6、自适应交换节点功能可靠性的分析模型

自适应交换节点功能可靠性的分析模型

1. 引言

当前，计算机网络面临着诸多挑战，其中确保网络整体的高抗噪性、可靠性和生存能力是关键任务。因为网络中的元素在信息传输和处理过程中经常会出现故障。而在计算机网络中，作为信息传输、存储和处理的主要元素之一的交换节点（SN），其可靠性的保障尤为重要。

自适应交换（AC）节点可在电路交换（CS）和分组交换（PS）模式下运行，它由复杂的软件构成，且在实时（在线）系统中运行，同时还面临着各个模块可能出现故障的情况。因此，对节点的正常状态进行监测和恢复就显得至关重要。

这项工作的重要性在于解决一个实际问题：创建容错系统的分析模型。开发该分析模型的目的包括研究故障对自适应交换节点软件吞吐量和可用性的影响；控制在不同负载因子下启动定期控制的间隔；确定由于操作和定期控制以及恢复导致的平均效率损失。

2. 方法论

本研究的方法基础涵盖了软件可靠性理论、计算机网络理论和自适应控制理论。同时，还运用了概率论、模拟建模、排队论和系统编程等方法。

自20世纪60年代初以来，可靠性分析一直是热门研究话题。不过，大多数方法是在软件实现阶段应用的。在系统设计的早期阶段进行可靠性评估是一种更快速的正式方法，它基于数据合成创建概率实时系统模型并进行时间属性分析，能早期识别潜在的安全威胁，从而在系统设计阶段就进行必要的更改，避免后期的高成本调整。

随着嵌入式软件安全要求的不断提高，容错和可靠性评估领域的研究日益增多。传统方法主要依赖软件测试故障数据来预测未来的错误行为，例如基于统计的蒙特卡罗模拟方法，用于处理依赖大量复制的模拟实验的瞬态故障。

系统实时软件容错的结构以及检查