)先級恢復信息部分從舊的移 動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上；移動主機的低優(yōu)先級恢復信息部分不從舊的 移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上，仍存儲在原來的移動支持站上；與之對應的巻回恢復方法是 一旦移動主機出錯要巻回恢復時，其本地移動 支持站立即開始將其高優(yōu)先級恢復信息通過無線網(wǎng)絡向出錯移動主機轉(zhuǎn)發(fā)，與此 同時其本地移動支持站利用其多任務處理能力，依據(jù)移動主機的定位信息通過高 速有線網(wǎng)絡開始收集分散在其它移動支持站上的對應的低優(yōu)先級恢復信息部分； 本地移動支持站將移動主機的高優(yōu)先級恢復信息轉(zhuǎn)發(fā)完畢后，繼續(xù)向出錯移動主 機轉(zhuǎn)發(fā)收集到的低優(yōu)先級恢復信息部分；直到將所有出錯移動主機需要的恢復信 息傳輸完畢；然后出錯移動主機進行檢査點巻回恢復，重放消息日志，最后達到 出錯前的一個正確運行狀態(tài)。本檢查點遷移方法下，為使出錯移動主機能夠正確獲得恢復信息并巻回恢 復，需要對定位信息CK—infoi (其中i為某一移動主機的標識)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行重 新定義方法。定位信息CK—info;(其中i為某一移動主機的標識)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為 CK—infoj包含6個變量CK—sn， CK_loc, CKjow， Logm—seq， Send—max及 Log_queue，用來描述該移動主機的當前檢查點及相關(guān)恢復信息；CK一sn記錄該 移動主機的當前檢査點序號，CK—loc記錄存儲該移動主機高優(yōu)先級恢復信息的移 動支持站的標識，CK一low記錄存儲該移動主機低優(yōu)先級部分檢査點的移動支持 站標識，Logm一seq記錄該移動主機采取當前檢査點后收到的第一個消息的序號， Send—max記錄自從采取當前檢查點后該移動主機成功地發(fā)送消息的最大序號， Log一queue是一隊列用來記錄有該移動主機消息日志的移動支持站的標識；移動
主機在成功采取新的檢查點、不同組間遷移、成功接收到消息及發(fā)送消息時，更 新其應的CKjnfoi。本發(fā)明通過調(diào)整高優(yōu)先級恢復信息與低優(yōu)先級恢復信息部分的大小可以同 時兼顧到移動計算系統(tǒng)無錯執(zhí)行時的性能和移動主機出錯后的巻回恢復速度。當把移動主機的全部恢復信息都劃分為低優(yōu)先級的恢復信息部分時(高優(yōu)先 級的恢復信息部分為O)，它就越接近于Lazy遷移策略(無錯執(zhí)行時的系統(tǒng)性能等 同于Lazy遷移策略，僅有的差別就是，本策略不必等到本地移動支持站收集完出 錯移動主機所需要的全面恢復信息，就可以開始向出錯移動主機轉(zhuǎn)發(fā)己收集到部 分恢復信息，此種劃分下本策略中出錯移動主機的巻回恢復速度會比在Lazy遷移策略下快)。逐漸增加高優(yōu)先級恢復信息的大小，無錯執(zhí)行時的系統(tǒng)性能開銷逐漸增大， 而移動主機出錯后巻回恢復速度會有所加快，本策略就越接近于Eager遷移策略。 直到高優(yōu)先級恢復信息與整個檢査點的比率達到一個臨界值R，此時移動主機出 錯后的巻回恢復速度可以達到Eager遷移策略下移動主機的巻回恢復速度。臨界值R的大小取決于移動計算系統(tǒng)中的有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡傳輸性能。在實際情況中，可以通過調(diào)整高優(yōu)先級恢復信息的大小，來適應不同參數(shù)的 容錯移動計算系統(tǒng)的系統(tǒng)。本發(fā)明檢查點遷移方法，充分利用了移動計算系統(tǒng)中移動支持站的多任務 處理能力，與其它的檢査點遷移策略相比，在獲得出錯移動主機同樣的巻回恢 復速度的情況下，給容錯移動計算系統(tǒng)帶來更小的開銷(如具體實施方式
