Програмна модель відмовостійкої обчислювальної системи, що керується потоком даних
| dc.contributor.advisor | Жабіна, Валентина Валеріївна | |
| dc.contributor.author | Вінник, Денис Андрійович | |
| dc.date.accessioned | 2019-04-11T16:15:50Z | |
| dc.date.available | 2019-04-11T16:15:50Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstracten | Topicality. An effective approach to improving the reliability of systems and the reliability of the results of information processing is to provide fail-safe systems. The most economical in terms of hardware is the software to improve fault tolerance. Unfortunately, for real-time systems, time costs in this approach are unacceptable. In this case, methods for dynamically reconfiguring systems during equipment failure are more acceptable. The problem of providing fail-safe systems is devoted to many publications, including monographs. Nevertheless, this problem is not sufficiently investigated for SPD because of the specifics of the organization in them of computing processes. Thus, the development of models for providing fault tolerance of such systems is an urgent task. The object of research is the process of data processing in fault-tolerant computing systems, driven by the flow of data. The subject of the study is methods for ensuring fault tolerance in data-driven computing systems. The aim of the study is an implementation of a software model of fault-tolerant computing system driven by a data flow to improve performance and reliability. Research methods. The paper uses the elements of the theory of graphs and algorithms, the theory of reliability. Used results of experiments, comparison of system characteristics. The scientific novelty of the work is as follows: 1. The modification of the method for providing failover of flow computing systems is proposed, which differs from the existing methods taking into account the real speed of each operation, which reduces the time to detect a faulty computing module. In analog systems, only the maximum execution time of an operation is taken into account. 2. Flexible software model of the developed architecture of the computer system with means of fault-tolerance is realized. 3. The proposed system of commands for a fail-safe system, which can be expanded with the help of a special configuration file. The practical value of the results obtained in the work is that the proposed method for efficiency is not inferior to the existing, and in most cases even exceeds. The developed software model will help to simplify the development of real projects. Test work. The main provisions and results of work were reported and discussed at the Xth International Conference of Masters and Postgraduate Students "Applied Mathematics and Computer", PMK-2018 Structure and scope of work. The master's dissertation consists of an introduction, five sections, conclusions and appendices. The introduction provides a general description of the work, an assessment of the current state of the problem is made, the relevance of the research direction is substantiated, information about testing the results is given. The first chapter examines and analyzes existing solutions, describes their advantages and disadvantages. In the second section, the modification of the method of providing fault tolerance with the help of timers is proposed, and the architecture of the computer system driven by the data flow is developed. The third section describes the software model that implements the developed architecture and pseudocode, which it will process. The fourth section describes the results of experiments and comparisons between developed and existing algorithms, describes the reliability of the system. The fifth section presents the construction of a business model that justifies the feasibility of the implemented software model and predicts its potential profitability in the future. The conclusions are analyzed the results of work. The attachments include a copy of the presentation and the source code. The work is done on 80 sheets, contains 2 attachments and a link to the list of used literary sources of 18 titles. There are 15 drawings and 7 tables in the work. Keywords: , data flows, fault-tolerance, associative memory, reliability. | uk |
| dc.description.abstractru | Актуальность. Эффективным подходом к проблеме повышения надежности систем и достоверности результатов обработки информации является обеспечение отказоустойчивости систем. Наиболее экономичным с точки зрения аппаратуры являются программные средства повышения отказоустойчивости. К сожалению, для систем реального времени временные затраты при таком подходе являются неприемлемыми. В данном случае более приемлемыми являются методы динамической реконфигурации систем при отказе оборудования. Проблеме обеспечения отказоустойчивости систем посвящено много публикаций, в том числе, монографий. Тем не менее, эта проблема недостаточно исследована для СПД в силу специфики организации в них вычислительных процессов. Таким образом, разработка моделей обеспечения отказоустойчивости таких систем является актуальной задачей. Объектом исследования является процесс обработки данных в отказоустойчивых вычислительных системах, управляемых потоком данных. Предметом исследования являются методы обеспечения отказоустойчивости в вычислительных системах. Целью исследования является реализация программной модели отказоустойчивой вычислительной системы, управляемые потоком данных для улучшения быстродействия и надежности. Методы исследования. В работе используются элементы теории графов и алгоритмов, теории надежности. Используются результаты экспериментов, сравнение характеристик систем. Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Предложенная модификация метода обеспечения отказоустойчивости потоковых вычислительных систем, которая отличается от существующих методов учетом реальной скорости выполнения каждой операции, что позволяет уменьшить время на выявление неисправного вычислительного модуля. В системах-аналогах учитывается только максимальное время выполнения операции. 2. Реализована гибкая программная модель разработанной архитектуры вычислительной системы со средствами отказоустойчивости. 