分布式容錯(cuò)控制系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)

摘要——這篇文章是關(guān)于大型、分布式系統(tǒng)中分層容錯(cuò)控制（FTC）程序設(shè)計(jì)的描述。從功能性的角度來(lái)看，應(yīng)用于不同的級(jí)別層次的診斷和重構(gòu)算法的模塊化程序設(shè)計(jì)是存在的。整個(gè)程序是應(yīng)用于某液壓基準(zhǔn)制度。
一、簡(jiǎn)介
在大型系統(tǒng)中，每一個(gè)組件提供一定的功能并且只有當(dāng)所有的組件都正常工作，系統(tǒng)才能夠良好的工作?；谶@個(gè)原因，容錯(cuò)（見【1】）技術(shù)在分布式系統(tǒng)中具有十分重要的位置。因?yàn)?，?duì)于被納入這一系統(tǒng)中組件來(lái)說，任何一個(gè)單一的部件故障，都有可能導(dǎo)致一場(chǎng)災(zāi)難性的系統(tǒng)故障。無(wú)論如何，在分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，總是盡可能的貫徹落實(shí)好誤差控制地區(qū)的界定。我們可以在【2】中發(fā)現(xiàn)有關(guān)分布式系統(tǒng)的詳盡描述，而關(guān)于分布式系統(tǒng)中容錯(cuò)技術(shù)的介紹，我們可以在【3】、【4】、【5】和【6】中找到。
這篇文章試圖為分布式系統(tǒng)的容錯(cuò)控制提出一個(gè)統(tǒng)一的框架。模塊化/分層容錯(cuò)控制體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的一些指導(dǎo)方針是按功能劃分的方法進(jìn)行的.分布式系統(tǒng)的容錯(cuò)控制結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)3級(jí)結(jié)構(gòu)：最低的是工藝層次，其次是控制層次，最高級(jí)的是監(jiān)督層次。根據(jù)【7】中的描述，工藝層次被分為局部流程（實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要分功能）和物力資源。每一個(gè)局部進(jìn)程的實(shí)施都需要進(jìn)行資源配置，即固定的組件和控制器模塊;這一分配是動(dòng)態(tài)的、依賴于重構(gòu)的決定?？刂茖影刂?、檢測(cè)、重構(gòu)功能。并且控制層是用字母標(biāo)記容錯(cuò)模塊等級(jí)（a 容錯(cuò)模塊表示可能的模塊層次）。監(jiān)管層次旨在檢測(cè)系統(tǒng)性能，以及把分配過程變成資源，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)目標(biāo)。這種框架在物力系統(tǒng)中的應(yīng)用在第二部分的文件中。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)先前的描述，設(shè)計(jì)分布式容錯(cuò)控制系統(tǒng)的一般準(zhǔn)則是功能性準(zhǔn)則。有可能提高與各局部進(jìn)程相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)功能圖的工具是系統(tǒng)功能樹（見【8】）。這是一個(gè)圖形化的工具，通過這個(gè)工具，可以將系統(tǒng)的最基本最重要的功能體現(xiàn)在達(dá)到系統(tǒng)主要功能所需要的分功能（即功能樹的中間節(jié)點(diǎn)）上。從嚴(yán)格意義上來(lái)講，與功能樹相對(duì)應(yīng)的是故障樹，故障樹是顯示系統(tǒng)圖上作為錯(cuò)誤條件結(jié)果的功能損失的。故障樹可以被稱為功能樹的補(bǔ)充。系統(tǒng)樹各個(gè)層次的功能損失被認(rèn)為是由于系統(tǒng)低層的功能損失造成的，而系統(tǒng)低層功能損失的原因是由物理故障引起的基本原因，這一點(diǎn)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。所診斷的問題與檢測(cè)由錯(cuò)誤引起的可腀@魷值墓δ芩鶚У哪芰τ醒細(xì)竦墓亓?。灾q夥矯媯壓收夏Ｐ腿范ㄎδ芩鶚Вü收鮮韉慕詰悖┦怯械覽淼?，因为乡娦导{璞肝蘼凼譴泳蔡故譴傭嘉薹觳庹