分布式文件系统容错能力测试平台的设计与实现-计算机科学与技术专业论文.docxVIP

Classified Index: TP302.8 U.D.C: 681.39 Dissertation for the Master Degree in Engineering DESIGN AND IMPLEMENTATION OF FAULT- TOLARANCE TEST PLATFORM FOR DISTRIBUTED FILE SYSTEM Candidate： Wang Xuejiao Supervisor： Associate Prof.Wen Dongxin Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Computer Science and Technology Affiliation： School of Computer Science and Technology Date of Defence： June，2011 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 - - I - 摘 要 随着现代信息技术的飞速发展，人们对存储系统的容量、性能提高要求的 同时，也越来越注重容错能力。作为存储系统管理核心层次的分布式文件系统， 也毋庸置疑需要具有较高的容错能力，与此同时，对分布式文件系统的容错能 力进行测试，以保证系统质量也随之变得尤为重要。 本文对传统的容错性测试进行了深入研究，发现传统的分布式文件系统容 错能力测试有两点不足，一是故障注入主要采用手工方式，不但浪费人力和时 间，而且也增加了人为错误发生的概率，导致测试准确度降低；二是只考虑了 服务器级别的故障，覆盖面不全。本文对此进行了改进，设计并实现了自动化 分布式测试平台，将分布于目标系统各个节点的故障注入工具、工作负载模拟 工具和系统监测工具集成在一起，测试人员在平台主控端即可进行完整的测试； 此平台实现了多层次的故障注入，故障集覆盖到服务器级、目录级和文件级， 可注入服务器失效、目录文件操作失败等故障，提高了故障覆盖率。 本文对所依托项目要求的分布式文件系统的架构、容错机制以及传统容 错性测试指标进行了研究，根据目标系统的特点，采用服务连续性、对外服务 延迟时间和服务性能降级比三个指标来测试目标系统容错能力。在测试过程中， 平台的各个工具相互配合，针对故障注入工具所注入的不同故障以及预测指标 的要求，监测工具会给出相应的监测结果，工作负载模拟工具可以模拟相应的 工作负载配合测试，测试人员可以根据监测结果以及负载运行情况，给出最后 的测试结果。 最后，本文利用所开发的平台对目标文件系统进行了测试，验证了测试平 台的可用性，并给出了测试结果与分析。 关键词：故障注入；分布式文件系统；容错能力测试；系统调用劫持； 服务器失效 - - II - Abstract With the rapid development of modern information tecnology, the storage system?s capacity、performance and the ability of fault-tolarance is more and more required. As the management part of storage system ,Distributed File System (DFS) also need to have the ability of fault-tolarance. Meantime, for asuring its quality, the fault-tolance test of DFS is also more and more important. This paper firstly studies typical DFS and the papers about testing the fault- tolarance, and find that there are two problems. One is that the traditional test is based on manual injection, which not only waste human resource and time but also raise the probability of mistake from testor.The other one is that the traditional test just considered the server f