3. Предложенная система команд для отказоустойчивость устойчивой системы, которая может расширяться с помощью специального конфигурационного файла. Практичесеая ценность полученных в работе результатов заключается в том, что предложенный метод по эффективности не уступает существующим, а в большинстве случаев даже превосходит. Разработана программная модель поможет упростить разработку реальных проектов. Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Х научной конференции магистрантов и аспирантов «Прикладная математика и компьютинг» ПМК-2018 Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Во введении дано общая характеристика работы, выполнена оценка современного состояния проблемы, обоснована актуальность направления исследований, приведены сведения об апробации результатов. В первом разделе рассмотрены и проанализированы существующие решения, описаны их преимущества и недостатки. Во втором разделе предложено модификацию метода обеспечения отказоустойчивости с помощью таймеров, разработана архитектуру вычислительной системы, управляемой потоком данных. В третьем разделе описано программную модель, реализует разработанную архитектуру и псевдокод, который он будет обрабатывать. В четвертом разделе описаны результаты экспериментов и сравнений между разработанным и существующими методами, описано надежность системы. В пятом разделе приведена построение бизнес-модели, обосновывает целесообразность реализованной программной модели и прогнозирует ее потенциальную прибыльность в будущем. В выводах проанализированы полученные результаты работы. В приложениях приведена копия презентации и исходный код. Работа выполнена на 80 листах, содержит 2 приложения и ссылки на список использованных литературных источников из 18 наименований. В работе приведены 15 рисунков и 7 таблиц. Ключевые слова: вычислительные системы, потоки данных, отказоустойчивость, ассоциативная память, надежность. | uk |
| dc.description.abstractuk | Актуальність. Ефективним підходом до проблеми підвищення надійності систем та достовірності результатів обробки інформації є забезпечення відмовостійкості систем. Найбільш економічним з точки зору апаратури є програмні засоби підвищення відмовостійкості. Нажаль, для систем реального часу часові витрати при такому підході є неприйнятними. В даному випадку більш прийнятними є методи динамічної реконфігурації систем при відмові обладнання. Проблемі забезпечення відмовостійкості систем присвячено багато публікацій, в тому числі, монографій. Тим не менше, ця проблема недостатньо досліджена для СПД через специфіку організації в них обчислювальних процесів. Таким чином, розробка моделей забезпечення відмовостійкості таких систем є актуальною задачею. Об’єктом дослідження є процес обробки даних у відмовостійких обчислювальних системах, що керуються потоком даних. Предметом дослідження є методи забезпечення відмовостійкості в обчислювальних системах, що керуються потоком даних. Метою дослідження є реалізація програмної моделі відмовостійкої обчислювальної системи, що керуються потоком даних для покращення швидкодії та надійності. Методи дослідження. В роботі використовуються елементи теорії графів та алгоритмів, теорії надійності. Використовуються результати експериментів, порівняння характеристик систем. Наукова новизна роботи полягає в наступному: 1. Запропонована модифікація методу забезпечення відмовостійкості потокових обчислювальних систем, яка відрізняється від існуючих методів врахуванням реальної швидкості виконання кожної операції, що дозволяє зменшити час на виявлення несправного обчислювального модуля. В системах-аналогах враховується лише максимальний час виконання операції. 2. Реалізована гнучка програмна модель розробленої архітектури обчислювальної системи із засобами відмовостійкості. 3. Запропонована система команд для відмово стійкої системи, яка може розширюватися за допомогою спеціального конфігураційного файлу. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що запропонований метод за ефективністю не поступається існуючим, а в більшості випадків навіть перевершує. Розроблена програмна модель допоможе спростити розробку реальних проектів. Апробація роботи. Основні положення і результати роботи доповідалися та обговорювалися на Х науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2018 Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновків та додатків. У вступі надано загальну характеристику роботи, виконано оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, наведено відомості про апробацію результатів. У першому розділі розглянуто і проаналізовано існуючі рішення, описані їх переваги та недоліки. У другому розділі запропоновано модифікацію методу забезпечення відмовостійкості за допомогою таймерів, розроблено архітектуру обчислювальної системи, що керується потоком даних. У третьому розділі описано програмну модель, що реалізує розроблену архітектуру та псевдокод, котрий він оброблятиме. У четвертому розділі описано результати експериментів та порівнянь між розробленим та існуючими алгоритмами, описано надійність системи. У п’ятому розділі наведена побудова бізнес-моделі, що обґрунтовує доцільність реалізованої програмної моделі та прогнозує її потенційну прибутковість у майбутньому. У висновках проаналізовано отримані результати роботи. У додатках наведена копія презентації та вихідний код. Робота виконана на 80 аркушах, містить 2 додатки та посилання на список використаних літературних джерел з 18 найменувань. У роботі наведено 15 рисунків та 7 таблиць. | uk |
| dc.format.page | 172 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Вінник, Д. А. Програмна модель відмовостійкої обчислювальної системи, що керується потоком даних : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Вінник Денис Андрійович. – Київ, 2018. – 172 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/27167 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | обчислювальні системи | uk |
| dc.subject | потоки даних | uk |
| dc.subject | відмовостійкість | uk |
| dc.subject | асоціативна пам’ять | uk |
| dc.subject | надійність | uk |
| dc.subject | computing systems | uk |
| dc.subject | associative memory | uk |
| dc.subject | reliability | uk |
| dc.subject | fault-tolerance | uk |
| dc.subject | data flows | uk |
| dc.subject.udc | 004.457 | uk |
| dc.title | Програмна модель відмовостійкої обчислювальної системи, що керується потоком даних | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Vinnyk_magistr.pdf
- Розмір:
- 6.85 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: