[发明专利]一种云计算中基于人工势场的增量检查点容错方法

权利要求书

1.一种云计算中基于人工势场的增量检查点容错方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据不同故障概率将检查点类型设置为存储在远程节点的全局检查点、存储在本地设备全局检查单和存储在内存的增量检查点三类检查点；

S2.构建检查点的开销模型，以最小化预期检查点开销为目标，计算各类型检查点频率函数；

S3.通过建立不同影响因素下的引力势场、斥力势场以及总势场叠加模型，把检验点布局定位问题转化为在人工势场中搜索势能极值位置问题；

S4.采用栅格模型对布局检验点的环境信息进行描述，得到布局检验点的状态数字势场模型；

S5.运用连续蚁群优化算法进行求解得到最优的检查点布局结果，其中检查点文件数据上传模块和验证模块中使用了非对称加密中的哈希算法和数字签名算法，运用区块链技术思想确保检查点文件安全性。

2.根据权利要求1所述的一种云计算中基于人工势场的增量检查点容错方法，其特征在于，所述步骤S1根据不同故障概率将检查点类型设置为三种类型的检查点，存储在远程节点的全局检查点、存储在本地设备全局检查单和存储在内存的增量检查点三类检查点，分别表示为N-checkpoint，m-checkpoint和i-checkpoint，参数p_n是从N型检查点恢复的概率，并且是设置i-checkpoint和m-checkpoint的开销的比率，u的范围是(0，1)，当u＝0时，表示i-checkpoint的开销O_i为0；当u＝1时，表示i-checkpoint的开销O_i等于m-checkpoint的开销O_m；在这两种情况下，两级增量检查点恢复方案将退化为两级检查点恢复方案并不符合实际情况，p_n的范围是(0，1)；情况，p_n＝0＝或p_n＝1，表示系统中只发生永久性故障或仅发生瞬时故障，与实际情况不符，因此也不考虑这两种情况。

3.根据权利要求2所述的一种云计算中基于人工势场的增量检查点容错方法，其特征在于，所述步骤S2构建检查点的开销模型，以最小化预期检查点开销为目标，计算各类型检查点频率函数，具体包括：设定检查点总开销T_total＝T_checkpoint+T_recovery+T_recompute，其中T_checkpoint为设置检查点的总开销，T_recovery为发生故障时从故障恢复计算时间开销，T_recomput为重新计算的时间开销，假设N-checkpoint，m-checkpoint和i-checkpoint检查点的数量分别是n、m和i，开销分别为为O_m、O_n和O_i，为确定获得检查点布局策略，设定检查点频率函数其中t_i(i＝1，2，...)是第i个检查点得位置，最终以最小化T_total为目的，得到检查点频率函数。

4.根据权利要求3所述的一种云计算中基于人工势场的增量检查点容错方法，其特征在于，通过最小化全局平均检查点开销的最佳检查点频率函数可表示为

假设N-checkpoint，m-checkpoint和i-checkpoint检查点的数量分别是n、m和i，开销分别为为O_m、O_n和O_i，f(t)表示故障概率函数。