Petri Net Modeling of Database System Reliability

데이터베이스 시스템 신뢰도를 위한 페트리 네트 모델링

In this paper, we present a Petri Net (PN) model for reliability analysis of fault-tolerant database system models that consists of components one shared memory, bus, processors and database (disk). Each component can be failed and repaired individually. The system is operational as long as database and one of component is operational. We develop Stochastic Reward Net (SRN) Model for reliability analysis of database system. SRN is potential to define various reward functions. and can be easily used to obtain performance measures. The modeling techniques using variable cardinality, enabling function, timed transition priority in SRN are shown.

컴퓨터 시스템의 성능분석을 위하여 페트리 네트 기반 모델이 널리 사용되어 왔으나, 신뢰도와 가용도 분석을 위한 페트리 네트 모델링은 폭넓은 관심을 갖지 못했다. 본 논문에서는 페트리 네트를 이용한 데이터베이스 시스템의 신뢰도 분석과 모델링 기법에 대하여 논의한다. 공유 메모리(Shared Memory), 프로세서, 버스, 데이터베이스(디스크)의 구성요소를 갖는 고장감내형(fault-tolerant) 데이터 베이스 시스템의 신뢰도 분석을 위한 페트리 네트 모델을 개발한다. 각 구성요소에 대한 고장을 고려하며, 데이터베이스 시스템이 동작중일 조건은 데이터베이스가 동작하고 컴퓨터 구성요소인 프로세서, 메모리, 버스가 동작중인 경우로 한다. 각 구성요소는 개별적으로 고장이 날 수 있으며, 시스템이 동작하는 한 복구할 수 있다. 이러한 고장 및 복구 조건을 고려한 시스템의 신뢰도 분석을 페트리 네트의 확장 모델이며 모델링 기능이 풍부한 마르코프 reward 모델을 이용하여 수행한다. Stochastic Reward Net(SRN)이 갖고 있는 variable cardinality, enabling 함수, 시간천이 우선순위 등의 기능을 이용하여 신뢰도 모델을 개발하는 기법을 제시한다.