容错技术论文范文

容错技术论文范文第1篇

当系统内部有故障存在时，通过容错技术消除故障的影响，使系统最终仍能给出正确的结果。按照时间划分，故障可分为以下三种：永久性故障、间歇性故障和偶然性故障。永久故障是永远持续下去直至修复为止的故障。对硬件来说，永久性故障意味着不可逆的物理变异。对软件来说，这类故障也就是一个不可以自动恢复的错误状态。间歇性故障是短暂的，但却是断续的，它既有偶然性，又有不定期的重复性。如一个处于临界状态的电路输出时好时坏，而一个虚焊点就会引起这样的故障。偶然性故障出现是短暂的，且可能是非重复性的。常常由于环境的变换、电源方面的干扰、元器件性能的波动、软件的随机变换、电磁干扰等因素而引起。这样的故障有可能仅出现一次，或很长时间出现一次，但却可能造成数据错误，甚至系统瘫痪。

针对不同故障应采取不同的容错方法。容错技术能自动适时地检测并诊断出系统的故障，然后采取对故障的控制或处理的对策略。按照系统的失效响应阶段，可以把各种容错技术分成三种：故障检查、静态冗余、动态冗余。故障检测并不提供对故障的容忍，而是发生故障时给出一个警告。故障检测广泛应用于微型机和小型机之类的小系统中，其中一些已体现了简单的联机检测机理。严格地说，故障检测不是容错，它尽管检测了故障，但是不能容忍这些故障，不给出故障警告。动态冗余用于纠错码存储器或具有固定配置(即线路器件之间的逻辑连接保持不变)的多数表决冗余计算机之类的系统中。

根据不同情况，一个容错系统可经历以下阶段：(1)故障检测：大多数失效最终导致产生逻辑故障。有许多方法可用来检测逻辑故障，如奇偶校验、一致性校验和协议违章都可以用来检测故障。故障检测技术有两个主要的类别，即脱机检测和联机检测，在脱机检测情况下，进行检测时设备不能进行有用的工作；联机检测提供了实时检测能力，因为联机检测与有用的工作同时执行。联机检测技术包括奇偶校验和冗余校验；(2)故障限制：当故障出现时，希望限制其影响范围。故障限制是把故障效应的传播限制到一个区域内，从而防止污染其他区域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技术把失效效应掩盖了起来，从某种意义上说，是冗余信息战胜了错误信息，多数表决冗余设计就属于故障屏蔽；(4)重试：在许多场合，对一个操作系统的第二次试验可能是成功的，对不引起物理破坏的瞬间故障尤其如此；(5)诊断：对故障检测技术没有提供有关故障位置、性质的信息进行诊断；(6)重组：当检测出一个故障并判明是永久性故障时，重组系统的器件替换失效的器件或把失效的器件与系统的其他部分隔离开来，也可使用冗余系统，确保系统能力不降低；(7)恢复：经检测和重组后，必须消除错误效应。通常，系统会回到故障检测前处理过程的某一点，并从这一点重新开始操作。这种恢复形式通常要后备文件、校验点和应用记录方法；(8)重启动：如果一个错误破坏的信息太多，或者系统没有设计恢复功能，那么恢复就不可能实现。仅当系统未受任何破坏时，才能进行“热”重启，并从故障检测点恢复所有的操作。“热”重启相当于系统需要完全重新加载；(9)修复：即把诊断为故障的器件还原下来，修复也可以是联机进行的或者脱机进行的；(10)重构：对元件进行物理替换之后，把修复的模块重新加入到该系统中去。对联机修复来说，实现重构不中断系统的工作。

随着计算机硬件和网路的快速发展，容错计算机的系统开销逐渐降低，且纠错速度快。而软件方法实现的容错，对硬件不会提过高的要求。同时系统灵活，资源利用比较合理。更正检测、诊断将会采取人工智能的处理途径，以专家系统的各种智能工具来支持故障检测和诊断。利用专家的知识，借助推理机构，迅速而准确地提供诊断结果。系统的动态重构、故障恢复功能及神经元芯片等将被用到容错技术中来，都将在智能化的支持下得以实现。同时对电路内部的自检、自重构研究，可以解决电路本身及子系统的可靠性问题，将会出现容错的VLS1芯片及可直接支持系统容错设计的可容错设计芯片，为系统设计者提供一个具有透明性的容错设计元器件。进入到芯片内部的容错技术的研究将成为容错研究的一大分支。

随着网路时代的到来，对于一个成功的电子商务系统来说，必须响应在线客户的需求并遵守服务的那个协议(SLA)，同时保护客户的隐私及电子商务系统安全正常运营。对于客户要求的响应程度及安全保护措施是一个基于Internet的电子商务系统成功的必要条件，容错服务器就成为网络时代电子商务运营商首要选择。未来的智能化家庭都将拥有一个家庭数据中心，可提供全天候的服务，包括家庭安全、防盗和防煤气泄漏以及各种家用电器的控制，这个家庭数据中心也只有采用容错计算机才能担当。今后容错技术将同时在软件和硬件上得到发展，将会出现初级的容错软件的设计方法，应用软件方面的容错设计将会产生一些实用的工具，同时产生一个通用操作系统和硬件相结合的容错方法，走软硬结合的道路。系统容错设计将在分布式系统、CSCW等方面出现新的容错设计方法。

[摘要]随着计算机技术的发展，容错技术和容错计算机将成为新的研究发展方向。本文介绍了容错技术的基本原理及内容，介绍了容错系统的经历阶段和实现容错功能的关键技术，总结了计算机容错技术的现阶段的应用情况。

[关键词]容错技术可靠性容错功能

参考文献：

[1]胡谋.计算机容错技术[M].北京：中国铁道出版社.

[2]杨孝宗.容错计算技术的提出和发展[J].电子和信息化.

[3]刘云龙，陈俊亮.基于数据流分析的软件容错策略[J].软件学报.

容错技术论文范文第2篇

关键词：3G视频通信H.264/AVC容错技术

传统的视频编码标准都是围绕比特流的概念组织的。实际上用于传送数字视频的大多数网络体系结构并不适合直接传输比特流。在许多网络体系结构中，比特流需要拆分为数据分组。这些分组的特性，如最小/最大尺寸、相关开销和差错属性等在网络体系结构间、甚至在某个给定的网络体系结构内也是很不相同的。假如视频编码器自身能和网络特性很好的匹配，将能够获得更好的视频QoS。问题是如何容错地支持易差错的无线移动网络？为了解决无线移动信道视频的容错传输，我们将采用如前向纠错编码及支持差错复原的视频压缩编码技术来解决。H.264编解码器可以很好的解决易差错信道的视频容错传输。在3GPP/3GPP2的传输环境下通过选择适当的条带长度使H.264编解码器和无线移动信道的网络特性得到很好的匹配，实现无线移动信道视频的容错传输。H.264标准适用于无线网络传输的主要原因之一就是在概念上分为两层:视频编码层VCL(VideoCodingLayer)和网络抽象层NAL(NetworkAbstractionLayer)，其中VCL负责高效的视频内容表示，它被设计成尽可能独立的网络，NAL负责对编码信息进行打包封装并通过指定网络进行传输。H.264中还定义了两种新的帧编码类型，即SP帧和SI帧来完成不同流的切换，可以根据传输网络和用户终端的具体情况自适应地在不同码率的视频流之间切换，这大大改善了视频流对3G网络的适应性。