中的 第一實例，握手遷移期間僅傳輸整個檢査點的一半，移動主機2卻達到在Eager 遷移策略中巻回恢復速度)。提高了移動計算系統(tǒng)的整體性能，特別是在下面三 種情況下本策略對容錯移動計算系統(tǒng)性能改善更為明顯(1) 有線網(wǎng)絡的傳輸速率遠大于無線網(wǎng)絡傳輸速率的情況。(2) 各移動主機的檢査點比較大的情況。(3) 移動主機的出錯率非常小的情況。通過調(diào)整劃分恢復信息的方式，與調(diào)整高、低優(yōu)先級恢復信息的大小，可 以滿足不同容錯移動計算系統(tǒng)的實際需求，以獲得比較好的整體系統(tǒng)性能。無 論移動主機結(jié)點的遷移范圍和遷移頻率是否均勻，都能起到相應的調(diào)節(jié)功能， 具有更好的適用性和更廣的適用范圍。(四)


圖1是移動計算系統(tǒng)模型；圖2是在移動計算系統(tǒng)中基于日志的檢査點容錯策略中恢復信息的構(gòu)成；圖3是移動主機在容錯移動計算系統(tǒng)的中的活動狀態(tài)；圖4是移動主機在組間遷移時其恢復信息的分布情況；圖5是Eager遷移策略下移動主機在組間遷移時其恢復信息的分布及轉(zhuǎn)移情況；圖6是Lazy遷移策略下移動主機在組間遷移時其恢復信息的分布及轉(zhuǎn)移情況；圖7是Distance-based或Frequency-based遷移策略下移動主機在組間遷移時 其恢復信息的分布及轉(zhuǎn)移情況；圖8是本發(fā)明遷移方法下移動主機在組間遷移時其恢復信息的分布及轉(zhuǎn)移 情況；圖9是本發(fā)明遷移方法下定位信息CK一infoi數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 圖10是本發(fā)明的第一實例中移動主機在組間遷移時其恢復信息的分布及轉(zhuǎn) 移情況；圖11是出錯移動主機的巻回恢復過程。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述第一實施例手動比值劃分高、低優(yōu)先級恢復信息高優(yōu)先級恢復信息與整個檢査點的 比值為一固定值。移動主機通過802.11a無線網(wǎng)卡與移動支持站進行通信，移動主機隨機遷移 滿足a-O.Ol的泊松分布；移動結(jié)點消息發(fā)送滿足參數(shù)X-O.l的泊松分布；移動主 機采取檢査點的間隔為化=1000秒；移動主機的故障滿足8=0.0001的指數(shù)分布； 每個移動主機檢査點的大小為2MB;消息包的大小為50B;無線網(wǎng)傳輸速率與 有線網(wǎng)的傳輸速率之比r=0.1。取整個檢査點的一半為高優(yōu)先級的恢復信息，即
高優(yōu)先級的恢復信息與整個檢查點的比值R取為0.5。結(jié)合圖IO，某一時刻移動主機2，在移動支持站3a組內(nèi)，達到采取檢査點 的周期，采取一新的檢查點12，此檢査點按照比值R-0.5被劃分成兩部分，一 部分(整個檢査點*11)劃分為高優(yōu)先級恢復信息15，而剩余部分檢查點14 (整 個檢査點一整個檢查點*11)和此后產(chǎn)生的該移動主機的消息日志被劃分為低優(yōu) 先級部分恢復信息。CK—info" CK—sn賦值為檢査點的序號，CK_inf0i. CK—low賦 值為3a， CKjnfoi. CK—loc賦值為3a, CK—info" Log—queue賦值為(3aK其中i為 該移動主機的標識)。在以后的運行過程中，移動主機2先是從移動支持站3a遷移到移動支持站 3b的組中，后又從移動支持站3b遷移到移動支持站3c的組中。按照本遷移的 方法，與移動主機2的移動相對應，高優(yōu)先級恢復信息15以及移動主機2的定 位信息CKjnfoi會從移動支持站3a轉(zhuǎn)移到移動支持站3b上(CK—inf0i. CK」oc=3b， CK—info" Log—queue={3a，3b})，再從移動支持站3b轉(zhuǎn)移到移動支持站3c上 (CK—infoi. CK」oc=3c， CK—infoi. Log—queue-(3a，3b，3c〗)。低優(yōu)先級的恢復信息(剩 余的部分的檢査點14及3a、 3b、 3c上記錄的移動主機2的消息日志)則在移動 主機2遷移過程中不需要轉(zhuǎn)移。同時根據(jù)移動主機2實際消息發(fā)送與接收情況實 時更新CK_info" Send—max與CK一info" Logm一seq。下面說明在本檢查點遷移方法下，出錯移動主機2獲取整個恢復信息過程結(jié)合圖ll，在移動支持站3c組中，移動主機2的進程出錯，故障檢測模塊 檢測出錯誤后。