分布式系统中容错技术导论

收稿日期:2004 07 14

作者简介:刘俊丽(1972 ),女,毕业于黑龙江大学计算数学及其应用软件专业,黑龙江省黑河学院计算机系讲师,从事计算机教学工作。

分布式系统中容错技术导论

刘俊丽

(齐齐哈尔大学黑河学院,齐齐哈尔164300)

摘 要 本文讲述的是分布计算系统出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。

关键词 分布式系统;故障;失效;容错

Abstract The article is abou t the fault tolerance that the system can recover from the crash automatically and won t have a serious influence on the function of the whole system.

Key words the distribu ted system;the crash;the failure;the fault tolerance

中图分类号 TP392 文献标识码 A 文章编号 1008-0821(2004)10-0223-03

分布计算系统区别于单机系统的一个特点是在分布式系统中存在着部分失效的情况。当分布式系统某个部件出现问题的时候就发生了部分失效。虽然部分失效对分布式系统的性能有一定的影响,但同时,它应该不会影响分布式系统中整个应用程序的正确执行。相反,在单机系统中,如果系统中的一个关键部件出现问题,整个应用程序就无法继续执行。

分布计算系统的一个重要设计目标是当系统中出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。故此在这里我们讨论分布计算系统中的容错技术。

容错是计算机科学中一个重要的研究领域。首先介绍与故障处理有关的一些基本概念和分布计算系统中的故障模型。关于分布计算系统中容错的一些非常有用而详细的介绍可以参见文献[J ALOTE,1994]。

1 基本概念

分布计算系统应该是一个可信赖的系统(dependable system),容错是与可信赖系统紧密相联系的一个概念。分布计算系统的可信赖性(dependability )包括如下几个方面[KOPETZ,1993]:

1 1 可用性(availability)

可用性反映的是系统随时可被用户使用的特性。也就是说,在任何给定的时刻用户都可以使用此系统正确地执行用户给定的任务。

1 2 可靠性(reliability)

可靠性指的是在错误存在的情况下,系统持续服务的能力。尽管可靠性和可用性容易混淆,但它们并不是同一个概念。可靠性反映的是一段时间的特性,而可用性反映的是某个时刻的特性。高可靠性系统能够持续运行一个相当长的时间而不会中断。如果一个系统,每个小时都有并

且仅有1毫秒时间失效,那么它的可用性可达99 9999%,但是它仍然是一个高度不可靠的系统。同样地,如果一个系统从来不崩溃,但是在8月份中,有2个星期的假期需要关机,这个系统是高可靠性的系统,但是它的可用性只有96%。

1 3 安全性(safety)

安全性指的是在系统出现暂时错误的情况下,不出现灾难性后果的能力。例如核电厂的控制系统和宇宙飞船的控制系统要求具有很高的安全性。

1 4 可维护性(maintainability)

可维护性指的是系统一旦出现故障,系统易于修复的能力。高可维护性的系统意味着具有高的可用性。对于高可维护性系统来说,要求它具有自动检测错误和自动修复的能力。

1 5 保密性(security)

保密性要求系统资源不被非法用户访问。

系统失效指的是系统不能提供它所固有的服务功能。例如,分布式系统是为用户提供一系列服务的,但其中某一个服务或某些服务功能不能完全正确提供时,就说系统失效了。

一般来说,从错误的时间特性来看,错误可分为暂时性的(transient)、间歇性的(intermittent)和永久性的(per manent)。暂时性的错误一旦发生之后就会消失,当相关的操作重复执行之后,错误就消失了。间歇性的错误是一会儿出现,一会儿又消失的错误,这种错误是十分令人烦恼的一种错误,因为它十分难于诊断。永久性错误是一种持续性错误,这种错误一旦出现,将会长时间存在,直到出现错误的部件被修复为止。像集成芯片被烧坏、软件缺陷、磁盘磁头损坏等都是永久性错误。

223 2004年10月第10期October 2004No .10

现代情报

情报纵横

2 基本的故障模型

一个处于故障中的系统不能胜任它所应当提供的服务。在分布式系统中,系统不能胜任它所提供的服务意味着系统中的服务员,通信信道,或者二者都不能完全胜任它们所应当具有的服务功能。在分布式系统中,错误的检测往往很困难并且很复杂。例如一个失效的服务员可能不是由这个服务员本身的故障造成的。如果一个服务员只有依赖于其他的服务员才能充分提供它所具有的服务功能,当一个服务员不能提供它所具有的某项服务或某几项服务时,错误可能是由该服务员本身造成的,也可能是由其他服务员间接引起的。分布式系统中的各部件的相互依赖性是很普遍的,例如一个硬盘错误可能会导致文件服务员不能提

供正常的文件服务。如果这个文件服务员是一个分布式数据库系统的一个组成部分,那么这个数据库系统的正常工作就处于危险之中,可能会导致数据库系统中只有一部分数据是可以访问的。所以,了解分布式系统中常见的错误类型是十分必要的。按照不同的标准,有不同的划分故障类型的方法,Cristian 、Hadzilacos 和T oueg 将分布式系统中故障划分为如表1所示的几种类型[CRISTIAN,1991;HADZILACOS,1993]。

分布式系统中故障类型

故障类型说 明

崩溃性故障 服务员停机,但是在服务员停机之前工作是正常的

遗漏性故障

服务员对输入的请求没有响应 接收性遗漏 服务员未能接收到输入报文 发送性遗漏

服务员未能发送出输入报文

时序性故障 服务员对请求的响应不是按特定的时间间隔进行的

响应故障

服务员的响应是错误的

值错误 服务员给出了错误的响应值 状态转换错误服务员背离了正确的控制流程随意性故障

服务员在随意的时刻产生了一个随意的响应。

崩溃性故障(crash failure)一般发生在服务员过早地停机。正常的情况下,一个服务员停机之前需要发送一些通告性信息,使得系统能够做一些相应的处理,例如重新启动例外一个服务员替换该服务员的服务等。如果一个服务员在没有发出任何提示信息的情况下突然停机,就会带来一系列的错误。例如在电源掉电和操作系统的死机的情况下都可以导致崩溃性故障。通常所提到的节点故障就是属于这种类型。

遗漏性故障(omission failure)发生在虽然服务员是活着的,但是对某个服务请求没有响应。遗漏性故障的第一种情况是服务员收不到输入请求,例如一个服务员在处理某个请求的时候,服务员没有一个线程用来侦听到达的服务请求。接收性遗漏故障不会改变服务员的当前状态,因为它没有意识到有请求报文发送给它。发送性遗漏故障发

生在服务员对所收到的服务请求进行了服务,但是在发送响应报文的时候出现了故障。例如,服务员在发送响应报文时,发送缓冲区溢出,而服务员没有处理这种情况的措施。上述两种遗漏性故障属于我们通常所说的通信故障。另一种遗漏性故障与软件错误有关而与通信无关,如服务员进入死循环,或者是由于不适当的内存管理,使得服务员程序长时间被挂起。