一、3G视频通信中容错技术的应用

3G通信技术的出现使对话式无线视频业务成为可能，虽然3G网络在移动环境下的带宽可达384kbps，在静止环境下的带宽可以达到2Mbps，但是由于信道衰减、建筑物遮挡、终端移动、多用户干涉等原因影响，使得信道是时变且高误码的，因此，在3G网络上传输视频流时，仅仅追求高的压缩效率是不够的，必须有一定的容错和错误掩盖措施。最新的3GPP/3GPP2标准要求3G终端支持H.264/AVC视频编解码技术，同时由于硬件的限制，3G终端只支持部分H.264/AVC的容错工具。H.264中虽然提供了一些容错工具，但是它们有各自不同的用途和目的，即在不同的场合需要选择不同的组合来使用。

1.1错误隐藏技术由于错误隐藏技术能够利用接收到的数据来恢复丢失的数据，因此一般都应用在解码器端。在无线网络环境中，解码器的这种能力尤其重要，因为无线网络环境中误码率高，很多RTP包在传输中被网关或者路由器丢弃，而这些丢失的数据又必须在解码器端根据空间和时间上的相关性来恢复。错误隐藏技术的实现方法也很多，在JVT参考软件中，就使用了一种空间相关性的方法，即使用被丢失宏块周围的4个宏块来恢复被丢失的数据，其选用的标准是使恢复后边缘数据的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。这种方法的效果虽不是最好，但是计算简单有效。

1.22Slice结构为了满足MTU大小的要求，在3G网络视频传输中对视频进行分片压缩显得尤其重要。经过分片压缩后的视频中每个RTP包中包含一个片，一般每个slice中包含一个或者几个宏块，并以RTP包的大小满足MTU的要求为准。

1.3帧内编码块刷新由于帧内编码不依赖时间上相邻帧的数据，所以帧内编码块能有效地阻止由于包丢失甚至帧丢失而引起的错误传播。对于对话式视频业务来说，由于实时性要求高，而且I帧刷新的频率较低，因此可以用帧内编码块来部分代替I帧的作用。H.264／AVC提供了两种帧内编码块刷新(intrablockrefreshing)模式；其中，一种是随机模式，即用户可以选择帧内编码块的数目，而由编码器随机决定哪些哪些位置上的宏块实行帧内编码；另一种是行刷新模式，即编码器在图像中依次选择一行进行帧内编码，但图像分辨率大小不同，每次需要帧内编码块的数目也不同，例如在QCIF格式图像中，每次需要选择一行，即11个宏块进行帧内编码，而在CIF格式图像中，这个数字变成22。

1.4参数集(ParameterSets)H.264标准中，取消了序列层和图像层，将原本属于序列和图像头部的大部分句法元素分离出来形成序列参数集SPS(SequenceParameterSet)和图像参数集PPS(PictureParame2terSet)。序列参数集包括了与一个图像序列有关的所有信息，如编码所用的档次和级别、图像大小等，应用于视频序列。图像参数集包含了属于一个图像的所有片的信息，如嫡编码方法、FMO，宏块到片组的映射方式等，应用视频序列中的一个或多个独立的图像。多个不同序列参数集和图像参数集被解码器正确接收后，被存储于不同的己编码位置，解码器依据每个己编码片的片头的存储位置选择合适的图像参数集来使用。

1.5冗余片(RedundantSlice)H.264编码器除了对片内的宏块进行一次编码外，还可以采用不同的编码参数对同一个宏块进行一次或多次编码，生成冗余片，冗余片的信息也被编码进同一个视频流中。解码器在能够使用主片的情况下会抛弃冗余片，反之如果主片丢失，也可以通过冗余片来重构质量。

1.6灵活的宏块排序(FMO)FMO技术通过片组(slicegroup)技术来实现。片组是由一个或者多个片组成，而每个片中通常包括一系列的宏块。采用FMO进行视频编码的好处在于，可以使因信道传输而引起的错误分散。具体实施方法是:帧图中的宏块可以组成一个或几个片组，每一个片组单独传输，当一个片组发生丢失时，可以利用与之临近的已经正确接收到的另一片组中的宏块进行有效的错误掩盖。片组组成方式可以是矩形方式或有规则的分散方式(例如，棋盘状)，也可以是完全随机的分散方式。采用FMO提高了码流的容错能力，却使编码效率有所降低，同时也会增加编码延迟时间。

二、结论

通信技术的飞速发展，第三代数字无线移动通信网络以及多媒体信息服务(MMS)的兴起为无线移动环境下的多媒体通信业务(特别是视频)提供了应用和发展的需求．多媒体业务是3G的基本业务之一，然而视频通信业务对3G网络还是一种挑战，这是由于无线网络是一种易错网络，容易受到多径干扰、阴影衰落等多种条件的影响，致使视频传输流中的RTP包会大量丢失，因此对于3G无线网络中的视频通信业务，容错技术是不容忽视的。H.264／AVC视频编码标准本身提供了许多容错工具，可以很好的解决易差错信道的视频容错传输，提高3G视频通信的可用性。

参考文献：

[1]潘全卫.DHCP服务器容错方案[J].网管员世界.2009.(5):55-56.

[2]柳林，张引，张三元，叶修梓.3G对话式视频业务中H.264/AVC的容错策略[J].中国图象图形学报.2006.(9):1223-1229.

容错技术论文范文第3篇

传统的控制器均是在执行器和传感器不发生故障的假设提出的。但事实上，绝大部分控制系统，执行器和传感器是容易发生故障的两个部件。特别是执行器，由于存在可动部件，更容易出现各种故障。此时，传统的控制策略就不能很好地维持系统的正常性能，甚至会导致系统的不稳定。为了提高系统运行的可靠性，有必要考虑设计即使故障出现，也能消除或者抵抗故障影响而使系统保持好的性能、仍然能达到预期控制目标的控制器，也即所谓的FTC技术。因而，故障容错控制对安全性能要求高的系统，如飞行器控制系统，原子能控制对象，高速磁悬浮列车等，就显得极为重要。在容错控制的发展历程中，Eterno等人在1985年将容错控制分为被动故障容错控制（Passive Fault Tolerant Control，PFTC）和主动故障容错控制（Active Fault Tolerant Control，AFTC）。被动容错控制的概念源于它对系统故障进行被动处理，通常既不需要事先的故障检测和诊断，也不需要控制律重构。主动容错控制是一种基于获得的故障诊断信息对系统进行在线重组的控制策略。由于AFTC能对故障做出极有针对性的处理，所以相对于PFTC，具有更强的容错能力。在故障估计的基础上，就要在线实时调整控制器去调节出现的故障，使得出现故障后的系统仍然具有一定的期望性能。从目前大多数的研究成果来看，容错控制也存在着几个关键性问题：

（1）绝大部分的容错控制是直接将在线获取的故障加入到附加控制器中，通过附加的控制器来补偿故障的影响。但这种方法欠缺控制器设计整体上的考虑。

（2）都是在单一故障下设计的容错控制器，两种故障同时考虑的成果几乎没有。

（3）目前许多容错控制器都是在假设状态可测的条件下设计完成的，由于在实际中状态可能不易测得，这大大降低了设计方法的实用性。

（4）在实际系统，非线性系统相比线性系统来说更具普遍性和复杂性，而其容错控制的研究目前并没有出现太多成果。

参考文献

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[2] Parton R.J. Fault-tolerant control： the 1997 situation. IFAC SAFEPROCESS， 97 Aug. 1997， Kingston Upon Hull， UK， 1033-1055.