該移動主機2發(fā)送巻回恢復請求RollbackR叫(i， CK一infoi)給它的 本地的移動支持站3c。如果本地的移動支持站3c存儲有移動主機2的恢復信息的定位信息 CKjnfoi，則它立即啟動一線程把高優(yōu)先級恢復信息15開始向移動主機2傳輸。 如果本地移動支持站3c上沒存儲有移動主機2的恢復信息的定位信息CK一infoi (此時移動主機2是在其它組失效后進入本組然后提出巻回恢復申請)，本地移 動支持站3c首先根據(jù)CK—info" CK_loc將高優(yōu)先級部分恢復信息15傳輸?shù)奖镜?移動支持站3c，再啟動一線程把高優(yōu)先級的恢復信息15開始向移動主機2傳輸。與此同時本地移動支持站3c根據(jù)CK—info" CK_low和CK—info" Log—queue 啟用另外的線程發(fā)送索取低優(yōu)先級恢復信息(檢査點剩余部分14及消息日志13)
的消息Chkpt—retrieve(CKjnfoi.CK—sn)和Log—retrieve(CK—infoi. Logm—seq)給支 持站3a、 3b，以得到低優(yōu)先級檢査點部分14和記錄的消息日志13。移動支持站 3a、 3b接收到索取檢査點低優(yōu)先級部分和消息日志的請求后，立即回復對應移 動主機2的低優(yōu)先級的恢復信息(部分檢查點14和記錄的消息序號大于等于 CK—infoi. Logm_seq的消息日志)。
當本地支持站3c通過無線網(wǎng)絡向移動主機2傳輸完高優(yōu)先級恢復信息15后， 繼續(xù)向出錯移動主機2轉(zhuǎn)發(fā)收集到的低優(yōu)先級恢復信息部分。此時如果本地移動 支持站3c還沒將分散在3a、 3b上的消息日志收集完，本地移動支持站3c繼續(xù)收集 這些消息日志。直到將所有出錯移動主機需要的恢復信息傳輸完畢。
當移動主機2接收到整個恢復信息后，移動主機2采用文獻[6]中的方法以完 成巻回恢復，重載檢査點，按順序重放消息序號不小于CKJnfoi. Logm—seq的消 息日志。直到移動主機恢復到一個正確的運行狀態(tài)。在移動主機2恢復時，其它 主機發(fā)送給它的新的消息仍然要記錄在本地支持站3c上，并會按序號在恢復完成 之后轉(zhuǎn)發(fā)給移動主機2?；謴瓦^程中移動主機2會丟棄序號小于CKjnfoi. SencLmax的消息以避免重復發(fā)送信息。移動主機2的巻回恢復過程如圖11所示。
第二實施例
手動閾值劃分高、低優(yōu)先級恢復信息將整個檢査點超出設(shè)定閾值T的部 分歸為低優(yōu)先級恢復信息，剩余部分檢查點劃分為高優(yōu)先級恢復信息。移動主機通過802.11a無線網(wǎng)卡與移動支持站進行通信，移動主機隨機遷移 滿足0=0.01的泊松分布；移動結(jié)點消息發(fā)送滿足參數(shù)人-0.1的泊松分布；移動主 機采取檢查點的間隔為化=1000秒；移動主機的故障滿足3=0.0001的指數(shù)分布 每個移動主機檢査點的大小為2MB;消息包的大小為50B;無線網(wǎng)傳輸速率與 有線網(wǎng)的傳輸速率之比r=0.1 。閾值T取為0.8M。即高優(yōu)先級的恢復信息為0.8M。
若移動主機2采取一新的檢査點12后，此檢查點的一部分(0.8M)被劃分 高優(yōu)先級恢復信息15，剩余部分檢査點14劃分為低優(yōu)先級恢復信息。以后的運 行過程與第一實施例相同。
第三實施例
系統(tǒng)參數(shù)自適應劃分高、低優(yōu)先級恢復信息:以系統(tǒng)一個參數(shù)或多個參數(shù)作
為劃分高、低優(yōu)先級恢復信息部分的大小的依據(jù)。移動主機通過802.11a無線網(wǎng)卡與移動支持站進行通信，移動主機隨機遷移 滿足d-O.Ol的泊松分布；移動結(jié)點消息發(fā)送滿足參數(shù)入=0.1的泊松分布；移動主 機采取檢查點的間隔為Tc-1000秒；移動主機的故障滿足8=0.0001的指數(shù)分布； 每個移動主機檢査點的大小為2MB;消息包的大小為50B;無線網(wǎng)傳輸速率與 有線網(wǎng)的傳輸速率之比r=0.3。高、低優(yōu)先級恢復信息的劃分方式為取高優(yōu)先 級的恢復信息為整個檢査點與r的乘積。不同的是，移動主機2采取一新的檢査點12后，檢查點的一部分(整個檢 査點*。被劃分高優(yōu)先級恢復信息15，剩余部分檢查點14劃分為低優(yōu)先級部分 恢復信息。以后的運行過程與第一實施例相同。
