本发明专利技术涉及针对计算机容错系统的一种基于组合测试集的分布式事件注入装置。本发明专利技术包括控制器、组合测试集生成模块、事件注入模块和状态分析模块。本发明专利技术在在事件注入技术中，充分考虑如今计算机系统普遍采用的分布式设计结构，充分考虑不同目标单元适于注入不同类型故障和不同程度负载的问题，引入基于组合测试集的分布式事件注入方式，实现更加灵活、高效的事件注入。因此本发明专利技术具有适用范围广、资源消耗少、事件注入方式灵活、针对性强、具有可定制性等优点。可广泛应用于分布式容错系统，尤其是专用容错系统的可用性测评上。
【技术实现步骤摘要】
一种基于组合测试集的分布式事件注入装置
本专利技术涉及针对计算机容错系统的一种基于组合测试集的分布式事件注入装置。
技术介绍
随着计算机技术的发展，计算机容错系统的应用领域越来越广，而容错系统的设计与测评所面临的问题也日益复杂。针对传统软硬件故障，计算机系统可用性的测评一般采用故障注入方法实现。然而，在某些特殊情况下，如系统的非计划性失效、工作负载显著增加或长时间饱和工作等都会导致宕机等非故障类事件，进而带来可用性下降，传统的故障注入技术已经不能满足计算机容错系统的可用性测评需求。因此，扩展传统故障注入技术，考虑故障之外的可用性影响因素，提出一种结合故障注入、压力测试等面向应用级的事件注入技术。事件注入技术是指通过向目标系统注入事件，同时观测和回收系统对所注入事件的反应并对回收信息进行分析，从而向测试者提供有关结果的过程。目前，国内外对于事件注入的研究仍较少。现有专利主要包括：1）“基于事件注入的计算机网络可信性评测装置（200620020624.0）”。该专利是以事件注入技术为基础，针对不同级别容错机制，向目标系统注入各种网络事件，主要关心网络安全方面的问题。主要适用于向单一目标系统注入网络相关类型事件，未考虑分布式系统的特殊使用环境，更没有涉及目标系统中不同目标单元的组合事件注入或施加不同程度负载等问题。2）“一种脚本注入事件处理方法和系统（200710303986.X）”。该专利提出系统接收从脚本注入检测系统输出的脚本事件，检测是否存在XSS攻击行为并以量化形式输出结果，与本专利技术专利应用范围、采用方法均不同。3）“智能全自动单粒子事件故障注入器（200510111494.1）”针对的是在HDL仿真时模拟空间辐射环境或应用到接口通信中等情形，以及“Event-controllederrorinjectionsystem(5008885)”、“Single-eventtransientinjectionsimulationmethodforhigh-frequencycircuits(CN2013113637620130418)”均与本专利技术专利采用方法或应用范围不同。现有文献主要涉及基于事件注入的可信性、可靠性、安全性以及软件调试和健壮性问题，均是先提出事件模型或评测模型，针对不同目标系统选择相应事件类型或实现并发事件注入，最终评测目标系统或软件的相关特性指标。但均没有采用组合测试集方法，更没有考虑目标系统中不同目标单元的组合事件注入或施加不同程度负载等问题（包括“康嘉.基于事件注入的可信性评测工具的研究与实现[D].哈尔滨工业大学2007”、“刘宇楠.基于事件注入的可靠性评测方法的设计与实现[D].哈尔滨工业大学2009”、“颜国平.基于事件注入的安全性评测方法的研究与实现[D].哈尔滨工业大学2009”、“黄永平,常鹏飞,郭凯,金玉善.基于事件注入机制的软件调试方法与实现[J].吉林大学学报（工学版）.2012(09)”以及“张大伟.基于事件注入的面向应用的软件健壮性评测[D].哈尔滨工业大学2009”）。从以上分析可知，现阶段事件注入研究的不足主要是：1）基于一个固定的事件注入集对所有目标系统注入统一的事件，消耗大，容易造成资源浪费；2）没有考虑分布式目标系统中不同目标单元适于注入不同类型故障或不同程度负载，即注入方式不灵活，针对性不强；3）事件注入方式的可定制性不强，不适用于测评个性化的指标。因此，提出一种针对分布式系统，以组合测试集方式实现的事件注入方法是非常必要的，其好处是可实现更具针对性，更加灵活、高效的事件注入。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现了对目标系统中各目标单元以组合测试集方式注入更具针对性的事件，达到了灵活、高效的实施事件注入，进而获得计算机系统可用性的目的，能够为计算机容错系统的测评提供高效的分析数据的基于组合测试集的分布式事件注入装置。