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[11] 叶银忠，潘日芳，蒋慰孙. 控制系统的容错技术的回顾与展望. 第二届过程控制科学论文报告会论文集[C]，1988.

[12] 葛建华，孙优贤. 容错控制系统的分析与综合. 杭州：浙江大学出版社，1994.

[13] 闻新，张洪钱，周露. 控制系统的故障诊断和容错控制. 北京：机械工业出版社，1998.

[14] 周东华，叶银忠. 现代故障诊断与容错控制. 北京：清华大学出版社，2000.

[15] 胡昌华，许化龙. 控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计.北京：国防工业出版社，2000.

容错技术论文范文第4篇

Electronics System Design

Techniques for Safety

Critical Applications

2009

Hardback

ISBN 9781402089787

Sterpone著

随着社会的发展和科技的进步,信息技术已经深入千家万户,人们周围充斥着各种电子设备。电子设备的误操作或故障时有发生,有时这些会造成对人员的伤害或者环境的破坏,为了避免这些,人们提出了安全性苛求系统的概念。这种系统是指通过各种设计和制造手段保证在其使用寿命范围内,运行过程中不出现任何对使用者和环境造成伤害的错误。本书便是针对这个问题编写的。

本书共分8章。1.介绍了可用于发射环境下的FPGA设计技术,主要包括硬件结构设计的可重构设计技术和冗余技术,还介绍了基于sram的FPGA的软件结构及FPGA线路结构;2.首先介绍了辐射效应包括单粒子反转和单粒子门锁。基于单粒子反转的FPGA内存优化,对SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余结构及容错系统的约束条件;3.纠错效率分析算法。首先介绍了静态分析算法,然后介绍了该算法的基本原则,并分别介绍了用于SEU分析和MCU静态分析的新算法;4.介绍了一种新的高可靠性的应用于S-RAM FPGA 的算法,该算法从定位和运行两个方面进行了优化,减小了程序出错的可能性,提高了运行可靠性;5.首先介绍了具有容错功能的基于SRAM的FPGA系统设计的新流程,然后介绍了容错线路的设计优化方法,最后进行了实验,验证了新设计的优越性;6.基于FPGA内部降压机制的系统优化,介绍了一种可以用于SRAM-FPGA的减压系统,他不需要外部任何器件,可以完成高效率的减压,该系统在Xilinx SRAM FPGA上实验验后结果良好;7.介绍了一种用于DNA生物芯片的新型硬件结构,它采用双核硬件结构,实现了不同单元的多指令操作,并在一种FPGA系统上采用这种结构制备了DNA芯片,显示出这种优化结构的强大能力;8.首先介绍了RCF器件,然后介绍了ReCoM结构,最后实验显示新型的ReCoM结构性能更为优越。

本书的作者Luca Sterpone目前任教于都灵理工大学(意大利),研究方向为数字系统设计和计算机结构。他2003年毕业于都灵理工大学,获得工程学士学位,之后在该校读博士学位,并于2006年毕业,论文研究方向为“电子系统设计技术的安全关键技术应用”,获得了2007年度欧洲优秀论文奖。

本书内容新颖,针对性强,适合电子工程师、硬件工程师以及计算机专业、电子专业的学生阅读。

刘军涛,博士生

(中国科学院电子学研究所)

Liu juntaoDoctoral Candidate

容错技术论文范文第5篇

科技论文 参考文献 引用 错误

朱久法，《辐射防护》编辑部副编审；郑钧正，卫生部工业卫生实验所。

现代科学研究与技术工作几乎都必须在前人已有工作的基础上不断开拓创新，因此作为反映和展示某项科研结果而促进学术交流的科技论文，一定离不开引用必要的相关参考文献。选题与立题的前奏曲就是充分的文献调研和消化过程，文献调研本身乃是科学研究工作的重要基础和基本功，这更值得新加入科研队伍的年轻生力军充分重视。

我国国家标准《文后参考文献著录规则》GB/T 7714―2005，专门明确规定了此方面的技术规范。这项国家标准是在1987年原施行标准版本基础上修订，于2005年10月正式实施的。GB/T 7714―2005不仅对连续出版物的析出文献、普通图书与会议论文集文献、专著中的析出文献、专利文献等的引用标志格式做出一些新变动，而且适应发展需要又增加了电子图书和电子期刊的文献著录规定等。

科技论文引用参考文献已经成为一篇好论文必不可少的重要组成部分。参考文献引用得当，反映作者切实掌握了该研究领域的历史渊源和发展动态，并把自己的研究工作融入相关发展方向，如此，不仅可节省论文的篇幅以突出阐述自己的科研重点和创新特色，且具体体现了尊重他人劳动，具备保护知识产权的良好职业道德操守等。但这个重要环节却很容易被有些作者所疏忽而出现各种差错，甚至有些作者没有认识到参考文献引用不当或错误，可能降低整篇论文的含金量。

在此，笔者对参考文献引用错误或者明显不当收集归纳为5类并作分析讨论，借以抛砖引玉，引起大家对此问题的足够重视，以期有利于读者、作者和编者一齐携手，共同努力办好学术期刊。

一、缺乏引用密切相关的重要文献

科技论文必须恰当引用与其密切相关的参考文献，从而承上启下，延伸和发展某一研究方向。发表交流自己研究工作的新进展、新见解，既能从不同角度进一步印证已有的研究结果，也可提出与既往有关文献不同的或者就部分修正的观点进行争鸣切磋，从而推动科技进步。但有的论文虽然引用诸多参考文献，却偏偏遗漏了与该论文密切相关的重要参考文献。究其原因，一种是作者没有真正掌握该研究方向的历史沿革与发展动向，因而可能导致所开展的研究工作纯粹是重复了前人工作，等于盲目投入，没有价值；另一种情况则是有意回避别人已有的研究基础与经验，借以标榜自己在该方面研究的“开创性”，这就存在职业道德问题了。而实事求是永远是科研工作的基本准则。此外，保护知识产权已经越来越引起全社会关注，尤其科技论文（包括研究生学位论文）引用他人原创的图、表、数据和论点等，都必须标注所引用的出处。树立保护知识产权意识，尊重其他作者的劳动乃是良好学风的重要组成部分。[1.2]

二、所列引用文献是作者未真正查阅过的

有的作者把引用参考文献当成写论文的一种装饰品，列出一系列未经查阅的、没有参考过的“参考”文献，也就是所谓的“假引用”。还有的耍小聪明，投机取巧地移植其他作者同类论文的参考文献照抄来点缀（尤其是引外文文献）。这自然出现了有的参考文献与该论文的主题内容关系不大，有的参考文献与正文所标引处叙述的问题风马牛不相及，有的参考文献的发表期刊、年份以及卷期页不符等情况。