时序故障(timing failure)是一种与定时有关的故障。时序故障发生在服务员对请求的响应超过了特定的时间间隔,特别是在实时系统中,服务员对服务请求的响应太迟缓。

响应故障(response failure )是一类比较严重的故障,这类故障是指服务员对顾客的服务请求给出了不正确的响应。一般来说,响应故障分为两类。一类是响应值出现错误,即服务员给服务请求的回答信息是不正确的。例如,我们使用一个搜索引擎在In ternet 上搜索信息,返回的结果却与我们所给出的搜索引擎无关,这是出现了值故障(val ue failure),即服务员给出了错误的响应值。另一类响应故障时状态转换错误(state transition failure),当服务员对所收到的服务请求做出了不符合期望的反应时,就会出现状态转换错误。例如,当一个服务员接收到一个它不能识别的报文,而程序中并没有确定如何处理这样的报文,这时就容易出现状态转换错误。

实际中最严重的一类错误是随意性故障(arbitrary fail ure),即我们所熟知的拜占庭故障(Byzantine failure)。随意性故障是一种随机性的故障,在正常情况下,服务员不会出现故障,在某些不明因素的影响下,服务员偶尔会对服务请求给出错误的结果,这种错误很难被检测出来。当一个出错的服务员和其他的服务员一起协同工作时,出错的服务员会影响其他服务员而做出错误的决定。

3 冗余的类型

容错是建立在冗余的基础上的,冗余是设置超过正常系统操作所需要的信息、资源或时间。下面是典型的四种冗余类型:

3 1 硬件冗余

附加额外的处理器、I O 设备等。

3 2 软件冗余

附加软件模块的额外版本等。

3 3 信息冗余

如使用了额外位数的错误检测代码等。

3 4 时间冗余

如用来完成系统功能的额外时间。

有些研究者将冗余分为三类,即物理冗余、信息冗余和时间冗余[J OHNSON,1995]。物理冗余可以用硬件冗余的方式或软件冗余的方式来实现,因为硬件和软件在逻辑上是等同的。信息冗余的一个例子是海明码(hamming code),使用海明码技术可以纠正信息在传输中产生的错

224 现代情报

2004年10月第10期October 2004No .10

情报纵横

误。时间冗余的典型例子是原子操作和原子事务处理,原子操作和原子事务处理在执行中如果出现故障,相当于它们没有被执行,系统的状态保持不变,所以它们可以重新执行,只是需要额外的时间。

4 故障的基本处理方法

故障的基本处理方法有三种,它们是:

4 1 主动复制

所有的复制模块协同进行,并且它们的状态紧密同步。

4 2 被动复制

只有一个模块处于动态,其他模块的交互状态由这一模块的检查点定期更新。

4 3 半主动复制

是主动复制和被动复制的混合方法。此种方法所需的恢复开销相对较低。

主动复制用到了错误屏蔽(failure masking)的概念,即隐藏出现的故障或防止故障造成错误。被动复制,又称为动态方法,通过从系统中检测错误的存在,并采取一定的措施移去错误部件来达到容错。在这一方案中,通过定期检查、自检循环和监视时钟等手段来检测错误。系统层错误诊断(system level faul t diagnosis)是研究在系统中识别错误部件的方法,对于分布式系统来说,这是一个十分困难的研究领域。

失效的检测可分为外部检测和内部检测两类。外部检测是指将检测节点失效的职责赋予被检测节点的外部附件。例如,用另外一个节点A来检测节点B。如果节点A正常,则假设通过预期的动作节点A能够检测节点B的任何偏差。如果A出现错误,则其诊断结果是随机的。内部检测将节点的失效检测机制置于该节点内部,通常检测部件被假定为一个可以完全信赖的 硬核 (hardcore)。通过内部检测和外部检测的联合应用可以得到有效的错误检测方案,例如编码技术就是这样的错误检测方案,它为数据总线、存储器和寄存器提供了低成本的错误检测方法。

参考文献

[1][B ARBORAK,1993]Barborak M ,Malek M.and Dahbu ra A : The Consensus Problem in Faul t T oleran t Computing , AC M Computing Survey,1993.6,25,(2):171 220.

[2][BERNS TEIN,1988]Bernstein P : Sequoia:A Fault Tolerant T ightly Coupled Mul tiprocessor for Transacti on Processing , Computer,1988.2,21,(2):37 45.

[3][BIRMAN,1987]Bi rman K.and Joseph T : Reliable Communication i n the Presence of Failure ,AC M Transactions on Computer Systems,1987.2,5,(1):47 76.

[4][B OWEN,1993]B owen N.and Pradhan D : Processor and Memory Based Checkpoint and Rollback Recovery ,IEEE Computers,1993.2,26,(2):22 30.

[5][C HANDY,1985]Chandy K.and Lamport L : Distri bu t ed Snapshots:Determing Global States of Distributed Sys tems , AC M Transactions on Computer Systems,1985.2,3,(1): 63 75.

[6][CRISTIAN,1991]Cristian F : Understanding Fault Tol erant Distributed Systems ,Communications of the AC M,1991. 2,34,(2):56 78.

[7][CRIS TIAN,1991b]Cris tian F.and Jahanain F : A Tim estamp based Checkpointing Protocol for Long lived Distributed Computations ,10th Symposium on Reliable Distributed Systems, 1991.10:12 20.

[8][DOLE V,1982]Dolev D : The Byzantine Generals Strike Again ,Journal of Algorithms,1982.1,3:14 30.

[9][DOLEV,1983]Dolev D.and Strong H : Authen ticated Algori th ms for Byzantine Agreement ,SAIM Journal of Computing, 1983.11,12,(4):656 666.

[10][ELNOZAHY,1992]Elnozahy E.and Zwaenepoel W : M anetho:T ransparent Rollback Recovery with Low Overhead, Limited Rollback and Fast Output Commit ,IEEE Transactions on Computers,1992.5,41,(5):526 531.

(上接第219页)

虽然有一定工作经验,还必须与国际接轨,按国际咨询业从业人员的资格,咨询员除了来自专业人士外,并需具备以下素质,参考馆员同样更不例外,以下是美国咨询从业人员必备的素养:

A.勇于开拓,充满激情,乐观向上。

B.在大环境下考虑问题,不就事论事。

C.会运用综合知识体系分析问题,尤其注重用心理学、人类学、行为科学等社会科学知识。

D.具有冒险和广泛兴趣,擅长革新和在实践中解决问题。

E.注意自己角色的定位,不自负,学会做小学生,遵守企业法人意志优先的原则。牢固树立以人为本的服务观。

总之,无论来自何方的挑战,落实到实质上是人才的竞争,因而参考馆员应清醒地认识到高素质的培训和自我完善是尤为重要的。

参考文献

[1]Charles R Anderson, Reference Librarianship:A Guide for the21st Century T he Reference Librarian,2001,72.

[2]咨询概览:Consulting Survey.北京科技咨询业协会, 2001.

[3] How Far Out is Nanotechnology? PC Magazine,1994.

[4]Brian Quinn, Cooperati on and competition at the reference desk The Reference Librarian,2001,71.

