案例場(chǎng)景

系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷是宇航系統(tǒng)提高裝備可靠性的主要技術(shù)之一，隨著裝備信息化的發(fā)展，分布式架構(gòu)下的資源配置越來(lái)越多，資源布局也越來(lái)越分散，這對(duì)系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷方法提出了新的要求。為了適應(yīng)宇航裝備的分布式綜合化電子系統(tǒng)的發(fā)展，解決由于系統(tǒng)資源部署的分散性，造成系統(tǒng)狀態(tài)的綜合和監(jiān)控困難的問(wèn)題，公司領(lǐng)導(dǎo)安排張工進(jìn)行研究。張工經(jīng)過(guò)分析、調(diào)研提出了針對(duì)分布式綜合化電子系統(tǒng)架構(gòu)的故障檢測(cè)和診斷的方案。

[問(wèn)題1](8分)

張工提出:宇航裝備的軟件架構(gòu)可采用四層的層次化體系結(jié)構(gòu)，即模塊支持層、操作系統(tǒng)層、分布式中間件層和功能應(yīng)用層。為了有效、方便地實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷能力，方案建議將系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷能力構(gòu)建在分布式中間件內(nèi)，通過(guò)使用心跳檢測(cè)或者超時(shí)探測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)器。請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字分別說(shuō)明心跳檢測(cè)和超時(shí)探測(cè)技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)。

[問(wèn)題2](8分)

張工針對(duì)分布式綜合化電子系統(tǒng)的架構(gòu)特征，給出了初步設(shè)計(jì)方案，指出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障監(jiān)測(cè)與診斷器主要負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)中所有的故障信息，并將故障信息進(jìn)行綜合分析判斷，使用故障診斷器分析出故障原因，給出解決方案和措施。系統(tǒng)可以給模塊的每個(gè)處理機(jī)器核配置核狀態(tài)監(jiān)控器、給每個(gè)分區(qū)配置分區(qū)狀態(tài)監(jiān)控器、給每個(gè)模塊配置模塊狀態(tài)監(jiān)控器、給系統(tǒng)配置系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控器，如圖3-1所示。

圖3-1系統(tǒng)故障檢測(cè)和診斷原理

請(qǐng)根據(jù)下面給出的分布式綜合化電子系統(tǒng)可能產(chǎn)生的故障(a)~(h)，判斷這些故障分別屬于哪類監(jiān)控器檢測(cè)的范圍，完善表

3-1的(1)~(8)的空白。

(a)應(yīng)用程序除零

(b)看門狗故障

(c)任務(wù)超時(shí)

(d)網(wǎng)絡(luò)診斷故障

(e)BIT檢測(cè)故障

(f)分區(qū)堆棧溢出

(g)操作系統(tǒng)異常

(h)模塊掉電

[問(wèn)題3](9分)

張工在方案中指出，本系統(tǒng)的故障診斷采用故障診斷器實(shí)現(xiàn)，它可綜合多種故障信息和系統(tǒng)狀態(tài)，依據(jù)智能決策數(shù)據(jù)庫(kù)提供的決策策略判定出故障類型和處理方法。智能決策數(shù)據(jù)庫(kù)中的策略可以對(duì)故障開(kāi)展定性或定量分析。通常，在定量分析中，普遍采用基于解析模型的方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。張工在方案中提出該系統(tǒng)定量分析時(shí)應(yīng)采用基于解析模型的方法。但是此提議受到王工的反對(duì)，王工指出采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法更適合分布式綜合化電子系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)。請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字，說(shuō)明數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法的基本概念，以及王工提出采用此方法的理由。

參考答案：

[問(wèn)題1]

心跳檢測(cè)是分布式系統(tǒng)中常用的檢測(cè)技術(shù)。是以固定的頻率向其他節(jié)點(diǎn)匯報(bào)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的方式。收到心跳，一般可以認(rèn)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫橇己玫摹Ｈ绻谙薅ǖ囊欢螘r(shí)間(或超過(guò)某一門限值)沒(méi)有收到心跳信息就被認(rèn)為失效。心跳檢測(cè)的主要特點(diǎn)是:原理簡(jiǎn)單，具有自適應(yīng)、結(jié)構(gòu)靈活性，具有可擴(kuò)展性和健壯性。

超時(shí)探測(cè)也是分布式系統(tǒng)中常用的檢測(cè)技術(shù)。在整個(gè)分布式系統(tǒng)中為每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一種探針，探針會(huì)不斷發(fā)送健康檢查來(lái)檢查服務(wù)是否健康。如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)沒(méi)有響應(yīng)，則認(rèn)為數(shù)據(jù)包在過(guò)程中的某個(gè)地方已丟失了，系統(tǒng)將重試或等待一段時(shí)間，直到超時(shí)。超時(shí)探測(cè)的主要特點(diǎn)是:適應(yīng)大規(guī)模系統(tǒng)、具有高并發(fā)能力、具備可擴(kuò)展性、具備容錯(cuò)能力。

[問(wèn)題2]

(1) (2):ac

(3):f

(4 ) (5) (6): beg

(7) (8):dh

完整版真題+答案解析可點(diǎn)擊下方藍(lán)字獲取！

2022年下半年系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試案例分析真題