引用参考文献的目的是便于他人阅读和理解。直接引用二次文献，有时会非常不便于读者查找。当然，一种情况是作者未找到原始文献或者说他不知道，另一种情况则是作者故意不引用。自己的研究受惠于哪些论著，并且在写作时利用人家的哪些材料和数据，自己心里应该是最清楚的。可是，有些人却千方百计地回避它们，在列举的参考文献中难觅其踪影。这种做法轻者是掠人之美，重者则是剽窃抄袭 。为遮人耳目，引用者可谓绞尽脑汁，使出浑身解数，在窃取不大为人所知的文献和外文资料时瞒天过海，在偷窃易于被人识破的论著时改头换面。这些掩耳盗铃的手法确实能蒙蔽人于一时，但是最终还是要露出马脚的，只是迟早的事情。但此类属于学风问题，编辑必须引起高度重视。

三、引用了有时效性的无效文献

许多文献有时效性，例如国际放射防护委员会（ICRP）、国际辐射单位与测量委员会（ICRU）、国际原子能机构（IAEA）等组织的专题出版物和技术报告，尤其是国际标准和国家标准等，这些只在其有效期内有指导意义。不了解其时效还加以引用（不含用于历史沿革追述者），表明作者把握不住学科的进展动态，工作未做到位。引用已经失效的过时文献，不但不能佐证自己的论点，反而说明自己的论据以及结论有问题，并且会产生误导读者的不良作用，影响更不好。如ICRU关于辐射量与单位的基本报告是世界各国公认的权威文献和指南，原来的ICRU第33号报告（1980），已被新发表的ICRU第51号报告（1993）和第60号报告（1998）联合取代。[3]但竟然有专业杂志仍于2005年在连续刊出“继续教育”讲座时，沿用过时的1980年报告。这类失误除了文章作者自身素质外，还有专业杂志和编者的责任问题。至于有关法规与标准，其时效性更强，它们都需要不断更新和完善，以适应认识的不断深化和发展的需要。例如我国的放射防护新基本标准GB 18871―2002，[4]自2003年4月正式实施，原来的GB 4792―84和GB 8703―88也就同时无效了。[5]但引用已被取代而无效的旧法规和旧标准的科技文章，至今还不时在有关专业期刊上频频出现。引用过时而无效的法规与标准所开展的工作和得出的结论显然是错误或不当的。这个问题不应再被作者、编者所忽视了。

四、引用内容错误或不当的文献

没有时效性的文献也同样存在内容正确与否的问题。把内容错误或者不当的文献加以引用，必然导致错误的推论和结果，进而断送自己的研究工作，只能损害自己文章的可读性和交流价值。这更表明科技文献调研确实是科学研究工作的重要基础和基本功，一定要充分重视并认真做好。在当今众多专业杂志林立和海量科技文献中，作者须广泛调研且善于辨清良莠，恰当选取有用的参考文献。不能盲目迷信所谓的名人和不经认真阅读筛选就引用其内容错误或者不当的文献。一种避免方法是在应用参考文献时注意取自确实属于本学科的核心期刊，多从本专业领域里挑选比较权威的杂志中选择（有真正的同行专家审稿把关，质量比较可靠），不要轻易选用有的作者蓄意“走偏门”在质量不高或者偏离本专业的杂志上发表的文章（往往专业把关可能欠准确或有误）。这也从另一角度印证，论文被引用率是学术期刊以及论文质量的评价指标之一。

五、参考文献引用格式上的错误

相对于前面4类错误，文献引用格式上的失误分量稍轻些。但这个问题又比较普遍，并容易被疏忽。其实参考文献的具体引用格式，已有专门的国家标准（如GB/T 7714―2005）可以遵循，只要认真仔细地照办就一定不会出差错，在此已无需赘述。除国家标准GB/T 7714―2005的明确统一规定外，不同杂志在一些细节上（包括标点符号）有所区别也必须仔细留意，例如有的杂志要求用规定的标志代码（如M、J、S等）标注每条文献的载体类型（即图书、期刊、标准等）；有的要求注明文献所发表卷（期）的起止页码；有的杂志还要求把中文文献翻译成英文同时并列出以方便对外交流。这些只能依照各杂志的稿约执行，认真就不会失误。

由此可见，参考文献的正确引用并不简单。本文把参考文献的各种引用错误，提升到科技论文的严重缺陷问题这个高度并不为过。参考文献的正确引用对一篇科技论文至关重要，必须认认真真把参考文献当成写作科技论文的重要组成部分。虽然每篇文章在期刊上发表要经过责任编辑初审加工、两位专家审稿、主编终审等多道把关程序，但作者自己认真撰写、修改和核查依然是最重要的环节，也是最有益于作者（团队）自身科研工作的事情。只要坚持实事求是的科学态度和弘扬严肃认真的良好学风，充分认识引用参考文献对一篇科技论文的重要作用，在读者的监督下，依靠读者、作者、编者的共同努力，科技论文引用参考文献所存在的错误、疏漏必将得到不断克服，从而充分发挥引用参考文献的良好功能，更好地促进学术交流，推动科技进步。

参考文献：

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[3] 郑钧正. 电离辐射量与单位的演进[J]. 中国辐射卫生，2006，15（1）：87-89.

容错技术论文范文第6篇

一、基于微信公众号创业的优点

高达6亿用户群体的微信平台，对传统营销行业带来颠覆性的影响。相比其他宣传渠道，微信公众号创业具有以下优势。（1）传播有效性高。不同于博客、微博等社交平台，微信是从熟人朋友中发展起来的社交平台，其最初的传播模式是一种熟人传播。这样一种基于信任的小众传播发展起来的用户群，具有极高的信赖度和有效性，是传统媒介无法做到的。2016年，微信进入2􀆰0时代，微信社交关系从熟人社交逐渐演变为半熟人社交，通过微信这一平成“六度人脉”销售网络的建设不再是天方夜谭，而是实实在在每天都在发生的事实。［1］一对多的公众号传播模式，直接将消息推送到手机，达到率和被观看率几乎是100％。（2）便捷的商家用户沟通渠道。微信公众号的推送与用户留言这一功能，让商家可以随时随地提供信息和服务，根据用户需求调整销售模式。微信公众号的推出开放了微信对外接口，实现了第三方平台的接入，让微信公众号营运者可以根据需要设置实现了微信会员卡、微信商城、微信团购等营销功能。同时商家可以通过大数据分析，了解用户活跃度、用户消费特点，调整销售策略，贴近用户需求。［2］（3）成本低门槛容错率高。微信创业最大的特点在于其“草根性”。申请微信公众号手续非常简单———有效身份证件与一个未绑定微信的电子邮箱，任何怀揣创业梦想的人都能在这一平台上开设自己的公众号。早期公众号的运营，几乎不需要创业者的资金成本，这样几乎“无门槛”的准入形式和低成本的运营模式，容错率极高，非常适合早期创业的大学生团队。