[5]Karla J Block, Integrating informal professional develop ment into the work of Reference The Reference Librarian,2001,71.

管理信息系统复习

第1章信息系统基础 1、信息是事物之间相互联系、相互作用的状态描述，数据是从调查中获得的数量或质量的 度量值。 2、数据是信息的表现形态，信息是数据表达的内容 3、信息的三大属性：语法、语义、语用 4、狭义上，信息及其载体就是信息资源；广义上的信息资源包括： （1）信息及其载体。 （2）信息采集、传输、加工、存储的各类硬件设备和软件。 （3）制造上述硬件、软件的关键设施。 （4）信息采集、传输、加工、存储、利用的各种方法、技术、标准、规范、规章制度、政策、法规。 （5）从事信息收集、传输、加工、存储与利用的技术与管理人员。 综上所诉，信息资源包括信息及载体、硬件设备和软件、关键设施、方法、规范技术、管理人员。 5、计算机技术、数据库技术与计算机网络技术是信息系统的三大基础技术。是计算机硬件、 软件、数据及其存储设备、通信装置、规章制度和有关人员的统一体。 6、传统与现代信息系统的分水岭是互联网技术。 7、管理信息系统是最具代表性的一种信息系统，侧重于组织中管理决策活动的支持与服务。 管理信息系统（MIS）是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新、拓展和维护的系统。 8、信息系统发展的四个阶段：事务处理、系统管理、决策支持、综合集成。除计算工作外， 文书、档案处理，各种报表生成等业务也逐步计算机化的发展阶段是事务处理；为实现企业的整体目标对管理信息进行系统的综合的处理属于系统管理；战略信息系统(SIS)、主管信息系统(EIS)都是以决策支持为主要任务的信息系统；综合集成实现信息的集成管理和综合服务 9、诺兰的六阶段模型：初级阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理、成熟阶段。 诺兰模型的扩展有数据处理时代、信息技术时代和网络时代。 10、在管理信息处理中，除计算工作外，文书、档案处理，各种报表生成等业务也逐步计算 机化了。这种计算机辅助管理的工作，称为电子数据处理(EDP)。这一阶段由于有关管理业务在计算机上是按项目分别进行的，不同项目之间在计算机上没有联系，因此，称为单项事务处理阶段。 11、一个组织可由三个子系统组成：管理决策系统、信息系统和作业系统。 12、信息系统其组成包括以下七大部分：计算机硬件系统、计算机软件系统、数据及其存 储介质、通信系统、非计算机系统的信息收集、处理设备、规章制度、工作人员。13、一般企事业单位的管理活动分为三个层次：战略计划、管理控制与战术计划、作业计划 和控制。这相应于战略决策、战术决策和运作决策三个决策层次。 14、根据信息系统的硬件、软件、数据等信息资源在空间的分布情况，系统的结构又可分为 集中式、分布式。分布式系统是利用计算机网络把分布在不同地点的信息资源联系在一起服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享的系统。分布式系统的传统计算模式称为资源共享式。 15、按照信息系统支持管理与业务活动的内容、层次和范围，把信息系统分成以下三大类： 面向业务运作的系统(OOS)，面向管理决策的系统(MDOS)，面向协作与交流的系统(CCOS) OOS:TPS\KWSS\OAS MDOS:MRS\DSS\EIS CCOS:CCS\IPWS 16、管理信息系统（MIS）是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及

分布式控制系统

分布式控制系统

题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。

1975-1980年，在这个时期集散控制系统的技术特点表现为：

从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O 单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。 DCS的控制程序：DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。 过程控制站的组成： DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成 I/O：控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。DCS中的I/O一般是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行器（调节阀）。 I/O单元：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。 国内外应用 分散控制系统 1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000),这一系统的发表,立即引起美国工业控制界高度评价，称之为“最鼓舞人心的事件”。世界各国的各大公司也纷纷仿效，推出了一个又一个集散系统，从此过程控制进入了集散系统的新时期。 在此期间有日本横河公司推出的CEN TUM,美国泰勒仪表公司的MO SË,费雪尔公司的DCÉ —400,贝利公司的N —90,福克斯波罗公司的Cpect rum 和德国西门子公司的Telepermm。 随着计算机特别是微型计算机与网络技术的飞速发展，加上各制造商的激烈竞争，使DCS 很快从70 年代的第一代发展到90 年代初的第三代DCS。尽管在这之前的集散系统的技术水平已经很高，但其中存在着一个最主要的弊病是：各大公司推出的几十种型号的系统，几乎都是该公司的专利产品，每个公司为了保护自身的利益，采用的都是专利网络，这就为全厂、全企业的管理带来问题。 随着计算机的发展与网络开发使各控制厂商更多地采用商业计算机的技术，80年代末许多公司推出新一代的集散系统，其主要特征是新系统的局部网络采用MA P 协议；引用智能变送器与现场总线结构；在控制软件上引入PLC 的顺序控制与批量控制，使DCS 也具有PLC 的功能。 至90 年代初各国知名的DCS 有：3000,Bailey 的IN F I—90,Ro semoun t 的RS—3,W est Hoo se 的WDPF,L eeds &Non th rup 的MAX—1000,Foxbo ro 的IöA S,日本横河的CEN TUM。这里所提到的均为大型的DCS,为了适应市场的需要各厂商也开发了不少中小型的DCS 系统如S—9000,MAX—2,LXL,A 2 PACS 等等。

分布式系统导论实验报告

分布式系统导论 实验报告 实验（3）名称面向连接的流模式Socket 实验（4）名称三层C/S结构 实验人学号 1007XXX姓名 XXX 实验日期 2013年5月20日 报告完成日期 2013年5月21日 成绩指导教师签字 年月日

目录： 一、实验3面向连接的流模式Socket (2) 二、实验4三层C/S结构 (4) 2.1 任务一：通过无连接数据报socket实现C/S应用 (4) 2.2任务二：通过面向连接的流模式socket实现C/S应用 (6) 三、实验心得 (8)

一、实验3面向连接的流模式Socket 1、实验目标：尝试通过面向流模式的socket实现通信。 2、实验原理： 2.1、socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个 通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。Socket和ServerSocket类库位于https://www.wendangku.net/doc/ab17512063.html,包中。 ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。 在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。 2.2、面向连接的操作使用TCP协议.一个这个模式下的socket必须 在发送数据之前与目的地的socket取得一个连接.一旦连接建立了,sockets就可以使用一个流接口:打开-读-写-关闭.所有的发送的信息都会在另一端以同样的顺序被接收.面向连接的操作比无连接的操作效率更低,但是数据的安全性更高. 3、实验内容： 创建一个服务端的程序，以接受一个连接并用流模式socket接受一个消息。创建一个名为客户端程序。此程序可以请求一个连接，并使用流模式socket。 实验所用到的基本函数解释： 1)serverSocket(int port)指定的IP和端口创建一ServerSocket 对象 2)socket accept()服务端和客户端握手

