软件老化过程建模、预测及软件再生策略研究

研究基于Linux网络服务器的软件老化过程建模、预测及软件再生策略问题.通过引入动量项及模拟退火算法的人工神经网络(BP)改进算法,对软件老化过程进行建模和预测.克服了BP算法收敛速度慢,易陷入局部极小值的缺陷,并提出将基于阈值的软件再生策略用于软件老化现象的主动性容错,提高软件系统的可靠性和可用性.仿真结果表明,该策略既降低了软件失效率,又减少了系统由于软件恢复而暂停服务的时间.     

软件Rejuvenation周期的优化

软件Rejuvenation技术通过定期对软件系统执行Rejuvenation操作来有效改善软件系统性能,执行Rejuvenation操作的周期直接关系到软件系统性能的改善.目前,主要通过单个指标的优化对软件Rejuvenation周期进行研究,这并不能整体提高性能.鉴于此,提出了综合考虑整体性能指标的方法来优化软件Rejuvenation周期,将所关心的指标综合考虑,在适当降低某个指标性能的同时有效提高其他指标性能,起到整体提高软件系统性能的目的.以综合考虑系统可用性、系统停机时间以及系统损失3个指标为例进行探讨,并寻找到了2个可以用之对软件Rejuvenation周期进行优化的目标函数.实验结果表明,通过该目标函数得到的周期可以很好地改善软件系统的整体性能.     

基于Xen的软件再生方法研究与实现

实现服务器虚拟化的虚拟机系统在长期的运行过程中会出现性能衰退、服务质量下降等"老化"现象。为了避免虚拟机系统软件老化造成的不必要的损失,本文使用软件再生方法来解决这一老化问题,提出了一种改进的虚拟机再生框架,分析了三种对虚拟机监视器进行再生的方法。并在此基础上采用Cold-VM方法和Migrate-VM方法对虚拟机监视器进行了再生实验。实验结果表明,Cold-VM方法对当前系统服务的中断时间较长,而Migrate-VM方法可以有效的降低当前系统服务的中断时间,提高系统的可用性。     

基于自配置的软件可信性增长方法

为了更好地解决软件信任危机,提出一种基于自配置的软件可信性增长方法,以使软件具有自我配置能力,达到增强软件可信性的目的.借鉴自律计算中的自配置机制,定义3种自配置策略,建立基于自配置的软件可信性模型.采用马尔可夫再生随机Petri网对模型进行建模分析,得到模型在稳态时相应的参数.使用JMeter模拟用户对软件系统发起HTTP请求,对采用本方法改进的软件与原软件相关参数进行了比较.结果表明,通过选择适当的软件自配置周期不仅能够提高软件的可信性,而且能够降低软件的维护成本;本方法能提高软件可信性,并且在同样负载下运行改进后软件的系统性能也有一定的提高.     

基于构件的柔性无线传感器网关设计

针对嵌入式系统中应用环境和用户需求易于变化的问题,将柔性软件思想与嵌入式软件的设计结合,提出了一个具有动态重配置能力的基于构件的柔性网关设计模型.结合无线传感器网关的设计,首先探讨了网关的软硬件设计方法,并给出了基于构件实现该网关的软件设计模型;其次,建立基于组件的柔性Web用户管理界面,动态配置系统运行参数;最后,将柔性软件设计思想模型实际运用于远程抄表系统,验证该设计模型的有效性和可用性.     

基于模块化的容错技术在测控系统软件开发中的应用研究

软件开发中可以通过模块化的方法提高代码的重用率,但不同系统调用相同的模块,将使得各系统发生共同故障的可能性大大增加。为提高软件的可靠性,将容错技术引入到模块化方法开发的测控系统软件中,根据测控系统自身的特点,从数据、操作、硬件及软件四个方面讨论了软件开发中的避错、容错方法。在我们所研制开发的驱动桥综合性能实验台软件系统开发中的应用表明,该方法在提高代码重用率,降低开发周期的同时,也显著提高软件系统的可靠性。     

综合光电对抗系统的使用可用性评估

采用计算机仿真的方法通过合理假设,建立了系统使用可用性评估模型:在设置系统完成任务的时间线后及对器件的维修性提出了维修假设和维修策略的前提下,利用Monte-Carlo方法模拟设备失效和维修时间,完成了对该系统的可用性仿真,得到可评估系统完成任务的使用可用性Ao值.可用性评估方法为综合光电系统的设计和维护保养提供可供参考的量化依据,同时也为优化后勤保障方法和降低系统的全寿命周期费用提供了前期准备.     

软件构架描述语言ADL的研究进展

软件构架是对子系统、软件系统构件以及它们之间相互关系的描述,已逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一.构架描述语言(ADLs)是具有构架结构的规范及其操作语义的形式化体系,采用形式化手段表达和推理软件构架,它提供了建模软件系统概念构架的特征.与编程语言、需求语言、建模语言、模块互连语言(MILs)等不同,ADLs形式化地描述了整个系统的构件、连接器、配置及其约束关系,除了识别系统的构件和连接器之外,还专门表达了构件的行为规范、协议规范和连接器规范.目前ADLs的研究逐步转移到移动及可视化集成框架的研究、ADLs支持工具的研究、提高支持工具的有效性等方面.融合ADL与UML进行系统建模与分析也是一个重要的研究内容.     