二、基于微信公众号的大学生创业实践探索

（1）做好公众平台的精准定位。大学生微信公众号创业，首先做好平台的精准定位。公众号是准备面向本校“精耕细”做好推广工作，还是面向整个大学生群体实施“广撒网”策略，都值得创业者认真思量。公众号的名称和头像要符合自己的微信定位，能够直接体现定位，简介一定要清晰明了，同时能够吸引粉丝关注。公众号的推送内容一定要突出自己的优势，才能在众多的公众号推送中脱颖而出。（2）公众号服务内容贴近大学生生活。丰富多彩的咨询、实用便捷的服务是吸引大学生关注的最好方法。大学生创业公众号若能抓住学生的需求提供服务，将极大提高创业成功率。大学生创业者可以立足在校生群体需求，通过便捷的网络服务，提供订餐、购物、查询等功能，满足用户群体需求。最常见的大学生微信平台服务功能有：校内便捷服务（校内失物招领、课表查询、校内通知等）、公交线路查询等服务。［3］以笔者所在高校为例，五个大三学生敏锐抓住学校毕业生论文修改苦不堪言，毕业生论文打印供不应求的市场需求，创建毕业生论文服务公众号，面向本校毕业生提供论文格式修改工作和论文打印工作，因其紧贴学生需求、价格低廉、送货上门等服务，通过微信裂变式传播，让这小小的创业团队在2017年毕业季挣到创业的第一桶金。（3）做好线上线下推广工作。首先做好线上推广工作。除了利用朋友圈熟人链接推广外，还可以通过学校相关网站、贴吧、论坛等发帖推广，班级QQ群也是一个很好的推广方式。除了线上推广工作外，线下活动推广的效果也不可小觑。例如与校园社团合作，帮忙校内社团招募通知、社团勤工助学宣传、社团活动推广等，做到社团推广与公众号推广双赢。线下推广活动还可以考虑通过有奖活动的方式，例如扫码抽水果，关注就送棒棒糖等方式，促使学生参与活动提高公众号的粉丝数。（4）微信平台与等级培训挂钩。大学生对各类技术等级证书培训的需求也是一个巨大的市场。大学生创业团队若能与校外优质培训机构合作，为学生提供实用的培训考试攻略，为培训机构提供广告推广业务，将是一条营销新途径。

三、结语

大学生对微信的使用度与依赖度极大，大学生微信公众号创业具有天然的受众优势，加之微信公众号创业起点低，商家用户互动较好，利用熟人和半熟人社交圈传播的有效度较高等特点，做好大学生微信公众号创业，推动大学生创业工作，具有重要意义。

作者:缪经纬 张永 单位:无锡科技职业学院

参考文献：

［1］石明翰．基于校园微信公众平台的大学生创业实践［J］．科教导刊，2015（10）：170－171．

［2］侯智勇．大学生微信公众平台创业模式［J］．职业教育，2016（36）：58．

容错技术论文范文第7篇

摘要】论文选题系统是高校本科教学过程中的重要系统，基于Web的论文选题系统的基本组成，提出了论文选题系统的设计方案，探讨了设计过程中所采用的相关技术与方法。【关键词】论文选题；WEB；ASP【中图分类号】TP315【文献标识码】A【作者简介】彭建盛（1979－），男，广西河池学院物理与电子工程系助教，研究方向：电子电路与通信系统设计，计算机应用。基金项目：河池学院院级A类课题（20__A—E003）资助项目引言随着高校办学规模的不断扩大，每年毕业生的数目也随之增多，在毕业前的毕业论文选题和论文管理工作成了比较繁琐的事情，本文设计的基于web的论文选题系统，使学生选题与教师审核论文为一体，准确地统计出各毕业生的选题情况，以及查看指定毕业生的论文。这样有助于对毕业生的论文进行统一管理，方便论文的审核，进一步提高工作效率。1.系统分析1.1系统结构分析1．1需求分析毕业选题系统从毕业生选题开始，到毕业设计答辩以及毕业设计成绩汇总统计结束。系统要求能够将毕业生信息登记入库、提供从学籍数据库进行批量导人的数据接口、指导教师任职资格的申报和院级(系部)审核、毕业生选择指导教师、申报毕业设计选题、指导教师批准开题、下达设计任务书、毕业生修改和提交开题报告、中期检查、对实习阶段进行动态记录、撰写修改和提交毕业论文、教师进行在线论文指导、学院以及指导教师下发通知、评定毕业设计成绩、汇总统计毕业设计成绩、核算指导教师工作量、班主任查看本班学生的毕业设计动态情况、设定教师允许指导的毕业生人数、毕业论文答辩、打印一览表、打印各种统计汇总表、系统管理员进行日常管理维护等操作。其次，为了信息的保密与安全。系统还要提供一定的安全机制。1.2数据库管理系统的选择及数据库结构设计本系统采用MicrosoftAccess数据库管理系统创建数据库。考虑到系统的功能，建立如图1所示的表结构来实现系统的要求。1.3系统功能需求分析①用户权限分析。将系统用户权限分为管理员、指导教师和毕业生等三个级别。系统管理员有对系统的基本信息、学校信息和各个级别用户的注册的权限，同时也负责所有教师的论文选题录入；指导教师用户有查看选题信息，自身负责的选题的录入、修改的权限，以及确定选题学生的预选/正选/退选状态；而学生具有浏览选题列表和选题的权限[1]。②安全性分析。论文选题系统涉及教师以及学生的切身利益，必须保证系统数据的安全性。因此，在IP段限制、SQL语句过滤（防SQL注入）、用户密码安全等方面有相应措施。③统计分析。要保证经过统计分析后的数据公正合理，就必须对指标项的涉及和数据统计的算法进行合理的、全面的分析。必须解决对数据的指标项的设置和各个指标项的限定。可以根据各自情况单独设定，也可以统一在程序中设定：如各选题的最大选题人数，就可以根据选题的难易和教师本身的情况来确定，在录入过程中单独填写；又比如统计各个指导教师的工作量，通过对学生毕业论文的完成情况审核、网上答辩和学术委员会的通过意见来确定等。2.系统主要技术的实现2.1ASP访问数据库的实现ASP是服务器端的脚本执行环境，可用来产生和执行动态的高性能的WEB服务器程序。当用户使用浏览器请求ASP主页时，WEB服务器响应，调用ASP引擎来执行ASP文件，并解释其中的脚本语言(JScript或VBScript)，通过ODBC连接数据库，由数据库访问组件ADO(ActiveXDataObjects)完成数据库操作，最后ASP生成包含有数据查询结果的HTML主页返回用户端显示。由于ASP在服务器端运行，运行结果以HTML主页形式返回用户浏览器，因而ASP源程序不会泄密，增加了系统的安全保密性[2]。此外，ASP是面向对象的脚本环境，用户可自行增加ActiveX组件来扩充其功能，拓展应用范围。本系统采用Windows20__Server构建Web服务器，默认安装了IIS5.0；如上所述，以Access作为后台数据库，通过ADO服务器组件，建立connection对象与数据库链接，并且作了容错处理，代码如下：DimDb,Conn,ConnstrDb="database/lwgl.mdb"connstr="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource="&Server.mappath(""&AdminDbPath&Db&"")SetConn=Server.Createobject("ad odb.connection")’========数据库链接验证==========0thenerr.clearsetconn=nothingresponse.write"数据库连接出错！"Response.EndElseconn.openconnstriferrthenerr.clearsetconn=nothingresponse.write"数据库连接出错！"Response.EndendifEndif在系统中，由该“conn”连接执行SQL语句。2.2用户登录本系统采用三种用户同一界面登录的方式，根据用户选择的用户类型、输入的用户名和密码等信息进入系统。根据用户类型下拉菜单（select）提交的用户类型数据，到不同的用户数据表中提取记录进行比对，比对成功即建立三个session对象进行用户类型、用户名和密码的存储，并且转到相应页面。Session对象的特点是每一个成功登录的用户所拥有的Session对象都是相互独立的，从建立开始到网页被关闭或者网页过期，其值才会被清空。而用户注销也就是Session对象被清空的过程。利用此特性可以检测用户身份，防止未登录用户打开管理页面或者查看到其他用户的私密信息等。各个用户基本功能如图2所示：2.3系统安全本系统采用基于用户功能项的权限管理机制。由“用户管理”功能实现用户的权限分配用户权限存储在用户表中的权限字段，字段内容为权限编号的组合，以及IP段限定来完成。①为防止SQL注入编写了一个SQL语句过滤程序，限于篇幅，没有将源程序列出。其原理是将影响显示的26个日文片假名和一些非法字符如*，！，$等符号替换为空，使SQL语句成为规范的，安全的语句。②IP段限定。首先就是IP地址的获取问题。用到了Request.ServerVariables("HTTP_X_FORWARDED_FOR")对象获取真实IP，考虑到获取到的可能是服务器的IP，而如果客户端没有通过服务器来访问，那么用Request.ServerVariables("HTTP_X_FORWARDED_FOR")取到的值将是空的[3]。因此还用到了Request.ServerVariables("REMOTE_ADDR")，代码如下：userip=Request.ServerVariables("HTTP_X_FORWARDED_FOR")