分布式系统和集中式系统

分布式系统和集中式系统 Prepared on 22 November 2020

分布式系统与集中式系统 根据管理信息系统的硬件、软件、数据等信息资源在空间的分布情况，系统的结构又可分为集中式和分布式两大类型。 一、分布式系统 利用计算机网络把分布在不同地点的计算机硬件、软件、数据等信息资源联系在一起服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享，就形成了管理信息系统的分布式结构。具有分布结构的系统称为分布式系统。 实现不同地点的硬、软件和数据等信息资源共享，是分布式系统的一个主要特征。分布式系统的另一个主要特征是各地与计算机网络系统相联的计算机系统既可以在计算机网络系统的统一管理下工作，又可脱离网络环境利用本地信息资源独立开展工 作。 下图是分布式的图例： a)硬件环境 原来系统内中央处理器处理的任务分散给相应的处理器，实现不同功能的各个处理器相互协调，共享系统的外设与 软件。 b)网络环境 多数分布式系统是建立在计算机网络之上的，所以分布式系统与计算机网络在物理结构上是基本相同的。分布式操作系统的设计思想和网络操作系统是不同的，这决定了他们在结构、工作方式和功能上也不同。网络操作系统要求网络用户在使用网络资源时首先必须了解网络资源，网络用户必须知道网络中各个计算机的功能与配置、软件资源、网络文件结构等情况，在网络中如果用户要读一个共享文件 时，用户必须知道这个文件放在哪一台计算机的哪一个目录下；分布式操作系统是以全局方式管理系统资源的，它可以为用户任意调度网络资源，并且调度过程是“透明”的。当用户提交一个作业时，分布式操作系统能够根据需要在系统中选择最合适的处理器，将用户的作业提交到该处理程序，在处理器完成作业后，将结果传给用户。在这

分布式温室控制系统

分布式温室控制系统

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:

分布式温室控制系统 摘要 针对农业环境自动化控制的需要,研制了“分布式智能型温室计算机控制系统”。该系统体系结构为中心计算机和单片机智能控制仪的主从式结构,系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的人工智能技术，对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节，为农作物创造最优化的生长条件。实时多任务系统使系统的通信,环境参数采集，控制可以同时进行：由于现场情况的复杂性和多变性，依靠精确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题，因此,本系统采用存储大量现场经验和知识的专家系统来达到控制的目的。采用专家系统从理论上去验证和分析系统,保证了系统运行的稳定性和可扩展性,降低了开发难度。系统硬件主要由环境因子实时监测模块、智能决策模块组成。软件部分采用CＯM组态方式实现，包括数据库管理模块、人工控制模块等几部分构成，具有操作简便，可靠性高,便于升级扩充等特点,已实现产品化。本系统软件采用组态方式实现，文中介绍了如何利用COM来实现用于工业控制系统的组态软件。传统的面向对象的设计思想已经难以适应现在的分布式软件模型的要求,组件化的程序设计思想是为了提高软件的可重用洼,可扩展性而出现的。组态软件则是为了满足控制系统现场情况的多变性而出现的。为了提高软件的可重用性.减少控制软件设计中的重复劳动，所以控制软件设计成为组态方式成为一种趋势。利用CＯM的思想，采取模块

包装的方式来实现组态软件使得这样的软件能够直用于不同的控制系统。 关键词:温室专家系统人工智能组态软件单片机 1绪论 二十一世纪是生命科学的世纪。加强以现代农业生物技术为主体的农业高科技的研究与开发，是下个世纪我国农业领域能否掌握科技进步主动权的关键。发展农业高科技产业是促进我国农业高科技研究开发及其与经济建设紧密结合的重要途径。温室设旌的自动检测和控制技术能为作物创造良好的生长环境,同时温室内的高温、高湿作业环境，又需要作业的自动化技术。随着温室面积的扩大以及自动化装备的应用,如何进行温室的群管理，以降低运行成本、提高效率、实现环境的精确控制成为目前研究的关键问题。针对温室环境的自动控制技术、智能管理技术、温室群管理技术正在逐步得到应用，并正向无人化方向发展。．从计算机局域网到互联网，已形成了世界范围的计算机网络。由于信启．资源量大、更新传递速度快、遍及世界各地等特点,近年来它的应用取得了飞速的进展，同时在农业领域的应用也越来越广泛。近几年来，随着低价格、高性能计算机的普及应用以及计算机网络的低价格和高速度,人们在寻求将温室的计算机检测控制信息形成网络化，利用网络的优势来实现温室群的高效率栽培管理,环境控制的精确化、节能化以及设备成本的降低。本文主要介绍并分析远程分布式控制系统设计技术在温室环境控制上的应用。 国外研究现状

双机容错系统方案

双机容错系统方案 1.前言 对现代企业来说，利用计算机系统来提供及时可靠的信息和服务是必不可少的，另一方面，计算机硬件和软件都不可避免地会发生故障，这些故障有可能给企业带来极大的损失，甚至整个服务的终止，网络的瘫痪。可见，对一些行业，如：金融（银行、信用合作社、证券公司）等，系统的容错性和不间断性尤其显得重要。因此，必须采取适当的措施来确保计算机系统的容错性和不间断性,以维护系统的高可用性和高安全性，提高企业形象，争取更多的客户，保证对客户的承诺，减少人工操作错误、达到系统可用性和可靠性为99.999%。 2.双机容错系统简介 根据用户提出的系统高可用性和高安全性的需求，推出基于Cluster集群技术的双机容错解决方案，包括用于对双服务器实时监控的Lifekeeper容错软件和作为数据存储设备的系列磁盘阵列柜。通过软硬件两部分的紧密配合，提供给客户一套具有单点故障容错能力，且性价比优越的用户应用系统运行平台。 3.Cluster集群技术 Cluster集群技术可如下定义：一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。此单一系统为客户工作站提供高可靠性的服务。 Cluster大多数模式下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内任一系统上运行的服务可被所有的网络客户所使用。Cluster必须可以协调管理各分离的组件的错误和失败，并可透明的向Cluster中加入组件。 一个Cluster包含多台（至少二台）拥有共享数据储存空间的服务器。任何一台服务器运行一个应用时，应用数据被存储在共享的数据空间内。每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。 Cluster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。当以上任一故障发生时，客户将能很快连接到新的应用服务上。 4.工作拓扑图

