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移动计算环境下检查点仿真工具研究

作　者: 张欣
导　师: 门朝光
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 移动计算检查点仿真 GloMoSim
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 51次
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内容摘要

检查点容错策略是移动计算系统普遍采用的一种重要的容错手段,对提高移动计算系统的整体性能具有重要意义。对于容错策略的算法设计与性能提高来说,仿真技术的应用有利于降低实际组网的开销,提高实验的质量,缩短研发的周期。本文着重对移动计算环境下检查点容错策略的仿真工具展开研究,为移动计算环境下检查点容错策略的性能研究提供测试平台。首先,论文研究了移动计算环境下检查点容错策略,将检查点策略进行分类,提取各类检查点策略的共同特征,将这些特征表示为不同的离散事件。同时,本文用多个离散事件表示分布式检查点策略的单个进程,构建离散事件的仿真模型,并设计出移动计算环境下检查点仿真工具的总体框架。在此基础上,对仿真工具的主要功能、各模块划分、界面设计和参数设置进行了分析和设计,包括仿真的模型,各模块的结构。其次,基于总体设计,本文构建了移动计算环境,模拟了移动结点的握手迁移机制,建立网络的拓扑结构,设计检查点容错策略。离散事件生成模型按照离散事件驱动原理生成离散事件,通过在GloMoSim应用层中添加新的检查点协议,读取离散事件进行仿真。本仿真工具保证了所有检查点算法都准确地服从相同的离散事件进行公平地比较,获得检查点设置开销、通信开销、存储开销、无错运行开销等结果。同时,本文描述了各功能函数的内容与作用,并对重点问题的解决方法进行了介绍。仿真工具依据用户的需求随机生成一系列消息序列及系统故障。为了增强仿真工具的可扩展性,本文的方法预留各类检查点容错算法的函数接口,使整个仿真系统具有正确性和实用性。最后,论文选择基于悲观日志和乐观日志的检查点算法进行实验。实验结果表明仿真工具具有正确性和实用性,能够对移动计算环境下检查点容错策略进行模拟仿真,满足研究的需要。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题研究背景  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
  1.3 论文主要研究内容  14-15
  1.4 论文组织结构  15-16
第2章相关知识介绍  16-28
  2.1 移动计算  16-18
    2.1.1 移动计算的应用及特点  16-17
    2.1.2 移动计算环境模型  17-18
  2.2 检查点容错策略  18-23
    2.2.1 基于检查点的容错策略  18-20
    2.2.2 基于消息日志的容错策略  20-21
    2.2.3 评价标准及性能比较  21-23
  2.3 无线网络仿真软件GLOMOSIM  23-27
    2.3.1 GloMoSim 简介  23-24
    2.3.2 GloMoSim 的结构模型  24-25
    2.3.3 GloMoSim 中文件的关系  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章移动计算环境下检查点仿真工具的设计  28-44
  3.1 设计目标  28-29
  3.2 体系结构  29-31
  3.3 界面设计和基本参数  31-33
  3.4 移动计算模型的设计  33-37
    3.4.1 移动计算环境搭建模块  33-35
    3.4.2 移动结点握手迁移模块  35-37
  3.5 检查点容错模型的设计  37-40
    3.5.1 通信事件产生模块  37
    3.5.2 内部事件产生模块  37-40
  3.6 GLOMOSIM 仿真模型的设计  40-43
    3.6.1 检查点的仿真原理  40
    3.6.2 离散事件的仿真建模  40-42
    3.6.3 检查点仿真流程设计  42-43
  3.7 本章小结  43-44
第4章移动计算环境下检查点仿真工具的实现  44-57
  4.1 开发平台  44-45
  4.2 离散事件生成模型的实现  45-48
    4.2.1 移动计算模型的实现  45-46
    4.2.2 检查点容错模型的实现  46-47
    4.2.3 离散事件生成模型的主要函数及功能  47-48
  4.3 GLOMOSIM 仿真模型的实现  48-56
    4.3.1 检查点协议的添加  48-52
    4.3.2 仿真软件的启动  52
    4.3.3 检查点事件的仿真流程  52-55
    4.3.4 主要函数的实现  55-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章移动计算环境下检查点仿真实例及结果分析  57-64
  5.1 仿真实例  57-59
    5.1.1 基于悲观日志的策略  57-58
    5.1.2 基于乐观日志的策略  58-59
  5.2 仿真测试环境  59-61
  5.3 仿真结果和性能分析  61-63
  5.4 本章小结  63-64
结论  64-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  71-72
致谢  72

移动计算环境下检查点仿真工具研究

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