[发明专利]一种基于大型系统拓扑结构的容错节点分配方法

权利要求书

1.一种基于大型系统拓扑结构的容错节点分配方法，其特征在于,包括如下步骤:

步骤一、定义系统拓扑结构中节点位置分布，确定节点的位置；

步骤二、建模任意两个节点同时失效的概率模型，从而得到任意两个节点同时失效函数；

步骤三、计算任意两点同时失效的概率，得到任意两点同时失效的概率为固定值；

步骤四、构建节点分配模型，将计算节点集合抽象成对应的无向加权图G(V,E,W)，其中G表示无向加权图，V表示顶点集，E表示边集，W表示边的权集；

步骤五、运行覆盖算法，求解最优节点组合，使得集合权值最小，并且将结果保存并返回；具体步骤如下：

步骤一、定义大型系统拓扑结构中节点的具体位置分布：

1)用1,2,3,…表示系统中计算节点的编号；

2)用xi,yi,zi,ki分别表示计算节点i在整个大型系统拓扑结构中所处的位置；其中xi表示计算节点i所在的主板号，yi表示计算节点i所在的机框号，zi表示计算节点i所在的机柜号，ki表示所计算节点i所在的组号；

3)表示节点i,j同时失效的概率；

步骤二、建模并计算任意两点同时失效的概率函数根据任意两个节点在系统中所处的位置得出配对节点同时失效的概率函数，函数包含五个部分：单节点失效概率，相同主板上节点同时失效概率，相同机框内节点同时失效概率，相同机柜内节点同时失效概率和同排机框内节点同时失效概率；概率函数具体计算过程如下：

3.1)计算单节点失效概率P_s，即节点,平均无故障时间MTBF_n的倒数：

3.2)计算电源模块失效概率P_m，电源模块失效概率P_m等于电源模块平均无故障时间MTBF_m的倒数：

3.3)计算同机框内两节点同时失效的概率P_b即等于电源模块失效概率P_m，即P_b＝P_m；

3.4)计算风扇故障概率P_f；风扇故障概率P_f等于风扇平均无故障运行时间MTBF_f的倒数：

3.5)计算空调影响的节点失效概率P_c；同一组机柜有相同空调控制温度，一旦空调出现故障，节点也会同样因温度过高而出现故障，于是，空调影响的节点失效概率P_c为空调平均无故障时间MTBFc的倒数：

3.6)计算冷却系统故障导致的节点失效概率P_l；同一排节点也会受到冷却系统故障的影响，冷却系统故障导致的节点失效概率P_l为冷却系统平均无故障时间MTBF_l的倒数：

3.7)得出任意两个节点i,j同时失效的失效函数进而得出同时失效函数公式：

其中：

步骤三、计算任意两点i,j同时失效的概率；通过判断两个节点的位置关系，并进一步求出这两个节点同时失效的概率，得到两个节点的位置关系，代入失效函数公式，并将P_s、P_m、P_b、P_f、P_c、P_l的计算公式代入失效函数公式即可可求出节点i,j同时失效的概率；

步骤四、构建节点分配模型：对于任意作业系统给作业分配的计算节点集合，基于概率模型，建立计算节点集合对应的无向加权图G(V,E,W)，图的顶点对应所能选取的节点，而连接两个顶点的边表示这两个节点可以被分配在同一个检查点集合内，每条边所加的权值则表示相连两个节点同时失效的概率；

步骤五、运用覆盖算法，对于被抽象成无向加权图G(V,E,W)的目标系统，从中找出一个最优节点组合使得集合权值最小，即整个系统内存检查点出错概率最小。

2.如权利要求1所述的基于大型系统拓扑结构的容错节点分配方法，其特征在于,所述覆盖算法为k-clique覆盖算法。