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术包括控制器、组合测试集生成模块、事件注入模块和状态分析模块；控制器控制组合测试集生成模块接收用户指令并生成组合测试集参数清单；组合测试集生成模块包括扫描器和事件模型库,扫描器接收用户指令，扫描目标系统，分析返回的包括所有脆弱点类型在内的扫描结果，确定注入事件类型；事件模型库包括故障模型子库和压力模型子库两部分故障模型子库包含的故障类型是基于硬件、软件或模拟实现的故障，压力模型子库负责输出压力负载参数，扫描器向故障模型子库发送获取注入故障类型参数的请求，接收返回的故障类型参数清单,扫描器向压力模型子库发送获取负载生成模式和参数的请求，接收返回的输出负载参数清单；扫描器将故障类型参数清单和输出负载参数清单合并，生成组合测试集参数清单；控制器向事件注入模块中的事件注入器发送组合测试集生成模块完成信号，扫描器最后将组合测试集参数清单发送到各事件注入器的事件注入引擎，进入事件注入模块；事件注入模块包括事件注入器集合和状态监测器，事件注入器集合包括事件注入器1，事件注入器2，…，事件注入器N1，其中N1为正整数，每个事件注入器都包含事件注入引擎和事件注入列表，分布式的目标单元集合包括目标单元1，目标单元2，…，目标单元N2，其中N2为正整数；在控制器控制下，当收到组合测试集生成模块完成信号，各事件注入器接收扫描器发送来的组合测试集参数清单并存入注入引擎，将注入引擎中的组合测试集参数清单与注入列表中的本事件注入器注入事件类型相匹配，匹配后确定注入事件类型并向目标单元实施事件注入，当注入完成后，事件注入器将组合测试集参数清单发送给状态监测器，控制器向状态监测器发送事件注入完成信号；当收到事件注入完成信号，状态监测器监测事件注入器注入成功与否，注入状态集合应包含“成功”、“失败”和“异常”，并将注入状态信息发送到控制器，若注入状态为“成功”，则事件注入模块任务完成，控制器向状态分析模块中的状态采集器发送事件注入模块完成信号，准备进入状态分析模块；若注入状态为“失败”或“异常”，控制器需要控制扫描器重新向各事件注入器发送组合测试集参数清单，再次实施事件注入，直到事件注入模块任务成功完成，最后进入状态分析模块；状态分析模块包括状态采集器、结果分析器和结果显示器，在控制器控制下，当状态采集器收到事件注入模块完成信号，状态采集器采集各目标单元注入事件之后的响应状态信息，目标单元的响应状态信息集合应包括“正确”、“错误”、“异常”和“超时”，并将响应状态信息传送到结果分析器和结果显示器；在控制器控制下，结果分析器对状态采集器发送来的响应状态信息进行整合分析，根据CPU利用率的显著增加、内存空间的快速消耗、内存占用率百分比或系统延时增加情况，利用模糊层次分析法，在区间[0,1]内，分析评价目标系统或各目标单元的可用性，在（0.75,1]上为“可用性良好”，在（0.5,0.75]上为“可用性一般”，在（0.25,0.5]上为“可用性较差”，在[0,0.25]上为“可用性极低”四个级别，最后将此分析评价结果和数据依据传送到结果显示器；在控制器控制下，结果显示器接收状态采集器和结果分析器发送来的数据，显示事件注入后目标单元的响应状态信息，包括“正确”、“错误”、“异常”和“超时”，显示目标系统或各目标单元的分析评价结果和数据依据，生成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于组合测试集的分布式事件注入装置，包括控制器、组合测试集生成模块、事件注入模块和状态分析模块，其特征在于：控制器控制组合测试集生成模块接收用户指令并生成组合测试集参数清单；组合测试集生成模块包括扫描器和事件模型库,扫描器接收用户指令，扫描目标系统，分析返回的包括所有脆弱点类型在内的扫描结果，确定注入事件类型；事件模型库包括故障模型子库和压力模型子库两部分故障模型子库包含的故障类型是基于硬件、软件或模拟实现的故障，压力模型子库负责输出压力负载参数，扫描器向故障模型子库发送获取注入故障类型参数的请求，接收返回的故障类型参数清单,扫描器向压力模型子库发送获取负载生成模式和参数的请求，接收返回的输出负载参数清单；扫描器将故障类型参数清单和输出负载参数清单合并，生成组合测试集参数清单；控制器向事件注入模块中的事件注入器发送组合测试集生成模块完成信号，扫描器最后将组合测试集参数清单发送到各事件注入器的事件注