论高可靠性系统中软件容错技术的应用 容错技术是当前计算机领域研

题目

论高可靠性系统中软件容错技术的应用 容错技术是当前计算机领域研究的热点之一,是提高整个系统可靠性的有效途径,许多重要行业(如航空、航天、电力、银行等)对计算机系统提出了高可靠、高可用、高安全的要求,用于保障系统的连续工作,当硬件或软件发生故障后,计算机系统能快速完成故障的定位与处理,确保系统正常工作。 对于可靠性要求高的系统,在系统设计中应充分考虑系统的容错能力。通常,在硬件配置上采用了冗余备份的方法,以便在资源上保证系统的可靠性。在软件设计上,主要考虑对错误(故障)的过滤、定位和处理,软件的容错算法是软件系统需要解决的关键技术,也是充分发挥硬件资源效率,提高系统可靠性的关键。 请围绕"高可靠性系统中软件容错技术的应用"论题,依次从以下3个方面进行论述: ①简述你参与设计和开发的、与容错相关的软件项目及你所承担的主要工作。 ②具体论述你在设计软件时,如何考虑容错问题,采用了哪几种容错技术和方法。 ③分析你所采用的容错方法是否达到系统的可靠性和实时性要求。

参考答案和解析
正确答案: 软件容错的主要目的是提供足够的冗余信息和算法程序,使系统在实际运行时能够及时发现程序设计错误,采取补救措施,以提高软件可靠性,保证整个计算机系统的正常运行。
软件容错技术主要有恢复块方法和N版本程序设计,另外还有防卫式程序设计等。
在进行本文的写作时,要注意以下几个方面:
①项目的概述,包括软件项目的功能与性能要求、软件整体结构、硬件环境描述:在项目中对容错的具体要求;所承担的工作内容。
②作为容错技术,主要考虑4种冗余:硬件冗余、软件冗余、信息冗余和时间冗余。但作为一个具体软件系统,往往会采用多种技术去实现,这里应给出具体实现方法。
③对自己采用的容错技术的结果进行系统的可靠性分析。主要说明以下几点:
通过容错技术实施,系统整个项目达到了几余度(如两余度、四余度、六余度)。
给出本软件的可靠性指标。
分析出软件容错的实时性指标,如恢复时间、重组合(或称重构)时间。
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相似问题和答案

第1题:

NetWare的系统容错技术采用( )级容错机制。

A.2

B.3

C.4

D.5


正确答案:B
解析:NetWare的系统容错技术采用3级容错机制。第一级系统容错(SFTI)主要是针对硬盘表面磁介质可能出现的故障设计的,用来防止硬盘表面磁介质因频繁进行读写操作而损坏造成的数据丢失。第二级系统容错(SFTII)主要是针对硬盘或硬盘通道故障设计的,用来防止硬盘或硬盘通道故障造成数据丢失。第三级系统容错(SFTIII)提供了文件服务器镜像功能。

第2题:

下列关于NetWare容错技术的描述,错误的是( )。

A.系统容错技术主要有三级容错机制、事务跟踪系统与UPS监控

B.第三级容错提供了文件服务器镜像功能

C.NetWare的三级容错机制是区别于其他网络操作系统的重要特征

D.UPS监控用来防止在写数据库的过程中因系统故障而造成的数据丢失的情况


正确答案:D
解析:系统容错技术大致有3种。①三级容错:第一级采用双重目录与文件分配表、磁盘热修复与写后读验证等措施,第二级包括硬盘镜像与硬盘双工功能,第三级容错提供了文件服务器镜像功能;②事务跟踪系统:用来防止写数据库记录的过程中因系统故障而造成的数据丢失的情况;③UPS监控:为了解决网络设备供电系统的保障问题。

第3题:

下列关于NetWare容错技术,错误的是( )。

A.系统容错技术主要有三级容错机制、事务跟踪系统与UPS监控

B.第三级容错提供了文件服务器镜像功能

C.NetWare的三级容错机制是区别于其他网络操作系统的重要特征

D.UPS监控用来防止在写数据库的过程中因系统故障而造成数据丢失的情况


正确答案:D
解析:系统容错技术大致有3种:①三级容错:第一级采用双重目录与文件分配表、磁盘热修复与写后读验证等措施,第二级包括硬盘镜像与硬盘双工功能,第三级容错提供了文件服务器镜像功能。②事务跟踪系统:用来防止写数据库记录的过程中因系统故障而造成数据丢失的情况。③UPS监控:为了解决网络设备供电系统的保障问题。

