數據庫系統(tǒng)的可靠性模型及其維護策略的基礎研究.pdf

1、現(xiàn)代信息社會依賴于信息的儲存和交流，數據庫的可靠性，比以往任何時候都重要。為保證數據庫系統(tǒng)的可靠性和數據安全，維護數據庫很有必要。良好的數據庫系統(tǒng)可靠性數理模型有助于準確預測和判斷數據庫系統(tǒng)可靠性變化，為選擇正確的維護方法和維護策略提供依據。在此基礎上，可以借鑒可靠性數理模型得出的研究結果，設計出結構更加合理的數據庫系統(tǒng)。
　　 本文研究了數據庫系統(tǒng)的可靠型模型和維護策略的分析工具和基本框架，主要研究內容如下：
　　 本

2、文采用概念模型法，在對大型數據庫結構和內部關系進行分析的基礎上，進行適當的簡化、抽象，從原本的單純獨立損傷假設擴展為考慮獨立、共因和級聯(lián)失效模式的系統(tǒng)可靠性數理模型。然后分別給出了系統(tǒng)內各部件獨立失效、共因失效和級聯(lián)失效情況下，串聯(lián)、并聯(lián)和表決系統(tǒng)的可靠度函數和相應的可靠度指標，并利用馬爾可夫過程、更新過程和故障樹分析等數學工具，分析了存在共因失效模式的，內部具有不同層次的數據庫系統(tǒng)的可靠度函數和相應的可靠性指標，對系統(tǒng)內不同共因失效事

3、件的概率重要度以及共因失效事件對系統(tǒng)不同層次的影響進行了解析。對于存在級聯(lián)失效的系統(tǒng)，首先運用更新過程分析了存在級聯(lián)失效的兩同型部件并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度模型和維護策略以及級聯(lián)強度對維護策略的影響；然后運用馬爾可夫過程方法分析建立了由n個相同部件組成的表決系統(tǒng)的可靠度模型，并利用Laplace-Stieltjes變換等數學方法求出此類系統(tǒng)的可靠度函數和相應的可靠度指標；再采用Brands算法分析復雜網絡系統(tǒng)中各節(jié)點的負載強度和級聯(lián)失效影響，通

4、過故障樹分析等方法，得到此類系統(tǒng)的可靠度函數和相應的可靠度指標。以上數理模型的分析結果說明：與原本的獨立損傷假設不同，共因失效和級聯(lián)失效會顯著降低系統(tǒng)的可靠度，而有針對的增加系統(tǒng)內特定部位的冗余度，可以降低乃至消除共因和級聯(lián)失效對系統(tǒng)可靠性的影響。
　　 同時，在以上數理模型分析結果的基礎上，考慮數據庫系統(tǒng)中存在的失效模式、運用Petri網等數學工具，分析了數據庫系統(tǒng)軟硬件部分的相互關系，描述數據庫系統(tǒng)狀態(tài)轉移規(guī)律。據此建立數據