分布式系统试题及答案

分布式系统复习题库及答案 1、计算机系统的硬件异构性、软件异构性主要表现在哪几方面？ 参考答案： 计算机系统的硬件异构性主要有三个方面的表现，即： ①计算机的指令系统不同。这意味着一种机器上的程序模块不能在另一种不兼容的机器上执行，很显然，一种机器上的可执行代码程序不能在另一种不兼容的机器上执行。 ②数据表示方法不同。例如不同类型的计算机虽然都是按字节编址的，但是高字节和低字节的规定可能恰好相反。浮点数的表示方法也常常不一样。 ③机器的配置不同。尽管机器的类型可能相同，其硬件配置也可以互不兼容。 计算机系统的软件异构性包括操作系统异构性和程序设计语言异构性。 操作系统异构性的三个主要表现方面为： ①操作系统所提供的功能可能大不相同。例如，不同的操作系统至少提供了不同的命令集。 ②操作系统所提供的系统调用在语法、语义和功能方面也不相同。 ③文件系统不同。 程序设计语言的异构性表现在不同的程序设计语言用不同方法在文件中存储数据。 2、由于分布计算系统包含多个（可能是不同种类的）分散的、自治的处理资源，要想把它们组织成一个整体，最有效地完成一个共同的任务，做到这一点比起传统的集中式的单机系统要困难得多，需要解决很多新问题。这些问题主要表现在哪些方面？ 参考答案： ①资源的多重性带来的问题。由于处理资源的多重性，分布计算系统可能产生的差错类型和次数都比集中式单机系统多。最明显的一个例子是部分失效问题：系统中某一个处理资源出现故障而其他计算机尚不知道，但单机系统任何一部分出现故障时将停止整个计算。另一个例子是多副本信息一致性问题。可见，资源多重性使得差错处理和恢复问题变得很复杂。资源多重性还给系统资源管理带来新的困难。 ②资源的分散性带来的问题。在分布计算系统中，系统资源在地理上是分散的。由于进程之间的通信采用的是报文传递的方式进行的，通信将产生不可预测的、有时是巨大的延迟，特别是在远程网络所组成的分布计算系统中更是这样。例如使用卫星通信会产生270毫秒的延迟。在分布计算系统中，系统的状态信息分布在各个分散的节点上。分布式的状态信息和不可预知的报文延迟使得系统的控制和同步问题变得很复杂，要想及时地、完整地搜集到系统各方面的信息是很困难的，从而使处理机进行最佳调度相当困难。 ③系统的异构性带来的问题。在异构性分布计算系统中，由于各种不同资源（特别是计算机和网络）的数据表示和编码、控制方式等均不相同，这样一来就产生了翻译、命名、保护和共享等新问题。 由于上述原因，分布计算系统的研制，特别是软件的验证、调试、测量和维护问题变得很复杂。这些正是分布计算系统研制者要解决的主要问题。 3、分布式计算系统具有透明性时，系统有什么主要优点？ 参考答案： 系统具有透明性时有以下一些优点： ①使软件的研制变得容易，因为访问资源的方法只有一种，软件的功能与其位置无关。 ②系统的某些资源变动时不影响或较少影响应用软件。

上海工程技术大学分布式控制技术与应用复习重点总结

第一章 1.从历史沿革来谈为什么采用DCS? 由常规模拟仪表组成的控制系统在工业过程控制中曾长期占据统治地位，但随着生产规模和复杂程度的不断增加，其局限性越来越明显。而最初的计算机控制（直接计算机控制DDC)系统虽然克服了常规模拟仪表的局限性，但由于一台计算机控制着几十甚至几百个回路，同时对几百、上千个变量进行监视、操纵、报警，危险高度集中。 分布式控制系统（DCS）是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和制造过程的日益复杂应运而生的综合控制系统，其实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。它采用分散递阶结构，体现了集中管理、分散控制的思想，实现了系统的功能分散、危险分散，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点。它既不同于分散的仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系统，而是吸收了两者的优点，在它们的基础上发展起来的一门系统工程技术。 2. 分布式控制的组成，每部分的功能 DCS主要包括：控制站（完成过系统的运算处理控制，是DCS的核心部分，系统主要的控制由他完成）、操作站（完成人机界面功能、供操作员操作监视）、工程师站（对DCS 进行应用组态和编程用于离线组态、在线修改和操作系统开发）、通讯系统（包括系统网络和现场总线）、高层管理网络。 3. 分布式控制的主要特点：集中管理、分散控制。 4. 分布式控制的体系结构 现场仪表和执行机构层、装置控制层、工厂监控与管理层、企业经营管理层 5.为什么采用递阶控制结构 1）网络结构，将各个子系统通过总线连接起来 2）分层结构，由工程师站、操作站、控制站和操作系统组成 3）主从结构，集中操作、分散控制 6. OSI模型 共7层，自上而下：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。原则：①每一层都必须有一个完整的功能，②每层的通信协议都应该以国际标准化的眼光来看，③所选的层边界应尽量将通过接口的信息流减至最低，④层次的数目不要多的使结构大而不当、也不要少的让不同功能合并在同一阶层中。 7、开放系统的基本特征 可移植性、可操作性、可适宜性、可得到性。 第二章 1.数字/模拟PID结构图 数字PID闭环系统结构图：

分布式系统原理介绍

分布式系统原理介绍 刘杰

目录 前言 (1) 1 概念 (2) 1.1 模型 (2) 1.1.1 节点 (2) 1.1.2 通信 (2) 1.1.3 存储 (2) 1.1.4 异常 (3) 1.2 副本 (8) 1.2.1 副本的概念 (8) 1.2.2 副本一致性 (8) 1.3 衡量分布式系统的指标 (9) 1.3.1 性能 (9) 1.3.2 可用性 (9) 1.3.3 可扩展性 (9) 1.3.4 一致性 (10) 2 分布式系统原理 (11) 2.1 数据分布方式 (11) 2.1.1 哈希方式 (11) 2.1.2 按数据范围分布 (13) 2.1.3 按数据量分布 (14) 2.1.4 一致性哈希 (14) 2.1.5 副本与数据分布 (16) 2.1.6 本地化计算 (18) 2.1.7 数据分布方式的选择 (18) 2.1.8 工程投影 (18) 2.2 基本副本协议 (20) 2.2.1 中心化副本控制协议 (20) 2.2.2 primary-secondary协议 (20) 2.2.3 去中心化副本控制协议 (23) 2.2.4 工程投影 (24) 2.3 Lease机制 (26) 2.3.1 基于lease的分布式cache系统 (26) 2.3.2 lease机制的分析 (28) 2.3.3 基于lease机制确定节点状态 (29) 2.3.4 lease的有效期时间选择 (30) 2.3.5 工程投影 (30) 2.4 Quorum机制 (33) 2.4.1 约定 (33) 2.4.2 Write-all-read-one (33) 2.4.3 Quorum定义 (34) 2.4.4 读取最新成功提交的数据 (35) 2.4.5 基于Quorum机制选择primary (36)

王珊《数据库系统概论》章节题库(分布式数据库系统)【圣才出品】

第14章分布式数据库系统 一、选择题 1．分布式数据库系统的分布透明性包括：分片透明性和（）。 A．位置透明性、物理透明性 B．逻辑透明性、数据模型透明性 C．逻辑透明性、物理透明性 D．位置透明性、数据模型透明性 【答案】D 【解析】分布透明性包括分片透明性、位置透明性和数据模型透明性3种，其中透明性层为：分片透明性＞位置透明性＞数据模型透明性。 2．判断一个系统是否是分布式数据库系统的方法是（）。 A．数据分布存储在多个场地 B．采用C/S结构 C．支持全局应用 D．数据独立性高 【答案】C 【解析】分布式数据库系统的特点之一是集中与自治相结合，支持全局应用。 3．分布式数据库系统的体系结构中，根据划分策略确定数据存放场地，这是分布式数

