基于中间函数的云软件动态立即更新机制研究

摘要

云服务提供商为了提升服务质量需要不断的更新软件版本来修复漏洞和添加新功能。传统软件更新方法需要先关闭软件，更新完成后再重新启动软件，这样服务一方面会中断，另一方面会丢失更新前的状态。这对于需要提供7×24小时不间断的云软件服务而言，无疑降低了软件可用性和云租户的使用体验。而云服务软件如不及时更新，又会降低服务的安全性和可靠性。因此提供一种能让待更新软件不中断的情况下完成更新的方法至关重要。现有的软件动态更新技术可以不需要额外的硬件设施完成软件的在线更新，但是更新过程存在安全问题以及崩溃后程序无法回滚的问题，亟需解决。
　　基于中间函数的云软件动态更新系统是一种安全而即时的动态更新系统。针对传统软件动态更新技术的不足，基于中间函数的云软件动态更新系统设计出了并实现了三个子系统：1）补丁生成子系统：用于生成待更新软件的动态补丁。2）软件更新控制子系统：用于控制待更新软件的更新过程。3）软件故障监控子系统：当更新发生错误时，软件故障监控子系统将使用事先保存的检查点将软件回滚到更新之前状态。
　　基于中间函数的云软件动态更新系统针对三个典型的应用程序 vs ftpd，ss hd，Apache Httpd进行了测试。测试结果表明，云软件动态更新系统能在这三种软件不发生中断的情况完成更新工作。在更新过程中，系统更新时间不超过102 ms，更新时内存开销为0.15％-4.55%，对于待更新软件的性能影响不超过5%。进一步测试了更新过程中发生错误的情况，该系统能在200 ms内将待更新软件回滚到更新前的状态。

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1 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文的组织结构

2 云软件动态立即更新系统的设计

2.1 现有的动态更新系统存在的问题

2.2 ISLUS系统的设计目标

2.3 ISLUS系统体系结构

2.4 ISLUS系统功能性分析和安全性分析

2.5 小结

3 ISLUS系统的关键技术和实现

3.1 补丁生成子系统

3.2 软件更新控制子系统

3.3 软件故障监控子系统

3.4 小结

4 ISLUS系统的测试与分析

4.1 ISLUS系统测试环境描述

4.2 ISLUS系统功能测试

4.3 ISLUS系统性能测试

4.4 小结

5 总结及展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士期间发表的论文

附录2 攻读硕士期间参与的项目

附录3 攻读硕士期间申请的专利