第4题:

鉴于综合自动化系统在运行中,因干扰信号的出现所带来问题,在提高可靠性方面,采取了的对策是()。

A即减少故障和错误出现机率

B利用微型计算机系统的自动自检测技术

C采用容错设计方式


A,B,C

第5题:

在第一级系统容错技术中,包括哪些容错措施?什么是写后读校验?


答案:一级系统容错技术包括双份目录、双份文件分配表及写后读校验等容错措施。写后读校验是每次从内存缓冲区向磁盘写入-个数据块后,又立即从磁盘上读出该数据块,并送至另一缓冲区中,再将该缓冲区内容与内存缓冲区中在写后仍保留的数据进行比较。若两者一致,才认为写入成功,继续写下一个盘块。否则重写。若重写后仍不一致,则认为盘块缺陷,便将应写入该盘块的数据,写入到热修复重定向区中。

第6题:

论高可靠性系统中软件容错技术的应用

容错技术是当前计算机领域研究的热点之一,是提高整个系统可靠性的有效途径,许多重要行业(如航空、航天、电力、银行等)对计算机系统提出了高可靠、高可用、高安全的要求,用于保障系统的连续工作,当硬件或软件发生故障后,计算机系统能快速完成故障的定位与处理,确保系统正常工作。

对于可靠性要求高的系统,在系统设计中应充分考虑系统的容错能力,通常,在硬件配置上,采用了冗余备份的方法,以便在资源上保证系统的可靠性。在软件设计上,主要考虑对错误(故障)的过滤、定位和处理,软件的容错算法是软件系统需要解决的关键技术,也是充分发挥硬件资源效率,提高系统可靠性的关键。

请围绕“高可靠性系统中软件容错技术的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。

简述你参与设计和开发的、与容错相关的软件项目以及你所承担的主要工作。


正确答案:[写作要点] 通过自己所从事的具有容错能力的软件课题应说明以下几点: . 项目的概述包括软件项目的功能与性能要求、软件整体结构、硬件环境描述; . 在项目中对容错的具体要求; . 所承担的工作内容。
[写作要点] 通过自己所从事的具有容错能力的软件课题,应说明以下几点: . 项目的概述包括软件项目的功能与性能要求、软件整体结构、硬件环境描述; . 在项目中对容错的具体要求; . 所承担的工作内容。

第7题:

在第二级系统容错技术中,包括哪些容错措施?请画图说明之。


答案:(1) 第二件容错技术包含的容错措施:第二级容错技术主要用于防止由磁盘驱动器和磁盘控制器故障所导致的系统不能正常工作,它具体又可分为磁盘镜像和磁盘双工。(2 )第二级容 错技术的图示说明如图所示。

第8题:

容错技术是通过在系统中设置【 】来提高系统可靠性的一种技术。


正确答案:冗余部件
冗余部件 解析:容错技术是通过在系统中设置冗余部件来提高系统可靠性的一种技术。

第9题:

以下关于容错技术的叙述中,错误的是______。

A.系统容错技术,主要研究系统对故障的检测、定位、重构和恢复
B.从余度设计角度出发,系统通常采用相似余度或非相似余度实现系统容错
C.从结构角度出发,容错结构有单通道加备份结构、多通道结构
D.通常硬件实现容错常用的有恢复块技术和N版本技术

答案:D
解析:
本题考查计算机系统容错技术相关的基础知识。计算机系统容错技术主要研究系统对故障的检测、定位、重构和恢复等。典型的容错结构有两种,即单通道计算机加备份计算机结构和多通道比较监控系统结构。从硬件余度设计角度出发,系统通常采用相似余度或非相似余度实现系统容错,从软件设计角度出发,实现容错常用的有恢复块技术和N版本技术等。

第10题:

UPS是一种重要的网络系统可靠性设计,属于()

  • A、软件容错
  • B、硬件容错
  • C、容错电源
  • D、容错存储

正确答案:C

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