[发明专利]基于分级检查点的移动云系统容错方法

说明书

本发明提供一种基于分级检查点的移动云系统容错方法，包括S1：将移动云系统中节点的检查点分成两级检查点；S2：设定level‑1型检查点数量的占比和level‑2型检查点数量的占比；建立检查点预期总额外时间开销最小化模型，获得使移动云系统中第一个故障周期M₁的额外时间开销最小的检查点的频率函数；根据频率函数，获取移动云系统执行移动应用程序过程中检查点的放置时间序列；S3：在放置时间序列中的各时刻，设置各节点的level‑1型检查点和level‑2型检查点；本发明将检查点分成两级，分别进行容错配置，并对在移动云系统联合执行的移动应用程序的拓扑进行超图化建模，减少了额外时间开销，提高了整个移动云系统的可靠性和可用性。

技术领域

本发明涉及移动云领域，具体涉及一种基于分级检查点的移动云系统容错方法。

背景技术

移动云计算被认为是发展最迅速的技术之一，伴随着移动云计算的发展，终端用户移动性已经成为当代互联网的重要特征。尽管移动云计算允许移动设备将计算密集型应用卸载到远程云服务器进行计算和存储等处理，增强了应用程序的性能，降低了电池功耗，处理了因资源受限而无法在移动设备中处理的应用程序，但在时间管理、容错性能和均衡负载等方面存在的问题仍是移动云计算中亟待优化解决的问题。

目前，已有人从基于检查点技术的移动云容错策略方面进行研究，以解决上述存在的问题。现有的基于检查点技术的移动云容错策略都是通过采集移动云系统中故障信息并据此设置单一层级检查点，来对移动云系统中发生的故障进行重启\恢复。而移动云系统故障需分为永久性故障和瞬态资源故障，当节点发生永久性故障时，将导致之前保存在节点中的检查点文件丢失，从而使得整个移动云系统无法通过检查点重启\恢复；并且随着移动云系统规模的扩大，检查点文件的大小也会相应增加，设置检查点的开销及从故障中恢复的开销将愈来愈难以承受。

因此，需要提出一种不仅能够更具针对性的对各类故障进行容错，还能够有效防止检查点文件因节点故障而造成丢失的问题的基于分级检查点的移动云系统容错方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于分级检查点的移动云系统容错方法，根据移动云系统中的故障可恢复程度，将移动云系统中的故障对应的检查点分成两类，分别进行容错配置，并对在移动云系统联合执行的移动应用程序的拓扑结构进行超图化建模，在减少执行移动应用程序的额外时间开销，提高了整个移动云系统的可靠性和可用性，避免了移动云系统发生故障后不可恢复或恢复的开销过大而导致的移动云系统中各数据节点负载不均、长时间过载或宕机现象，且不需要对移动云系统的故障概率作预设，可以适应多种故障概率曲线。

本发明提供一种基于分级检查点的移动云系统容错方法，包括步骤：

S1：将移动云系统中节点的检查点分成两级检查点，即移动云系统瞬态资源故障对应的level-1型检查点和移动云系统永久资源故障对应的level-2型检查点；

S2：设定level-1型检查点数量的占比和level-2型检查点数量的占比；

建立检查点预期总额外时间开销最小化模型，获得使移动云系统中第一个故障周期M₁的额外时间开销最小的检查点的频率函数；

根据频率函数，获取移动云系统执行移动应用程序过程中检查点的放置时间序列；

S3：在放置时间序列中的各时刻，按照level-1型检查点数量的占比和level-2型检查点数量的占比设置各节点的level-1型检查点和level-2型检查点。

进一步，所述步骤S3中设置level-2型检查点包括步骤：

S31：将移动云系统的拓扑结构映射到超图结构中，并对超图结构中的各节点进行编码；

S32：将每个level-2型检查点的原始文件存该level-2型检查点所属节点的稳定存储器中；