一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法。
【背景技术】
[0002]计算机集群是一组独立的计算机的集合体，计算机间通过高性能的互联网络连接，各计算机可以协同工作并表现为一个单一的、集中的计算资源向网络用户提供服务。计算机集群是一种造价低廉、易于构筑并且具有较好可扩放性的并行机体系结构。集群的各计算机之间是相互独立的，并且具有不同的性能值。例如，一个计算机集群中的不同的IBM计算机、HP计算机和联想计算机多具体的性能值往往具有很大的差异。而整个计算机集群的性能是所有组成该集群的计算机性能值的累加(汇总)。在运行过程中计算机集群中的各个计算机会出现随机故障，当一个计算机发生故障，该计算机对整个集群的性能值贡献为0，而当一个计算机不发生故障正常工作时，该计算机对整个集群的性能值贡献为该计算机的性能值。
[0003]评估计算机集群的保能度就是评估在计算机会发生随机故障的条件下计算机集群的性能值处于某个规定的区间的概率。这个区间也成为保能度评估区间。其存在如下问题:已有的计算机集群保能度评估通常是基于系统状态枚举的方法，当集群包含的计算机数量N增加，集群所具有的系统状态数量2N就急剧增加。从而使得枚举方法仅适用于小型的计算机集群，对大规模计算机集群评估较为困难，难以获得精确的评估值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法，它解决系统状态枚举方法性能不足，难以进行大规模计算机集群保能度评估的问题，它具有使保能度评估更快更节省资源等优点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明所述的一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法，它采用如下方法步骤:
[0007]步骤一:构造用于计算机集群保能度评估的树模型；
[0008]步骤二:采用合并节点的方法进行图模型转换；
[0009]步骤三:采用无用节点删除的方法进行图模型转换；
[0010]步骤四:采用冗余节点删除的方法进行图模型转换。
[0011]进一步地，所述步骤一中，针对计算机集群中各个计算机所具有的‘正常’和‘故障’两个状态，以及各个计算机在‘正常’状态下所具有的性能值，建立相应的状态空间树模型，并根据保能度的评价区间定义，设置树模型的叶子节点。
[0012]进一步地，所述步骤二中，对步骤一所获得的树模型中每一层节点，根据节点所具有的汇总性能值进行同构判断，当一层中存在两个节点具有相同的汇总性能值，则合并这两个节点
[0013]进一步地，所述步骤三中，对步骤二所获得的图模型中每个节点，根据节点所具有的汇总性能值进行判断，如果当前汇总性能值已经超出保能度的评价区间上限，则该节点是无用节点可以直接用叶子节点‘0’替换该节点；如果当前汇总性能值加上剩余最大汇总性能值仍然不能够大于保能度的评价区间下限，则该节点是无用节点可以直接用叶子节点‘0’替换该节。
[0014]进一步地，所述步骤四中，对步骤三所获得的图模型中每个节点，如果节点的两个分支指向相同的子节点，则该节点是冗余节点可以利用子节点替换该节点。
[0015]采用上述结构后，本发明有益效果为:本发明所述的一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法，它解决系统状态枚举方法性能不足，难以进行大规模计算机集群保能度评估的问题，它具有使保能度评估更快更节省资源等优点。
【附图说明】
[0016]图1是计算机集群实例保能度评估状态枚举模型；
[0017]图2是计算机集群实例保能度评估树模型；
[0018]图3是经过合并节点的方法处理之后的保能度评估图模型；
[0019]图4是经过无用节点删除的方法处理之后的保能度评估图模型；
[0020]图5是经过冗余节点删除的方法处理之后的保能度评估图模型；
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0022]如图1所示，本发明所述的一种用于计算机集群保能度评估的图模型构造方法，它采用如下方法步骤:
[0023]步骤一:构造用于计算机集群保能度评估的树模型；
[0024]步骤二:采用合并节点的方法进行图模型转换；
[0025]步骤三:采用无用节点删除的方法进行图模型转换；
[0026]步骤四:采用冗余节点删除的方法进行图模型转换。
[0027]作为本发明的一种优选，所述步骤一中，针对计算机集群中各个计算机所具有的‘正常’和‘故障’两个状态，以及各个计算机在‘正常’状态下所具有的性能值，建立相应的状态空间树模型，并根据保能度的评价区间定义，设置树模型的叶子节点。
[0028]作为本发明的一种优选，所述步骤二中，对步骤一所获得的树模型中每一层节点，根据节点所具有的汇总性能值进行同构判断，当一层中存在两个节点具有相同的汇总性能值，则合并这两个节点
[0029]作为本发明的一种优选，所述步骤三中，对步骤二所获得的图模型中每个节点，根据节点所具有的汇总性能值进行判断，如果当前汇总性能值已经超出保能度的评价区间上限，则该节点是无用节点可以直接用叶子节点‘0’替换该节点；如果当前汇总性能值加上剩余最大汇总性能值仍然不能够大于保能度的评价区间下限，则该节点是无用节点可以直接用叶子节点‘0’替换该节。
[0030]作为本发明的一种优选，所述步骤四中，对步骤三所获得的图模型中每个节点，如果节点的两个分支指向相同的子节点，则该节点是冗余节点可以利用子节点替换该节点。
[0031]本发明的工作原理如下:
[0032]步骤一:构造用于计算机集群保能度评估的树模型；
[0033]针对计算机集群中各个计算机所具有的‘正常’和‘故障’两个状态，以及各个计算机在‘正常’状态下所具有的性能值，建立相应的树模型，并根据保能度的评价区间定义，设置树模型的叶子节点。
[0034]以计算机集群A为例。
[0035]计算机集群A包含4台计算机。计算机1的性能值为1，计算机2的性能值为1，计算机3的性能值为0.5，计算机4的性能值为0.5。保能度的评价区间为[1，1.5]，即集群性能值的下限是1上限是1.5。
[0036]对于该计算机集群可以直接构造如图