入引擎，进入事件注入模块；事件注入模块包括事件注入器集合和状态监测器，事件注入器集合包括事件注入器1，事件注入器2，…，事件注入器N1，其中N1为正整数，每个事件注入器都包含事件注入引擎和事件注入列表，分布式的目标单元集合包括目标单元1，目标单元2，…，目标单元N2，其中N2为正整数；在控制器控制下，当收到组合测试集生成模块完成信号，各事件注入器接收扫描器发送来的组合测试集参数清单并存入注入引擎，将注入引擎中的组合测试集参数清单与注入列表中的本事件注入器注入事件类型相匹配，匹配后确定注入事件类型并向目标单元实施事件注入，当注入完成后，事件注入器将组合测试集参数清单发送给状态监测器，控制器向状态监测器发送事件注入完成信号；当收到事件注入完成信号，状态监测器监测事件注入器注入成功与否，注入状态集合应包含“成功”、“失败”和“异常”，并将注入状态信息发送到控制器，若注入状态为“成功”，则事件注入模块任务完成，控制器向状态分析模块中的状态采集器发送事件注入模块完成信号，准备进入状态分析模块；若注入状态为“失败”或“异常”，控制器需要控制扫描器重新向各事件注入器发送组合测试集参数清单，再次实施事件注入，直到事件注入模块任务成功完成，最后进入状态分析模块；状态分析模块包括状态采集器、结果分析器和结果显示器，在控制器控制下，当状态采集器收到事件注入模块完成信号，状态采集器采集各目标单元注入事件之后的响应状态信息，目标单元的响应状态信息集合应包括“正确”、“错误”、“异常”和“超时”，并将响应状态信息传送到结果分析器和结果显示器；在控制器控制下，结果分析器对状态采集器发送来的响应状态信息进行整合分析，根据CPU利用率的显著增加、内存空间的快速消耗、内存占用率百分比或系统延时增加情况，利用模糊层次分析法，在区间[0,1]内，分析评价目标系统或各目标单元的可用性，在（0.75,1]上为“可用性良好”，在（0.5,0.75]上为“可用性一般”，在（0.25,0.5]上为“可用性较差”，在[0,0.25]上为“可用性极低”四个级别，最后将此分析评价结果和数据依据传送到结果显示器；在控制器控制下，结果显示器接收状态采集器和结果分析器发送来的数据，显示事件注入后目标单元的响应状态信息，包括“正确”、“错误”、“异常”和“超时”，显示目标系统或各目标单元的分析评价结果和数据依据，生成打印报告反馈给用户。...
【技术特征摘要】
1.一种基于组合测试集的分布式事件注入装置，包括控制器、组合测试集生成模块、事件注入模块和状态分析模块，其特征在于：控制器控制组合测试集生成模块接收用户指令并生成组合测试集参数清单；组合测试集生成模块包括扫描器和事件模型库,扫描器接收用户指令，扫描目标系统，分析返回的包括所有脆弱点类型在内的扫描结果，确定注入事件类型；事件模型库包括故障模型子库和压力模型子库两部分；故障模型子库包含的故障类型是基于硬件、软件或模拟实现的故障，压力模型子库负责输出压力负载参数，扫描器向故障模型子库发送获取注入故障类型参数的请求，接收返回的故障类型参数清单,扫描器向压力模型子库发送获取负载生成模式和参数的请求，接收返回的输出负载参数清单；扫描器将故障类型参数清单和输出负载参数清单合并，生成组合测试集参数清单；控制器向事件注入模块中的事件注入器发送组合测试集生成模块完成信号，扫描器最后将组合测试集参数清单发送到各事件注入器的事件注入引擎，进入事件注入模块；事件注入模块包括事件注入器集合和状态监测器，事件注入器集合包括事件注入器1，事件注入器2，…，事件注入器N1，其中N1为正整数，每个事件注入器都包含事件注入引擎和事件注入列表，分布式的目标单元集合包括目标单元1，目标单元2，…，目标单元N2，其中N2为正整数；在控制器控制下，当收到组合测试集生成模块完成信号，各事件注入器接收扫描器发送来的组合测试集参数清单并存入注入引擎，将注入引擎中的组合测试集参数清单与事件注入列表中的本事件注入器注入事件类型相匹配，匹配后确定注入事件类型并向目标单元实施事件注入，当注入完成后，事件注入器将组合测试集参数清单发送给状态监测器，控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：王慧强，何占博，冯光升，吕宏武，郭方方，林俊宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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