据库系统的（）。 A．局部概念模式 B．局部内模式 C．分片模式 D．分布模式 【答案】D 【解析】分布模式是指片段作为全局关系的逻辑部分，一个片段在物理上可以分配到网络的不同结点上。分布模式定义片段的存放结点，即根据数据分布策略选择定义片段的存放场地。 4．水平分片是通过（）实现的。 A．选择运算 B．投影运算 C．连接运算 D．并运算 【答案】A 【解析】水平分片是按一定的条件把全局关系按行分为若干不相交的子集，每个子集为关系的一个片段，采用选择运算实现。 5．C/S结构的主要特征是（）。 A．处理的分布 B．数据的分布

C．功能的分布 D．DBMS的分布 【答案】C 【解析】C/S结构的主要特征是功能的分布，即把不同的功能分布在服务器端和客户端。 6．在DDBS中，必须把全局关系映射到片段中。这个性质称为（）。 A．映射条件 B．完备性条件 C．重构条件 D．不相交条件 【答案】B 7．在分布式数据库系统的体系结构中，通过分片模式到分布模式的映象实现的是（）。A．分片透明性 B．逻辑透明性 C．位置透明性 D．物理透明性 【答案】C 【解析】见下图，分片模式到分布模式的映象是映象3，实现位置的透明性。

软件容错方法

容错方法： 1.Byzantine协议：有m个处理机（进程）出错的系统中要实现协同一致，至少需要2m+1 个正常处理机（进程）时才可能，也就是说至少需要的处理机（进程）总数是3m+1个。 2.微重启技术（Micro-reboot）：针对大型分布式应用软件系统发生故障时的快速恢复技术。 微重启技术有别与传统的重启方式（宏重启），它采用递归恢复的方法，即将系统划分为多个故障隔离的组件子集，首先重启可能引起故障的最小子集但不影响系统其他部分的正常运行，如果不起作用，再依照故障传播路径递近地重启更大范围子集，直到故障最终解决或者需要其他恢复策略的执行。微重启可以有效避免系统因全面重启而造成的数据丢失和事务进程的中断，并且极大地缩短了因全面重启而引起的冗长恢复时间；通过快速地解决局部故障以避免整体宕机，从而提高了应用系统的可用性。 3.软件抗衰技术（Software Rejuvenation）：在软件运行期间,系统可能出现资源逐渐耗尽或 运行错误逐步积累所导致的系统性能下降乃至挂起停机的现象,这种现象称为软件衰退（Software Aging）。软件抗衰是指为预防系统突然发生故障而预先采取的措施。它是一种前摄的容错技术,主要通过适时、适度地消除系统内部错误的运行状态来完成。主要措施有:周期性地暂停软件的运行,清除系统的内部状态,重新启动并恢复为干净的初始/中间状态。常见的内部状态清理手段有清除缓冲序列、内存垃圾收集、重新初始化内核表、清理文件系统等。最简单、常见的软件抗衰措施是计算机的重新引导。 4.回滚机制：可以周期性的对软件做检查点，检查点可以放在磁盘，远程内存，非易失性 的或者持久的内存中，也可以实时的对软件的操作以日志的方式进行记录。当软件出现错误时，可以根据检查点或者日志回滚到一个合适点并对先前出现的错误进行相应处理而不造成软件再次出错。 5.错误忽视技术（Failure-Oblivious Computing）：在一次计算中，当错误发生在不相关的 计算中，错误忽视技术能够保证服务忽视这些错误而继续执行该计算。当内存错误发生在该计算中，错误忽视技术能够产生一个能够导致服务能处理的无效输入请求，从而服务中的错误处理模块能够进行处理。该方法的缺陷是只能处理内存相关的bug，能够产生高负载，以及由于对内存接口进行了潜在的不安全修改而可能产生程序的非预期行为。 6.编译器级容错技术：如复制指令错误探测（Error Detection by Duplicated Instructions，简 称EDDI），基本思想是编译器复制程序指令并将源指令与复制指令合并(为了提高容错性能，两种指令放在不同的寄存器和内存的不同位置)。在一定的同步点(store指令处和branch指令处)，编译器插入检测指令来检查源指令与复制指令的执行结果是否一致。其优点是效率高，既可用于单机环境，又可用于分布式环境，而且可以根据不同环境加以定制。

《分布式系统原理与范型 (第二版)》复习资料

分布式复习资料 第1章 分布式系统是若干独立计算机的结合，这些计算机对于用户来说就像是单个相关系统。 硬件方面：机器本身是独立的。 软件方面：对用户来说就像与单个系统打交道。 重要特性：1、各种计算机之间的差别以及计算机之间的通信方式的差别对用户是隐藏的。 2、用户和应用程序无论在何时何地都能够以一种一致和统一的方式与分布式系统进行交互。 中间件：为了使种类各异的计算机和网络都呈现为单个的系统，分布式系统常常通过一个“软件层”组织起来。该“软件层”在逻辑上位于由用户和应用程序组成的高层与由操作系统组成的低层之间。如图，这样的分布式系统有时又称为中间件。 注意层次分布与组件 分布式系统的最主要目标是使用户能够方便地访问远程资源，并且以一种受控的方式与其他用户共享这些资源。 透明性：如果一个分布式系统能够在用户和应用程序面前呈现为单个计算机系统，这样的分布式系统就是透明的。透明的类型：1、访问透明性：指对不同数据表示形式以及资源访问方式的隐藏。 2、位置透明性：指用户无法判别资源在系统中的物理位置。 3、并发透明性：在资源共享时，用户不会感觉到他人也在使用自己正使用的资源。 4、故障透明性：用户不会注意到某个资源(也许他从未听说过这个资源)无法正常工作，以及系统随后 从故障中恢复的过程。 开放性：一个开放式的分布式系统，是根据一系列准则来提供服务，这些准则描述了所提供服务的语法和含义。 互操作性：刻画了来自不同厂商的系统或组件的两种实现能够在何种程度上共存并且协同工作，这种共存和协同工作只能依赖于通过双方在公共标准中规定的各自所提供的服务来完成。 可移植性：刻画了这样的性能，如果为分布式系统A开发了某个应用程序，并且另一个分布式系统B与A具有相同的接口，该应用程序在不做任何修改的情况下在B上执行的可行程度。 可扩展性：当一个系统需要进行扩展时，必须解决多方面的问题。首先考虑规模上的扩展。在需要支持更多的用户或资源时，我们常常收到集中的服务、数据以及算法所造成的限制，如图所示。例如，许多服务是以集中的方式实现的，它们由分布式系统中一台特定的计算机上运行的单个服务来提供。这种方案存在的问题是显而易见的：用户增多时该服务将成为系统的瓶颈。即使它拥有无限的处理能力和存储能力，在系统达到一定规模后与该服务器的通信也将发生困难。从而使得系统规模无法继续增长。

