Метод сбалансированного выбора механизмов обеспечения отказоустойчивости для распределённых вычислительных систем


https://doi.org/10.18255/1818-1015-2016-2-119-136

Полный текст:


Аннотация

В статье рассматривается задача сбалансированного выбора набора механизмов обеспечения отказоустойчивости для распределённых вычислительных систем (РВС). В данной задаче требуется выбрать сбалансированный набор вариантов модулей РВС максимальный по надёжности при ограничениях на стоимость на множестве возможных вариантов РВС. В статье приводится описание рассматриваемых механизмов обеспечения отказоустойчивости, из которых происходит выбор, рассматривается математическая модель в рамках которой дана постановка задачи и метод её решения. Данная задача широко рассматривается в литературе. Приводится подробное описание метода выбора сбалансированного набора механизмов обеспечения отказоустойчивости для РВС. Предложенный метод представляет собой эволюционный алгоритм с использованием схемы нечёткой логики. Схема нечёткой логики в процессе работы алгоритма анализирует результаты его работы в каждом поколении и, исходя из этой информации, корректирует параметры эволюционного алгоритма. Метод позволяет получить эффективное решение, что показано в экспериментальном исследовании. Ключевой особенностью предлагаемого подхода является использование адаптивной схемы. Метод реализован в виде программного средства, интегрированного со средой моделирования ДИАНА. Заключение статьи содержит краткое описание будущих исследований. 


Об авторе

Д. Ю. Волканов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119991, ГСП-1, Россия, Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, факультет ВМК, комната 764
Россия

ассистент



Список литературы

1. Aviˇzienis A., Laprie J.-C., Randell B., “Dependability and itsthreats: a taxonomy”, Building the Information Society, 156 (2004), 91–120.

2. Лупанов О.Б., “Об одном методе синтеза схем”, Изв. ВУЗов, Радиофизика, 1:1 (1958), 120–140; [Lupanov O. B., “Ob odnom metode sinteza schem”, Izv. VUZov,Radiophizika, 1:1 (1958), 120–140, (in Russian).]

3. Kuo W.,Wan R., “Recent Advances in Optimal Reliability Allocation”, Handbook of Military Industrial Engineering by Badiru A., Thomas M., 2009, 1–24.

4. Chern M.S., “On the computational complexity of reliability redundancy allocation in a series system”, Building the Information Society, 11:5 (1992), 309–315.

5. Tillman F.A., Hwang C.L., Kuo W., “Optimization techniques for systems reliability with redundancy – A review”, IEEE Transactions on Reliability, R-26:3 (1977), 148–155.

6. Misra K.B., “On optimal reliability design: A review”, System Science, 12 (1986), 5–30.

7. Kuo W., Prasad V.R., “An annotated overview of system-reliability optimization”, IEEE Transactions on Reliability, 49:2 (2000), 176–187.

8. Gen M., Yun Y.S., “Soft computing approach for reliability optimization: State-of-the-art survey”, Reliability Engineering & System Safety, 91:9 (2006), 1008–1026.

9. Aleti A. et al., “Software architecture optimization methods: A systematic literature review”, IEEE Transactions on Software, 39:5 (2013), 658–683.

10. Soltani R., “Reliability optimization of binary state non-repairable systems: A state of the art survey”, International Journal of Industrial Engineering Computations, 5:3 (2014), 339–364.

11. Смелянский Р.Л., “Модель функционирования распределенных вычислительных систем” , Вестник Московского Университета, 3 (1990), 3–21; [Smeliansky R. L., “Model funkcionirovaniya raspredelennyh vychislitelnyh sistem”, Vestnik Moskovskogo Universiteta, 3 (1990), 3–21, (in Russian).]

12. Wattanapongsakorn N., Levitan S.P., “Reliability optimization models for embedded systems with multiple applications”, IEEE Transactions on Reliability, 53:3 (2004), 406– 416.

13. Wattanapongsakorn N., Coit D.W., “Fault-tolerant embedded system design and optimization considering reliability estimation uncertainly”, Reliability Engineering & System Safety, 92:4 (2007), 395–407.

14. Bakhmurov A.G. et al., “Method For Choosing An Effective Set Of Fault Tolerance Mechanisms For Real-Time Embedded Systems, Based On Simulation Modeling”, Problems of dependability and modelling, 2011, 13–26.

15. Laprie J.C., Coste A., “Dependability: A Unifying Concept for Reliable Computing”, Proceedings of the 12th Fault Tolerant Computing Symposium, 1982, 18–21.

16. Xie Z., Sun H., Saluja K., “Survey of Software Fault Tolerance Techniques”, University of Wisconsin-Madison, Department of Electrical and Computer Engineering, 2006.

17. Laprie J.C. et al., “Definition and analysis of hardware and software-fault-tolerant architectures”, IEEE Computer, 23:7 (1990), 39–51.

18. Lyu M.R. (Editor-in-Chief), Handbook of software reliability engineering, McGraw-Hill: IEEE Computer Society Press, 1996.

19. Bakhmurov A.G., Kapitonova A.P., Smeliansky R.L., “DYANA: An Environment for Embedded System Design and Analysis”, Proceedings of 5-th International Conference TACAS’99, Amsterdam, The Netherlands, 1579, 1999, 390–404.

20. Бахмуров А.Г. и др., “Интегрированная среда для анализа и разработки встроенных вычислительных систем реального времени”, Программирование, 5 (2013), 35–52; [Bakhmurov A. G., “Integrated environment for the analysis and design of distributed realtime embedded computing systems”, Programming and Computer Software, 39:5 (2013), 242–254, (in Russian).]

21. Гладков Л. А., Курейчик В. В., Курейчик В. М., Генетические алгоритмы, ФИЗМАТЛИТ, 2006; [Gladkov L. A., Kureychik V. V., Kureychik V. M., Geneticheskie algoritmy, PHIZMATLIT, 2006, (in Russian).]

22. Чистяков В. П., Курс теории вероятностей, Наука, 1987; [Chistyakov V. P., Kurs teorii veroyatnostey, Nauka, 1987, (in Russian).]


Дополнительные файлы

Для цитирования: Волканов Д.Ю. Метод сбалансированного выбора механизмов обеспечения отказоустойчивости для распределённых вычислительных систем. Моделирование и анализ информационных систем. 2016;23(2):119-136. https://doi.org/10.18255/1818-1015-2016-2-119-136

For citation: Volkanov D.Y. Method for Choosing a Balanced Set of Fault Tolerance Techniques for Distributed Computer Cystems. Modeling and Analysis of Information Systems. 2016;23(2):119-136. (In Russ.) https://doi.org/10.18255/1818-1015-2016-2-119-136

Просмотров: 353

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-1015 (Print)
ISSN 2313-5417 (Online)