Ifuserip=""Thenuserip=Request.ServerVariables("REMOTE_ADDR")即：如果客户端通过服务器，则取HTTP_X_FORWARDED_FOR的值，如果没通过服务器，就取REMOTE_ADDR的值。3系统优势与特点3.1.优势基于Web的论文选题系统具有一定的优势，结合校园网络情况选用B／S(Br0w8er／Sewer)结构模式的三层应用结构，即用户界面、中间层、数据库层，通过WEB页面完成本系统得一系列操作。学生问题、指导老师得解答、论文答辩及其他得管理操作均可通过因特网按照HTTP协议标准进行传输，所有数据信息存贮于后台数据库。3.2.技术特点①系统结构方面，采用超强的ASP技术和ADO数据库技术，很好的处理了界面操作、后台管理和数据库三者之间的有效链接。②在程序设计中，采取了必要的容错和保护措施，使系统平台具有良好的容错性、稳定性和一定程度的人性化。③系统维护方面，采用了ASP技术，Html技术与数据库技术相结合，程序与数据相分离，利于系统的维护与升级。当系统功能需强化时，只需修改程序部分；而数据需要修改时，通过程序界面即可更改。3.结束语本文基于ASP技术、HTML技术和ADO数据库访问技术，成功设计并实现了一个论文选题系统。该系统具有较为完备的前、后台处理功能，能满足毕业生论文的开题、选题、上传论文、评分等诸多教学工作的需求，使毕业生的毕业论文管理更加方便，对提高毕业生毕业论文（设计）的质量和加强素质教育有重大的推动作用。参考文献[1]彭大文,林于东.建筑工程毕业设计网站的创建与实践研究[J].高等教育.20__,37(4):22-24.[2]蒙新.ASP编程技术与综合实例演练[M].北京:清华大学出版社,20__:84-97.[3]贾佳,郝洪明.ASP与SQLServer网站架设[M].北京:机械工业出版社,20__:89-112.

容错技术论文范文第8篇

【关键词】冗余容错设计 故障率 静态冗余系统

0前言

硬件是计算机的基础，硬件容错技术主要是利用多份硬件来实现的，即是利用冗余来实现容错。并且硬件冗余的级别越低，故障率降低的效果越好，但增加了故障检测和电路设计的困难。在实际应用中，最常见的有静态冗余、动态冗余和混合冗余等模式。

1计算机控制系统的硬件冗余容错设计

1.1电路级冗余设计

1. 2静态冗余系统

静态冗余是指冗余结构相对固定，不随发生故障的情况变化而变化的一种冗余形式。静态硬件冗余的工作形式是将发生的故障加以隐蔽，来达到防止故障造成差错的目的。静态冗余的原理就是通过表决的形式来决定掩蔽发生的故障。静态冗余模块是系统运行时必要的组成部分，模块在工作时全部参与运行，即多个模块执行相同的功能，表决器通过多数一致原则输出分析结果以达到隐蔽故障的目的。静态硬件冗余的形式通常是三模冗余。即三个相同的模块接收共同相同的输入并将产生各自的结果，送至表决器。表决器的输出则取决于模块输入结果。即如果有一个模块故障，另两个模块正常，则正常模块的输出可将故障模块的输出屏蔽，以达到防止故障造成差错的目的。

1.3动态冗余系统

动态硬件冗余系统是由若干相同模块共同组成的，以故障检测及系统恢复等方式来达到容错的一种硬件冗余系统。动态硬件冗余系统的特点是系统的冗余结构是随故障情况的变化而发生变化，并且动态硬件冗余系统在规定时间内进行模块重组并恢复正常运行；因此动态硬件冗余系统是允许故障产生差错，但避免差错产生失效。

动态硬件冗余有备份替换和双机比较两种主要工作方式。

1.4混合冗余系统

混合冗余系统的实质就是将静态冗余系统和动态冗余系统结合起来。通常，混合冗余系统由静态冗余的TMR核心模块、备份模块、表决机构等组成，并由切换机构确保静态冗余的TMR核心的完整性，即当TMR核心模块中有一个发生故障，立即以无故障的备份模块取代。

2.计算机控制系统的硬件冗余容错设计分析

在电路级冗余设计中，从上面的结果可以看出，当开路故障率比短路故障率小时，以先串后并结构为好，反之以先并后串结构为好。

静态静态冗余系统中，以三模冗余系统与单模系统可靠度的关系为例。三模表决系统的平均无故障时间是单模系统的5/6，那么，我们把两者的可靠性曲线一起绘于图1。由图可见，当Rt>0.5时，三模系统的可靠度高于单模系统，当R（t）

动态冗余系统由于系统恢复使用某种重组技术，，系统的冗余结构将随故障情况发生的变化而变化，因此这种技术不防止故障产生差错，但防止差错产生失效。

在混合冗余系统中，当不一致检测器检测TMR模块中有一个模块的输出结果与表决机构的输出结果不一致时，则系统将该模块切换，并用备份模块予以替换。只要有多数模块输出正确，则表决机构的输出就是正确的。备用模块是TMR模块输出结果不一致时替换TMR模块，直至备用模块全部用完，所以备份模块的数量的越多，混合冗余系统的可靠性也就越高。由上可知，混合冗余系统利用其自身结构有效地使计算机系统运行的可靠性提高，并延长了其无故障运行时间。