基于Windows机房软件安全管理方法

对Windows操作系统下学生及教师用计算机局域网中的软件系统的快速高效安全的管理方法进行了论述和研究，介绍了应用技术及安全措施、在实践中应用了软件克隆法和硬件保护卡法对所属计算机房进行保护，取得了很好的效果，大大缩短了系统及应用软件安装的时间，并保证了所有计算机软件配置的一致性，这种方法特别适用于机房配置相同的计算机的软件管理和维护。     

基于负载模型的软件抗衰决策方法

该文提出了一种新的基于度量的抗衰决策方法,把系统的实时负载作为一个重要因素,建立了系统负载的半马尔可夫模型,基于负载模型分别给出了抗衰实施时间和抗衰粒度的决策方法。实验结果表明：与基于时间的抗衰实施时间决策方法比较,基于负载的抗衰决策方法具有更高的预测准确性;同时选择合适的抗衰粒度将有助于提高系统的可用性,降低抗衰成本。     

一种嵌套的软件抗衰策略及其模型

该文针对软件在连续运行过程中普遍发生的老化现象，提出了一种嵌套的基于时间的软件抗衰策略，并采用Petri网来描述每次恢复的具体过程，采用有限状态自动机控制恢复次数，建立整个策略的实施过程模型。与传统的基于时间的软件抗衰策略不同，该策略在每次执行系统级恢复前首先执行N次的应用级恢复，从而减少了恢复时间，降低了抗衰成本和周期性应用级恢复策略预测失败的风险，提高了系统的可靠性。另外，该策略具有可扩展性，对于多种因素导致的性能衰退，可以执行多级嵌套的恢复。     

基于Rejuvenation的程序执行时间优化算法

Rejuvenation是为了防止软件老化而提出的一种主动性、预防性的软件容错策略．把定时Rejuvenation策略引入到执行时间有限的单任务程序中，分析了存在老化时，软件Rejuvenation对程序总执行时间所起的影响。仿真结果表明，定时的Rejuvenation策略能有效地避免软件老化带来的突发性失效，从而减少程序的执行时间。     

Application Server Aging Model and Multi.Level Rejuvenation Strategy Using Semi-Markov Process

0 IntroductionApplication server provides a runti me environment fordistributed applications through appropriately separatingpresentationlayer ,businesslogiclayer andenterpriseinforma-tionlayer .It effectively reduces the complexity of distributedapplication development andi mprovesthe reuse rate of distrib-uted business components . As large numbers of Web applica-tions and enterprise distributed applications are running ontheapplication server platform,the reliability of the applicationserve…     

基于时间序列分析的应用服务器性能衰退模型

针对JUFrame应用服务器老化情况，设计了多种类型的客户请求程序和服务器端程序，记录了各种参数共计5类36个．对影响应用服务器中间件性能的主要指标“内存利用率”，采用时间序列分析方法建模，经采样数据的统计分析得出了自相关函数明显拖尾、偏自相关函数明显截尾的结果．模型的仿真结果表明，预测值与原始数据拟合良好，且可作为系统再生的依据，它适用于预测实际的运行系统．与其他软件老化预测方法比较，所提模型更切合系统的实际运行状况，有利于提高系统的可用率．     

基于测试级别的软件成本模型的研究

很少有软件成本模型会考虑测试的实际情况，因此不能够准确地反映测试过程中成本的实际消耗以及当测试情况需要发生改变时对软件成本需求的变化。绝大多数的软件测试存在着不完全排错和学习过程等现象，这些现象通常反映了实际测试的成本使用情况。本文提出了一个反映实际测试情况的测试级别，在此基础上构造了一个新的软件成本模型，并讨论了基于最低软件成本的最优发布策略。实验证明该成本模型更符合软件测试的实际情况，软件开发者可以利用该模型实现对测试成本科学的管理。     

基于测试级别的软件成本模型的研究

很少有软件成本模型会考虑测试的实际情况，因此不能够准确地反映测试过程中成本的实际消耗以及当测试情况需要发生改变时对软件成本需求的变化。绝大多数的软件测试存在着不完全排错和学习过程等现象，这些现象通常反映了实际测试的成本使用情况。本文提出了一个反映实际测试情况的测试级别，在此基础上构造了一个新的软件成本模型，并讨论了基于最低软件成本的最优发布策略。实验证明该成本模型更符合软件测试的实际情况，软件开发者可以利用该模型实现对测试成本科学的管理。     

FMS集成开发环境的研究

为了适应快速和高效建造FMS以及重构FMS的需要，本文介绍的FMS集成开发环境由三个部分组成，即FMS布局自动生成系统，运控软件自动生成系统和测试仿真系统．使用该集成开发环境能进行FMS布局设计，能生成运控软件，并能对生成的布局，运控软件进行测试和仿真．