分布式系统中容错技术导论

收稿日期:2004 07 14 作者简介:刘俊丽(1972 ),女,毕业于黑龙江大学计算数学及其应用软件专业,黑龙江省黑河学院计算机系讲师,从事计算机教学工作。 分布式系统中容错技术导论 刘俊丽 (齐齐哈尔大学黑河学院,齐齐哈尔164300) 摘 要 本文讲述的是分布计算系统出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。 关键词 分布式系统;故障;失效;容错 Abstract The article is abou t the fault tolerance that the system can recover from the crash automatically and won t have a serious influence on the function of the whole system. Key words the distribu ted system;the crash;the failure;the fault tolerance 中图分类号 TP392 文献标识码 A 文章编号 1008-0821(2004)10-0223-03 分布计算系统区别于单机系统的一个特点是在分布式系统中存在着部分失效的情况。当分布式系统某个部件出现问题的时候就发生了部分失效。虽然部分失效对分布式系统的性能有一定的影响,但同时,它应该不会影响分布式系统中整个应用程序的正确执行。相反,在单机系统中,如果系统中的一个关键部件出现问题,整个应用程序就无法继续执行。 分布计算系统的一个重要设计目标是当系统中出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。故此在这里我们讨论分布计算系统中的容错技术。 容错是计算机科学中一个重要的研究领域。首先介绍与故障处理有关的一些基本概念和分布计算系统中的故障模型。关于分布计算系统中容错的一些非常有用而详细的介绍可以参见文献[J ALOTE,1994]。 1 基本概念 分布计算系统应该是一个可信赖的系统(dependable system),容错是与可信赖系统紧密相联系的一个概念。分布计算系统的可信赖性(dependability )包括如下几个方面[KOPETZ,1993]: 1 1 可用性(availability) 可用性反映的是系统随时可被用户使用的特性。也就是说,在任何给定的时刻用户都可以使用此系统正确地执行用户给定的任务。 1 2 可靠性(reliability) 可靠性指的是在错误存在的情况下,系统持续服务的能力。尽管可靠性和可用性容易混淆,但它们并不是同一个概念。可靠性反映的是一段时间的特性,而可用性反映的是某个时刻的特性。高可靠性系统能够持续运行一个相当长的时间而不会中断。如果一个系统,每个小时都有并 且仅有1毫秒时间失效,那么它的可用性可达99 9999%,但是它仍然是一个高度不可靠的系统。同样地,如果一个系统从来不崩溃,但是在8月份中,有2个星期的假期需要关机,这个系统是高可靠性的系统,但是它的可用性只有96%。 1 3 安全性(safety) 安全性指的是在系统出现暂时错误的情况下,不出现灾难性后果的能力。例如核电厂的控制系统和宇宙飞船的控制系统要求具有很高的安全性。 1 4 可维护性(maintainability) 可维护性指的是系统一旦出现故障,系统易于修复的能力。高可维护性的系统意味着具有高的可用性。对于高可维护性系统来说,要求它具有自动检测错误和自动修复的能力。 1 5 保密性(security) 保密性要求系统资源不被非法用户访问。 系统失效指的是系统不能提供它所固有的服务功能。例如,分布式系统是为用户提供一系列服务的,但其中某一个服务或某些服务功能不能完全正确提供时,就说系统失效了。 一般来说,从错误的时间特性来看,错误可分为暂时性的(transient)、间歇性的(intermittent)和永久性的(per manent)。暂时性的错误一旦发生之后就会消失,当相关的操作重复执行之后,错误就消失了。间歇性的错误是一会儿出现,一会儿又消失的错误,这种错误是十分令人烦恼的一种错误,因为它十分难于诊断。永久性错误是一种持续性错误,这种错误一旦出现,将会长时间存在,直到出现错误的部件被修复为止。像集成芯片被烧坏、软件缺陷、磁盘磁头损坏等都是永久性错误。 223 2004年10月第10期October 2004No .10 现代情报 情报纵横

技术概论课后答案

第一章汽车工业的发展历史简介 一．填空题 1.汽车发展的7个阶段为技术开发阶段、大量生产阶段、适用阶段、产业化时代、摩擦时代、高级化时代、电子化时代 2.汽车外形演变的7个阶段为马车型、箱型、流线型、甲壳虫型、船型、鱼型、楔形 二．简答题 1.汽车技术发展的推动力是什么？ 汽车技术进步的动力来源于社会需求与政府法律的建立，用户的愿望是技术继续进步的最强动力。 2.汽车高速发展带来的主要问题是什么？ 排放大量的污染物，对大气环境造成严重污染；噪声污染，影响人们生活；电器产生电磁波干扰设备；道路交通事故频频发生，造成大量的人身伤亡和财产损失；加快了对有限石油资源的消耗；城市道路交通阻塞严重；不可回收的汽车废料泛滥。 第二章汽车发动机新技术 一．填空题 1.喷油器喷出的柴油喷注特征可用喷油压力、喷油量、喷油正时3个参数表示。 2.汽油机电控燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成。 3.柴油机电控燃油喷射系统由传感器、执行器、发动机电控单元组成。 二．思考题

1.汽车发动机电子控制系统的主要控制功能是什么？ 接受、显示发动机运行状况的各个传感器输送来的电信号，根据预置程序对喷油时刻、喷油量、点火时刻等进行修正，并给出指令。（由传感器和电控单元ECU组成） 2.发动机电子控制系统由那几个子系统组成？ 电子控制燃油喷射系统、电子控制点火系统、辅助控制系统 3.供气系统的功能是什么，有哪些部件组成？ 向汽油机提供与发动机负荷相适应的清洁空气，同时对流入气缸的空气质量进行计量，使它们与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。电子控制部分主要由空气计量装置、节气门体和节气门位置传感器等组成 4.供油系统的功能是什么，由哪些部件组成？将汽油从油箱送给燃油分配管，然后分送到各个喷油器。油压调节器对燃油压力进行调整，多余的燃油经油压调节器送回油箱。由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、油压调节器等组成。 5.发动机电子控制系统常用传感器和开关信号有哪些？ 空气流量计、节气门体和节气门位置传感器、发动机曲轴位置传感器、霍尔式同步信号传感器、水温传感器、进气温度传感器、开关信号传感器、爆燃传感器、氧传感器等 6.按控制方式不同，发动机燃油喷射系统可分为哪几种类型？ 化油器式燃油喷射系统、电子控制燃油喷射系统 三．简答题 1.简述柴油机高压共轨技术。 一个高压油泵在柴油机的驱动下，将高压燃油输入一个公共容器（即高压共