權(quán)利要求
1、 一種容錯移動計算環(huán)境中的檢查點遷移方法，其特征是通過手動劃 分或自適應劃分的方式，將移動主機的恢復信息分成兩部分，即高優(yōu)先級恢復 信息與低優(yōu)先級恢復信息部分；高優(yōu)先級恢復信息由移動主機整個檢査點的一 部分組成，即0=<高優(yōu)先級恢復信息<=整個檢查點大小；低優(yōu)先級恢復信息部分由移動主機的恢復信息除去高優(yōu)先級恢復信息后剩余部分的恢復信息，即移動主機剩余的部分檢査點和消息日志組成；當移動主機在不同組間移動時，移動主機的高優(yōu)先級恢復信息部分從舊的移 動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上；移動主機的低優(yōu)先級恢復信息部分不從舊的 移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上，仍存儲在原來的移動支持站上；與之對應的巻回恢復方法是 一旦移動主機出錯要巻回恢復時，其本地移動 支持站立即開始將其高優(yōu)先級恢復信息通過無線網(wǎng)絡向出錯移動主機轉(zhuǎn)發(fā)，與此 同時其本地移動支持站利用其多任務處理能力，依據(jù)移動主機恢復信息的定位信息通過高速有線網(wǎng)絡開始收集分散在其它移動支持站上的對應的低優(yōu)先級恢復 信息部分；本地移動支持站將移動主機的高優(yōu)先級恢復信息轉(zhuǎn)發(fā)完畢后，繼續(xù)向 出錯移動主機轉(zhuǎn)發(fā)收集到的低優(yōu)先級恢復信息部分；直到將所有出錯移動主機需 要的恢復信息傳輸完畢；然后出錯移動主機進行檢査點巻回恢復，重放消息曰志， 最后達到出錯前的一個正確運行狀態(tài)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的容錯移動計算環(huán)境中的檢查點遷移方法，其特征是 定位信息CKJnfoi的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為CK—infoj包含6個變量CK—sn， CK—loc， CK_low， Logm—s叫，Send—max 及Log—queue,用來描述該移動主機的當前檢査點及相關(guān)恢復信息；CK—sn記 錄該移動主機的當前檢査點序號，CK一loc記錄存儲該移動主機高優(yōu)先級恢復信 息的移動支持站的標識，CK_low記錄存儲該移動主機低優(yōu)先級部分檢査點的 移動支持站標識，Logm—seq記錄該移動主機采取當前檢査點后收到的第一個消 息的序號，Send—max記錄自從采取當前檢査點后該移動主機成功地發(fā)送消息的 最大序號，Log—queue是一隊列用來記錄有該移動主機消息日志的移動支持站 的標識；移動主機在成功采取新的檢査點、不同組間遷移、成功接收到消息及 發(fā)送消息時，更新其應的CK—infoi。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種容錯移動計算環(huán)境中的檢查點遷移方法。移動主機的恢復信息分成兩部分，即高優(yōu)先級恢復信息與低優(yōu)先級恢復信息部分；當移動主機在不同組間遷移時，移動主機的高優(yōu)先級恢復信息部分從舊的移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上；移動主機的低優(yōu)先級恢復信息部分不從舊的移動支持站轉(zhuǎn)移到新的移動支持站上，仍存儲在原來的移動支持站上。本發(fā)明能夠充分利用移動支持站的多任務處理能力，減小容錯移動計算系統(tǒng)開銷；并能根據(jù)實際系統(tǒng)情況，通過調(diào)整移動主機恢復信息劃分方式和劃分參數(shù)值可以適當調(diào)整無錯執(zhí)行期間的移動計算系統(tǒng)的性能與移動主機出錯后移動結(jié)點卷回恢復速度，提高移動計算系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號H04L12/26GK101123486SQ200710144338
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者徐振朋, 門朝光 申請人:哈爾濱工程大學