发信人: bigapple (红富士), 信区: NTM
标  题: NT for Soft Real-time Control(Reliability)
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jul 25 11:16:12 2000) , 转信

Windows NT Reliability and Fault Tolerance

Target Markets

Though Windows NT operating systems are not directly targeted for soft control
 applications, it is targeted for mission-critical server roles, and high perf
ormance workstation roles.  Consequently, Windows NT operating systems have be
en designed for robustness, reliability and performance.  The operating system
 is designed to resist attacks of naive or malicious users and to provide the 
highest degree of isolation between individual applications.  In addition, Mic
rosoft has developed unprecedented test programs to help assure the quality of
 hardware components and systems.

Microsoft’s Testing and Certification Processes

During its development, the Windows NT operating system undergoes regression a
nd stress tests every night on over 200 different common platforms.  The produ
ct has extensive internal alpha and beta-test programs, and has developed an o
utstanding reputation for quality among PC operating systems.  The Windows NT 
operating system has an installed base of roughly 5,000,000 systems through 19
97, with roughly 800,000 running Windows NT Advanced Server (NTAS).  NTAS alon
e outpaces the combined sales of all flavors of UNIX systems.
In addition to internal alpha and beta testing, Microsoft manages its platform
 certification testing with its Windows Hardware Quality Labs (WHQL).  The WHQ
L provides hardware vendors with published specifications for the different ca
tegories of system hardware.  WHQL also provides the hardware OEMs with standa
rdized automated test suites for testing and validating their hardware for ent
ry into Windows hardware logo programs.  These tests serve as the basis for a 
state-of-the-art, self-certification program. 
Self-testing OEMs like Rockwell Automation complete automated tests and submit
 the logs back to WHQL, where the logs are reviewed, a test report is generate
d, and upon successful validation, the product is added to the appropriate Har
dware Compatibility List (HCL).  The OEM must provide Microsoft a representati
ve system, along with its test logs.  Microsoft reserves the right to randomly
 spot test the hardware, and will also test the hardware in the event of repea
ted incidence reports entered by end-users in the Microsoft Knowledge Base.  W
indows OEMs whose products fail audits have their self-testing privilege revok
ed, and are moved to a probationary status.
Through this extensive program of internal and external testing, Microsoft has
 been able to provide one of the highest quality software platforms in the his
tory of the industry with an wide market for compatible hardware.  Because of 
the outstanding effort Microsoft and its OEMs put into hardware compatibility 
testing, we must be very careful to apply Windows NT operating system so that 
it does not invalidate the extensive testing that the standard systems receive
.

Fault Tolerant Technologies: RAID and Wolfpack

The mission-critical markets that Microsoft targets with the Windows NT operat
ing system also demand fault tolerance in addition to extensive testing for re
liability. The Windows NT operating system supports many advanced features tha
t are applicable for soft control.  The two most critical of these technologie
s are RAID (Redundant Array of Independent Disks) file system support, and Wol
fpack clustering software for file and database server software.
The standard Windows NT operating system supports RAID Level 0 (Data Striping 
Array without Parity, DSA), Level 1 (Mirrored Disk Array, MDA) and Level 5 (Pa
rallel Disk Array with distributed parity, PDA).  With MDAs, all hard disk acc
ess is applied redundantly to a second disk drive. If one fails, the system co
ntinues without fault.  Mirrored disk systems are designed to allow removal an
d insertion under power (RIUP) of disk systems. When failed drives are replace
d, they automatically resynchronize their image with the remaining drive witho
ut interrupting service.
 
Figure 3: RAID Level 3 Theory of Operations (similar to RAID Level 5)

RAID Level 3 PDAs transfer data in parallel across the array’s N data disks, 
and use a redundant check disk to store parity bits for each N bits of data st
ored in the array.  Parity data can be combined with the data on the other dri
ves to recover the state of any single failed disk.  RAID Level 5 support of t
he Windows NT operating system uses a slightly more complex scheme than the on
e shown for RAID Level 3.  PDAs provide both fault tolerance and enhanced disk
 burst rate performance.  For example, a seven-drive PDA provides six times th
e data burst rate of a single drive.  PDAs also support automatic resynchroniz
ation when the drives are replaced.   In addition, advanced RAID systems suppo
rt drive spindle synchronization, providing the best performance for large seq
uential transfers.
 
 Figure 4: Microsoft Wolfpack System Block Diagram

In addition to RAID support, Microsoft is developing fault tolerant file- and 
database-server capability in its Wolfpack clustering project.  Wolfpack phase
 I provides the ability for two servers, who share access to a dual-ported RAI
D drive system, to serve as a fault tolerant file server and/or SQL Server dat
abase server.  The servers share an IP address, so they appear as one system t
o the network and transparently provide redundancy to client systems.  Wolfpac
k also provides a system API for building fault tolerant applications on the p
latform.  Future phases of clustering will support larger general purpose and 
fault tolerant clusters.

Summary

Microsoft targets the Windows NT operating system for both mission-critical an
d high-performance markets.  Through Microsoft’s Windows Hardware Quality Lab
oratory (WHQL), Microsoft runs an extensive OEM hardware testing and certifica
tion program that produces outstanding reliability, and provides an unbelievab
ly wide range of compatible hardware options.  Windows NT operating systems ha
ve built-in support for high performance, fault tolerant disk arrays, supporti
ng RAID Levels 0, 1, and 5. Wolfpack clustering software is entering beta-test
, and will provide Windows NT operating systems with red

--
※ 来源:．哈工大紫丁香WWW bbs.hit.edu.cn. [FROM: 203.123.2.2]