关键业务系统的容错或容灾措施

关键业务系统的容错或容灾措施 1.说明 为确保公司应用系统的正常高效运作，根据《计算机及网络信息系统管理规定》相关内容，特制定本措施。 2.服务器的容错与容灾 2.1每日检测UPS工作是否正常，定期对UPS进行断电测试，发现异常 及时联系供应商修复UPS。 2.2核心设备必须配置两条独立的电源供电，每日检查服务器的电源，对 供电异常的线路及时维修。 2..3每台服务器做Riad5确保数据完整，每日检查服务器的硬盘指示灯， 发现工作异常的硬盘须及时更换。 2.4为保证服务器系统正常运行，管理员需每日检查机房的温度与湿度， 若有系统，应及时调整相关设备调节温度与湿度。 2.5对于重要的服务器每日做全备份，每日检查备份日志，对备份过程中 出现的问题要及时处理。 2.6每半年做一次DRP恢复测试 2.7记录服务器的日常开关机 2.8定期检查服务器操作系统的更新，对于严重与重要的系统补丁要及时 安装，确保系统安全。 3.应用系统容错与容灾 3.1重要业务系统采用双机热备方案，以防止主服务器宕机后及时切换， 定期做系统切换测试。 3.2业务系统在开机后要确认应用的可用性。 3.3Web应用程序需部署在不同的服务器上，以便主服务器出现异常时用 户能够修改网址来继续使用系统，定期检查主备服务器的程序代码是否相同。 3.4数据库系统每日做完整备份，定期检验备份数据的完整性。

3.5应用程序源码根据备份策略每日备份。 3.6Exchange server 每月做全备份 3.7AD,DNS每日做全备份 3.8每日更新防毒软件病毒库，确保病毒库为最新，降低病毒对系统的危 害。 3.9定期更新防毒软件客户端病毒库。 4.线路容错与容灾 4.1每日定时检查网络通信质量，若出现网络不通、丢包、延时等现象， 要及时检查相关网络设备工作是否正常，对于需要更换的网络设备要及时更换。 4.2每日定时检查VPN隧道连接是否通畅，有无异常，对于异常情况及 时安排人员排查。

《物联网导论》答案

1.请说出智能系统研究的几个发展阶段： 符号智能阶段，以物理符号为研究对象。 .链接智能阶段，以人工神经元网络的连接机制为对象。 现场智能阶段，以智能体与环境之间的现场交互为研究内容。 社会智能阶段，以智能体社会包括环境智能体的社会性交互求解机制为研究内容。 2.简述物联网三个特征 （1）全面感知：利用射频识别，二维码，传感器等感知，捕获，测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取。 （2）可靠传输：通过将物体接入信息网络，依托各种网络，随机随地进行可靠的信息交互和共享。 （3）智能处理：利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制 3.请解释以下名词： RFID：利用射频信号的空间耦合来实现无接触信息传递。 EPC: 产品电子代码（EPC）是由标头、厂商识别代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。 产品电子代码是下一代产品标识代码，它可以对供应链中的对象（包括物品、货箱、货盘、位置等）进行全球唯一的标识。EPC 存储在RFID标签上，这个标签包含一块硅芯片和一根天线。读取 EPC标签时，它可以与一些动态数据连接，例如该贸易项目的原产地或生产日期等 WSN:指无线传感网络， Zigbee:是一种信息传递的网络协议 WiFi: 是一种信息传递的网络协议 GPS:空间卫星全球定位系统 PLC:利用电力线传输数据和语音信号的一种通信方式 MEMS:包括微型机构，微型传感器，微型执行器，处理电路的微机电系统 4国家提出的战略新兴领域主要包括哪七个方面？ 节能环保产业，新一代信息技术产业，生物产业，高端装备制造业，新能源产业，新材料产业，新能源汽车产业 5智慧城市的构建涵盖哪五个方面？ 智慧基础设施，智慧政府，智慧公共服务，智慧产业，智慧人文， 6.智慧校园的架构有哪几个方面？他们分别是什么？ 感知层：通过各种无线传感网络收集各类信息 网络层：实现更广泛的互连功能，能够把感知层的信息无障碍，高可靠，高安全的进行传输。 平台层：IDC互联数据中心汇聚各种信息，V AE垂直应用环境平台对各种智慧应用集成，形成统一的框架系统。 业务应用平台：“通过信息处理和智能分析形成对各领域的具体解决方案。 7.请简要归纳霍尔三维定律。 是由逻辑维（规划，拟定方案，系统研究，生产，安装，运转，更新）， 时间维（明确问题，设计指标，系统综合，系统优化，决策，实施）， 知识维（社会科学，工程技术）组成， 8.老年人用物联网信息终端有哪几个方面组成？ 身体状态检测仪，短信报警，短信发送装置，ZIGBEE路由器，紧急救护，直观监测语音

分布式控制系统发展方向刍议

分布式控制系统发展方向刍议 闫树 武汉理工大学自动化学院，湖北武汉（430070） E-mail：Yanshu@https://www.wendangku.net/doc/ab17512063.html, 摘要：在对分布式控制系统一般结构和主要特点进行必要阐述的基础上，从PLC 技术、现场总线技术、智能控制技术在DCS中的应用等方面较为详细地论述了分布式控制系统的发展趋势，进而指出计算机技术与先进控制理论的快速发展与应用，是分布式控制系统不断进步与完善的有力保证。 关键词：分布式控制系统，可编程序控制器，现场总线，智能控制 1. 前言 工业现场控制是随着通信、微处理器、微电子学等技术的进步而不断发展的。20 世纪80 年代微处理器被嵌入到各种仪器设备中而形成了分布式控制系统(DCS)，这种分布式控制系统经历了若干发展阶段，从集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统( FCS) 到智能控制、维护、管理集成系统(ICMMS)，控制单元日益智能化，控制的方式日益走向多智能控制单元的协同工作模式。控制系统(DCS)到现场总线控制系统(FCS), 使得工业控制技术朝着更加开放、更加数字化、功能更加分散的方向迈进了一大步，使得系统的可相互操作性、可靠性、易维护性以及开放性等大大提高，同时也推动了其他相关技术的应用与发展，如可编程序控制器( PLC)技术、现场总线(Fieldbus) 技术、智能控制( Intelligent Control )技术与过程控制技术等。这些高新技术将为DCS迈向大型化的计算机集成制造系统(CIMS)提供有力的支持和保障。 2. DCS 的一般结构与特点 DCS是分级递阶的控制系统，它的主要特点是集中管理和分散控制。采用分级递阶的体系结构，主要是从系统工程的角度出发，因为通过功能分层、分散危险可以提高系统的可靠性和应用的灵活性。一般简单的DCS至少在垂直方向上分为两级，即操作管理级和过程控制级。在水平方向上各个过程控制级之间是相互协调的关系，在完成现场数据上传和接受操作管理级指令的同时，各水平级间也可进行数据交换，这种分工协作的关系能够使整个系统在优化的操作条件下运行。DCS中的分散是在相互协调基础下的自治，分散的含义不仅是分散控制,还包含有人员分散、地域分散、功能分散、危险分散、设备分散以及操作分散等含义。分散的最终目的是为了有效提高设备的可利用率。基于上述特点,在局域通信网络(LAN) 的支持下，一套完整的DCS 一般由监控管理级、过程控制级和现场级组成。 3.DCS 和相关技术的结合和发展 3.1 与PLC 技术相融合 传统的DCS 是由回路仪表控制系统发展而来,在回路调节与模拟量控制等方面具有一定优势。可编程序控制器( Programmable Logic Controller —PLC) 则是专为在工业环境下应 - 1 -