软件学报

作者：高洪皓，缪淮扣，刘浩宇，许华虎，于芷若

单位：高洪皓，上海大学 计算中心, 上海 200444;上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 20044411,缪淮扣，上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 200444;上海市计算机软件评测重点实验室, 上海 20111202,刘浩宇，上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 20044403,许华虎，上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 200444;上海大学 信息化办公室, 上海 20044404,于芷若，上海大学 计算机工程与科学学院, 上海 20044405

关键词：云渲染系统|任务调度|概率模型检验|PRISM定量验证|可靠性分析

基金：国家自然科学基金（61502294，61572306）；赛尔网络下一代互联网技术创新项目（NGII20170513）

云渲染技术已被广泛应用于影视和动漫等行业.与传统的渲染农场和租赁市场模式不同，云渲染系统依托云计算基础设施提供多种软件服务进行渲染作业的方式，正逐渐成为新兴的计算模式.由于任务执行和资源操作等作业调度对于用户而言是透明的，这要求云渲染系统应具备智能化以实现计算资源优化调度和多端任务管理，并对系统可靠性提出了更高要求.针对这一问题，提出了采用概率模型检验对云渲染系统任务调度进行定量评估.首先，考虑渲染服务失效等因素引发的随机系统异常和指令错误，如文件损坏和渲染任务超时等，提出了基于离散马尔可夫链（DTMC）的概率模型对云渲染系统的文件准备模块、资源请求模块、渲染任务执行模块进行形式化建模；其次，从服务质量属性角度提出了9类验证性质用于定义云渲染系统的可靠性，采用概率计算树逻辑（PCTL）描述检验性质公式并执行工具PRISM计算和验证渲染系统可靠性；最后，结合案例和实验证明了该方法的可行性和有效性，尤其是对改进前后云渲染系统进行定量检验，可用于指导如何进行失效恢复和任务切换.因此，该方法在一定程度上可提高云渲染系统的可靠性.

来源：2020年第6期

《软件学报》期刊编辑部

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