浅谈当今容错技术的发展

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1、HIT-MCRC浅谈当今容错技术的发展哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院杨孝宗HIT-MCRCHIT-MCRC主要内容容错计算的新趋势高性能容错计算机移动计算环境下的容错计算可信计算容错计算的新趋势∑容错计算已经在很多领域取得一定的成绩°芯片级、部件级、微小型计算机容错理论日渐成熟°微型机、航天、航空、舰船等专用微型容错机普遍应用∑新的计算模式的发展,为容错提出了新的挑战容错计算的新趋势∑容错计算的外延在拓展°容错体系结构的研究向更多领域扩展银行能源高性能计算机系统容错电信民航芯片级容错容错容灾系统部件级容错体系

2、网络系统微小型计算机容错结构容错航天航空军用移动终端、嵌入式无有系统容错线线网网络络∑容错计算的内涵在深入移动计算、普适计算环境下的应用容错可信计算计算容错计算发展的新领域∑新的领域、新的任务°高性能容错计算机•中国经济发展带动高性能计算机的发展•设计高性能容错计算机的体系结构°移动计算环境、普适计算环境下的容错计算•移动计算下冗余设计的约束给移动计算环境下的容错设计提出新的挑战°可信计算理论的提出•容错技术不能满足新的计算模式的要求•要求计算机系统提供可信赖的计算服务，这种可信赖性是可以验证的。HIT-MCRC

3、主要内容容错计算的新趋势高性能容错计算机移动计算环境下的容错计算可信计算高性能容错计算机∑可以预测有强劲的发展动力°中国经济发展带动高性能计算机的发展°经费支持°提供高性能容错计算机的体系结构∑需求：°金融、电信、能源、民航等°国外厂商垄断°需要自主知识产权的高性能容错计算机需求迫切∑银行°储蓄业务系统°汇兑结算系统°银联信用卡交易结算系统∑证券的交易系统和证券报价系统∑电信领域的网管系统∑电力调度系统∑民航领域的空管系统和机场出港系统∑这些系统的核心服务器运转一旦出现停顿，会对社会生活造成严重的损害，往往会产生

4、巨大的经济损失，甚至直接威胁到社会的安定和经济的正常运行。需求迫切∑国内近期的几个主要案例如下：°2006年4月20日上午10时56分，中国银联系统通信网络和系统主机出现故障，造成辖内跨行交易全部中断8个多小时；°2005年6月7日银联系统POS机系统主机故障造成POS交易停顿2个小时，由于上述系统故障，市民无法刷卡消费，银行间无法进行跨行结帐，造成较大的直接和间接经济损失，严重影响了居民的正常生活。°2006年10月10日，由于中国民航信息网络有限公司(简称“中航信”）离港系统的主机出现技术故障，导致包括北京首

5、都国际机场等多个机场离港系统瘫痪，严重影响了北京、上海、广州等多个大型机场的航班进出港，造成大量旅客滞留，造成了巨额的经济损失，严重影响了交通运输秩序。需求迫切∑国内金融、电信、能源、国防、政府等领域，由于需要高性能高可靠的服务器系统，又由于国内没有合适的替代产品，所以在过去一直采用进口的高端服务器。根据CCID2006年服务器市场调研报告数据显示，中国2006年的高端服务器市场的市场规模达到96亿元人民币，销售量达到22300台，销售额增长率达到10.4％。12096.010085.690.080604017.

6、820.222.32002004年2005年2006年销售量（千台）销售额（亿元人民币）图1.2006年高端服务器销量与销售额。需求迫切∑高端服务器主要应用于金融、电信、能源、政府等关系到国计民生和国家战略安全的重要领域。高端服务器市场客户对系统高可用性有普遍明确的需求。830%25%620%12.6%49.6%10.2%14.3%11.5%15%8.2%4.4%10%6.3%2.6%4.8%29.2%5%00%制造政府教育金融电信交通能源流通科研邮政其它2006年高端服务器销量(千台)增长率(%)图：高端服务器

7、销量行业分布需求迫切∑市场被国外厂商高度垄断。2006年国内高性能服务器总销售额约96亿元，基本被IBM、HP、SGI、SUN等国外高性能服务器厂商垄断，其市场占有率达到95.6％；108.6840%4034.0020%10.4%24.4%25.6010.8%86.424.4%20%3023.508.0%4.7%3.7%2.0%10%66.3%7.0%4.120%200%45.5%2.1%1.61-20%7.5420.850.6210-10%3.322.040-40%0-20%SUNIBMHPFujitsuSGI

8、OthersSUNIBMHPFujitsuSGIOthers销售额(亿元)增长率(%)销量(千台)增长率(%)图3：国内高端服务器市场销售额市场占有率。图4：国内高端服务器市场销量市场占有率。高性能容错计算机：HP的NON-STOP系统“SharedNothing”Design4MessagebasedMemoryMemory´Toandfromallentities´2