3总结

根据上述分析可知，在电路级冗余容错设计中，应根据其短路故障概率及开路故障概率来判断其容错设计型式。静态冗余系统中，只有当单模系统的可靠性比较高时，所构成的多模表决系统才能有比单模系统更高的可靠度。动态冗余系统则需注意其适用范围。混合冗余系统则有较高的无故障运行时间。

参考文献：

[1] 卓兴中. EMP 效应下计算机容错性能测试系统的研究与实现[D]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学硕士论文， 2009：

容错技术论文范文第9篇

[论文摘要]随着计算机技术的发展，使存储数据的技术手段也发生很大变化。存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。利用RAID技术可以把数据分布到多个硬盘上，从而取得更好的稳定性和性能。

一、引言

随着计算机技术的快速发展和计算机应用的不断深入，计算机已经逐渐介入了我们的生活的方方面面,同时各个方面对计算机技术提出了更高的要求，为了适应人们的需要，计算机技术不断的在各个方面变革着。Internet的普及更加剧了信息的几何化增长，于是存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。当然用于存储信息数据的设备就是关键了：比如对于一个大型的网站来说，因为存储设备的故障导致网站的片刻的瘫痪，也可能带来巨大的损失。那么，如何解决这一问题呢？很显然单靠用多个硬盘简单的备份不能从根本上解决问题。这时一种叫做独立冗余磁盘阵列（RAID）的技术就应运而生了,这种技术可以把数据分布到多个硬盘上，从而取得更好的稳定性和性能。

二、RAID技术

（一）RAID技术简介。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，可以提升硬盘速度，增大容量,提供容错功能够确保数据安全性，易于管理的优点，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。

数据冗余的功能可以保证用户数据一旦发生损坏，就可利用冗余信息使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。

（二）RAID的几种模式。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，已经发展了多个级别，有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。

1．RAID0。RAID0又称为Stripe或Striping，即DataStripping数据分条技术，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID0是由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写，数据被均匀分布在各个硬盘上，一般情况下，使用的硬盘越多，读写的速度越快。RAID0的特点是读写速度快，并且价格便宜；缺点是安全性相对较差，因为在RAID0中的一个硬盘出现故障时，整个阵列的数据将会丢失。RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型，但没有容错功能。因此，RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。

2．RAID1。RAID1称为磁盘镜像。原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上，当一个磁盘出故障时，仍可从另一个硬盘中读取数据，因此安全性得到保障。但系统的成本大大提高，因为系统的实际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。

3．RAID3。RAID3是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时，从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素材），当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。与RAID0相比，RAID3在读写速度方面相对较慢。

4．RAID4。RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构，RAID4和RAID3很像，它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘，RAID4的特点和RAID3也挺象，不过在失败恢复时，它的难度可要比RAID3大得多了，控制器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。5．RAID5。RAID5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID5使用了一种特殊的算法，可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡，从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。RAID5提高了系统可靠性，但对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。

6．RAID6。RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合，使用了二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载，很少人用。

7．RAID7。RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构，它所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度；每个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时操作系统可以使用任何实时操作芯片，达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视，可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机，当多用户访问系统时，访问时间几乎接近于0。但如果系统断电，在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系统成本很高。

8．RAID10。RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构，可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高，可扩充性不好。

9．RAID53。RAID7即高效数据传送磁盘结构，是RAID3和带区结构的统一，因此它速度比较快，也有容错功能。但价格十分高，不易于实现。

三、RAID级别的的选择

使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合，在通常情况下，RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用，如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等；而RAID5适合较小文件的应用，如文字、图片、小型数据库等。RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。

四、RAID技术的实现方法

RAID实现有两种方法，一种是用专门的控制新片来完成，控制芯片可以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。另一种方法是用软件的方法来实现，比如WIN2000就含有软件RAID的功能。

总之,冗余磁盘阵列RAID技术，能够将有效数据和校验数据均匀分布在多个硬盘中并加入校验数据，当有硬盘损坏时，通过校验数据恢复损坏硬盘申的数据。在恢复过程中，不影响系统的服务。同时，RAID系统可以大幅度提高磁盘数据1/0(input/outpu志；输入输出)的性能。通过配置并使用RAID系统，可以最大限度地减少由于硬件损坏造成的系统故障和数据丢失。

参考文献：

[1]基于网络RAID结构的IP存储广域网性能研究/崔宝江著。

[2]二级网络条纹数据布局及其相关问题的研究/刘晓光。

容错技术论文范文第10篇

摘 要 论文中首先对web集群系统运用markov模型描述了其可用性，从理论上建立了集群高可用模型。然后，着重针对web集群系统中区分服务对不同请求采取不同的服务质量，对可用度的指标要求也不相同的情况，提出了一种基于概率的实时容错调度算法。 关键词 web集群，可用度，容错调度，算法 1 引言 由于internet中信息的数量呈指数级增长，其中的主要信息是web信息，因此，基于单一系统映像的web服务器集群系统是满足当前应用的有效方法。该方法把若干性能较低的服务器用局域网连成一个性能较高的整体，即web服务器集群[1],系统结构如图1所示，前端分发器依据一定的原则将客户请求分发给后台服务器，后台服务器执行客户请求后返回给客户，使其从客户端看来就如同一台服务器。 图1 web集群系统模型图 高可用性是web集群系统提出的三大目标（高性能、高可用、易扩展）之一，它起初主要是利用系统中后台服务的冗余来达到系统的高可用性，但是随着研究的深入和基于内容的前端分发器的发展，并不要求后台服务是同一的，这就增加了系统的灵活性，提高了处理机的利用率，同时允许系统进行动态配置，如负载均衡调度等，这也给系统可用性设计与调度提供了更多的要求。但值得指出的是：一直少有对系统可用度的研究，特别是利用数学模型建模来进行定性与定量分析的实时容错调度算法研究。现有的可用度研究大多只针对冗余服务的可用性,而对它们的性能考虑得不够全面[2,3]。 本文的研究工作主要在于：首先对web集群系统运用markov模型描述了其可用性，从理论上建立了集群高可用模型。然后，着重针对web集群系统中区分服务对不同请求采取不同的服务质量，对可用度的指标要求也不相同的情况，提出了一种基于概率的实时容错调度算法，算法采用了请求的主从备份技术。通过延迟从备份请求重新转发时间，来为可能因处理机故障而执行失败的主请求实现容错功能，并通过对无错时停止重发来提高处理机的利用率和系统对任务的接收率,实验结果证实了算法的有效性。 2 web集群可用度数学模型与分析 当构成系统各部件的寿命分布和故障后的修理时间分布均为指数分布时，只要适当定义系统的状态，这样的系统总可以用马尔可夫过程来描述。 如果一个离散马尔可夫过程的状态转换只限于相邻状态之间，则称此过程为一个生灭过程[4]。对于生灭过程，可用自然数来表示可能的状态，而处于状态n的一个过程在下个时刻只能转换到状态n-1或状态n+1。 生灭过程处于状态n的稳态概率pn如下： (1) 式中，p0为系统处于状态0的稳态概率。再根据 (2) 可以得到系统处于每个状态的稳态概率[5]。 针对集群系统，可以做如下模型假定：①故障和修复的到达时刻都是指数分布的,分别为λn和μn；②对每个节点在时刻(t,t+dt)发生故障的条件概率是ldt；③对每个节点在时刻(t,t+dt)完成修理的条件概率是mdt；④同时出现两个或更多个节点故障或修理的概率是零；⑤每个节点的故障或修理的事件与所有其它事件无关。这样就可以建立集群系统的可用度模型。集群系统由n个节点组成，其状态n的稳态概率pn 就是集群高可用系统中所有节点都出现故障，即整个系统不可用的概率，而a=(1- pn)即为集群系统的可用度。 (3) 求解(2)、(3)式得： 这样，集群系统处于状态n的稳态概率pn为： (4) 由此得到集群系统的可用度为 (5) 对式(5),随着节点数的增加，系统的可用度迅速增加。假定平均修复时间为0.5小时。计算可得，在有4个结点的集群系统中，即使每个结点的故障率高达0.1次/小时，集群系统的可用度已经达到99.9%。那么已知系统所需的可用度为an，很容易得到所需服务器台数为： n= (6) 3 基于概率的实时容错调度 3.1 实时容错调度算法的基本思想 随着电子商务等关键业务的发展，要求任务的执行可用度很高，而且往往都有严格的时间约束,若由于处理机的故障导致某些任务不能完成，或不能在其限定的时间之前完成，就可能造成重大损失[1,6]。因此需要在web集群系统中提供一定的实时容错调度能力以提高整个系统的可用性。 文献[7]、[8]提出在不同处理机上调度任务的多个版本来运行，以此达到容错的目的。 但是，同样任务的多个版本，运行时具有同样的请求，系统利用率只有1/n。文献[9]提出了一种回收的方法，提高了系统效率。 系统的请求集可定义为γ={ti|i=1,2,…}。ti可以用一个四元组(gi，si，di，pi)来表示。其中，gi表示请求到达系统的时间；si表示请求被调度开始执行的时间；di表示请求必须执行完成的时间，即deadline；pi表示请求的执行时间；采用的故障模型同第2节[5]，另外，在对请求进行容错调度的同时，系统要能及时通过“心跳”诊断并报告处理机故障[10]。由于处理机之间通信所需时间与请求的执行时间相比非常短，因此可忽略处理机之间消息的传递时间[7,8]。 基于概率的实时容错调度算法基本思想如下：对任一动态到达系统的非周期性任务ti，我们将首先置入主请求队列qp，同时将此请求复制一份到从请求队列qb，主请求记为pti,，从请求(或称为后备请求)记为bti，确定它的区分

服务等级k，以区分服务的等级确定从备份请求的延迟时间和重发的概率，以这二个参数标记从备份请求队列bti，如果在tri重发时间前收到pti成功执行的报告，则取消bti，否则按标记重发tri，这就是无错时停止重发以提高系统的性能。 假设pti与bti被调度的时间段分别记为slot(pti)与slot(bti)，那么实时容错调度算法如图2所示。 3.2 实时容错调度算法 算法：实时容错调度算法 1、 当一个新请求ti到达系统后，先将pti置入主请求调度队列，通过复制获得从备份请求bti，置入从请求队列。确定四元组中的三个元素{ gi，di，pi }和区分服务等级ki。 2、 在前端分发器中调度pti。 ① 主请求队列中的pti根据负载均衡原则调度到调度表中允许的可用服务器，调度开始执行时间为si。 ② 依据区分服务等级确定延迟时间区间范围：delayti=[si,di-pi]； ③ 依据区分服务等级确定重发的时间sbti和概率pbti，sbti=（1-ξ）* delayti, pbti=k*ξ； //ξ为区分服务所对应的级别，在(0～1)之间，k为常数； ④ 以(pbti，sbti ，di，pi)标记从备份请求bti； 3、 以bti的调度参数调度bti执行，调度满足如下原则：server(pti)!= server(btj),如果server(pti)= server(ptj)且server(bti) = server(btj)，那么slot(bti)∩slot(btj)=φ,其中,i≠j； // server(ptj)表示处理请求ptj的服务器； 4、对从请求任务在调度前收到pti正常执行结束的消息,则取消从备份队列中的bti请求。 图2 实时容错调度算法 4 分析与仿真实验结果 通过对第2节的分析，我们很容易得到在不同系统参数下，web集群系统服务器台数与可用度的关系，如图3所示。

图3 不同参数下，系统可用度与服务器台数的关系 对于容错调度算法，spare processor方法[9]是采用一个或多个处理机作为备份，若系统出现故障时，则把故障机上的任务全部转移到备份处理机上运行，采用重新执行的方式来恢复。而若在系统没出现故障时,备份处理机一直处于空闲状态。 实时容错调度算法中主要考虑系统可用度的提高与系统接纳率，我们考虑在第2节故障模型下，采用容错调度算法后，可用度与系统利用率的关系如图4所示，可用度越高，系统利用率则越低。 图4 可用度与系统利用率关系图 图5表示与其它算法[9]在不同负载率情况下拒绝率的对比，从而说明本研究中所提出的实时容错调度算法能提高系统的接收率。

图5 不同负载下系统拒绝率对比图 5 结论 服务器冗余是提高系统可用度的基础，但同时降低了系统性能。论文主要从集群系统可用度的数学建模和容错调度二个方面分析了提高可用度的措施，实验结果表明算法很好地支持了系统的可用性，对于集群与分布式系统的高可用性分析与容错调度有较好的指导作用。 参考文献 1 v. cardellini, e. casalicchio, m. colajanni, p.s. yu. the state of the art in locally distributed web-server systems. acm computing surveys, 2002, 34(2): 1-49. 2 钱方，贾焰等. 提高冗余服务性能的动态容错算法. 软件学报，2001，12(6): 928-935. 3 周幼英，李福超等.关于调度算法与web集群性能的分析. 计算机研究与发展，2003,40(3): 483-492. 4 p.r. parthasarathy ,r.b. lenin on the exact transient solution of finite birth and death processes with specific quadratic rates. math. scientist, 1997, 22: 92-105. 5 高文，祝明发. 基于生灭过程的机群系统高可用性分析与设计. 微电子学与计算机，2001，18(4): 47-49. 6 郑在宾，金海等. 有tcp连接容错功能的网络负载平衡调度系统. 华中科技大学学报，2003,31(2): 17-19. 7 ying feng,son sang h. scheduling hard real-time tasks with tolerance of multiple processor failures. microprocessing and mcroprogramming, 1994,40: 193～206. 8 piestman a l. a fault-tolerant scheduling problem. ieee trans on software engineering, 1988, (12): 1089-1095. 9 sylvain lauzac, rami melhem. adding fault-tolerance to p-fair real-time scheduling. in: workshop on embedded fault-tolerant systems 1998，34-37. 10 曾碧卿，陈志刚. 服务器集群系统研究. 计算机应用研究，2004，21(3)：186-187，196