一种具有时序控制的多队列事件注入装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的是一种具有时序控制的多队列事件注入装置和方法。总控制器用来协调各个模块之间的关系，以及控制各模块的控制流和数据流；事件选择器在事件库中选择事件类型，并与参数产生具体的事件例，存放到后备队列；事件库是各类故障事件以及计算机服务功能下降行为的总和；事件注入器将就绪队列中的事件例注入到待测试目标系统中；监视器监控被注入系统的实时反应；数据分析器收集被注入系统的实时反馈信息，并生成系统日志，为系统的可用性测评提供数据参考。本发明专利技术旨在解决现有事件注入方法中效率较低、开销较大、事件单一化以及超时等待等问题，提高事件注入的易处理性和事件覆盖率。

Multi queue event injection device and method with timing control

The invention provides a multi queue event injection device and method with timing control. The total controller is used to coordinate the relationship between the modules, and the control flow and data flow control module; event selector type of event in the event base, and generate specific events and parameters stored in the backup queue; event database is the sum of all kinds of fault events and computer service function decline behavior; event injector the ready queue of events into the test cases of the target system; real time monitor was injected into the reaction system; data collection analyzer was injected into the real-time feedback information system, and generate the system log, to provide reference data for usability evaluation system. The invention aims at solving the problems of low efficiency, high cost, single event and overtime waiting in the existing event injection method, so as to improve the rationality and event coverage of the event injection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种计算机系统的安全性测评装置与方法，具体地说是一种具有时序控制的多队列事件注入装置和方法。
技术介绍
随着计算机以及网络技术的发展，计算机系统的安全性越来越受到人们的重视，因此，测试与评估计算机系统的安全性成为系统研发过程中一个重要的环节。通过对测试数据的统计可以得出系统面临一些故障时的反应速度和解决方案，从而发现系统的瓶颈，便于系统的维护和进一步设计。由于计算机系统执行任务过程中出现故障的小概率性，决定了其不可能通过长时间等待的方式来获取计算机系统在面临故障情况下的反应以及应对措施，因此，人为地使系统发生故障，并观测系统在发生故障时的反应十分必要。申请号为201410125856.1的专利文件中，公开了“一种基于组合测试集的分布式事件注入装置”，提出了基于组合测试集的分布式事件注入方式，引入压力负载，可实现更具针对性，更加灵活、高效的事件注入，但没有考虑分层注入和时序控制。申请号为200620020624.0的专利文件中，公开了一种“基于事件注入的计算机网络可信性评测装置”，是以事件注入技术为基础，针对不同级别容错机制，向目标系统注入各种网络事件，主要关心网络安全方面的问题。但是该专利技术主要适用于注入单一的网络事件，事件注入不够高效。申请号为201410216140.2的专利文件中，公开了“一种基于多级反馈队列的事件注入引擎的任务调度方法”，其好处是可以更加合理的实现批量型事件注入的任务调度，但是，该专利技术需要为批量型事件中的每个事件均设置事件控制块，增加了系统负担。现有公开文献主要涉及基于事件注入的可信性、可靠性、安全性等问题，均是先提出事件模型或评测模型，针对不同目标系统选择相应事件类型，最终评测目标系统或软件的相关指标。例如文章“基于事件注入的安全性评测方法的设计与实现”基于事件注入，仅选取了网络攻击事件来验证计算机系统的安全性，攻击事件单一，不具有广泛性(颜国平，吴智博，周达民，第十三届全国容错计算学术会议，2009年7月20日，http://d.wanfangdata.com.cn/Conference/7240182)。综上所述，现阶段事件注入研究存在系统测评的效率较低、开销较大以及注入事件单一化并且存在延时等问题，不能够完全满足系统全面测评的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种效率高、开销小，能实现对事件注入过程的时序控制的具有时序控制的多队列事件注入装置。本专利技术的目的还在于提供一种具有时序控制的多队列事件注入方法。本专利技术的具有时序控制的多队列事件注入装置包括总控制器、事件库、事件选择器、事件注入器、监视器以及数据分析器六个模块，还包括事件注入的后备队列和就绪队列；总控制器用来协调各个模块之间的关系，以及控制各模块的控制流和数据流；事件选择器在事件库中选择事件类型，并与参数产生具体的事件例，存放到后备队列；事件库是各类故障事件以及计算机服务功能下降行为的总和；所述事件库是依据与系统相关性最高的三个角度构建的事件库，包括寄存器、内存和I/O；事件注入器将就绪队列中的事件例注入到待测试目标系统中；监视器监控被注入系统的实时反应；数据分析器收集被注入系统的实时反馈信息，并生成系统日志，为系统的可用性测评提供数据参考。本专利技术的具有时序控制的多队列事件注入装置还可以包括：1、事件注入器内嵌计时器，所述计时器设定事件注入的时间间隔。2、所述被注入系统的实时反应包括内存占用率和CPU占用率。3、所述数据分析器分为两个功能模块，分别是功能测试模块和性能测试模块；所述功能测试模块用于定性评定事件注入成功、事件注入失败和系统的有效性；所述性能测试模块用于测试事件潜伏期、检测延迟时间、事件注入成功率和可恢复性事件覆盖率。本专利技术的具有时序控制的多队列事件注入方法包括如下步骤：步骤一，总控制器向事件选择器发送指令，由事件选择器在事件库中对事件类型进行筛选，其中事件类型包括寄存器事件、内存事件、I/O事件；步骤二，事件选择器将筛选好的事件与参数结合，生成具体的事件例，将具体的事件例存放到后备队列；步骤三，总控制器根据系统需要按照时序控制方法(TC-method)将后备队列中的事件存放到就绪队列；步骤四，在总控制器的控制下，事件注入器将就绪队列中的事件例注入到待测试目标系统中；步骤五，当事件注入到待测试目标系统后，由监视器监测待测试目标系统发生故障时的反应，包括系统故障的预测性和容错的有效性；步骤六，待监视器完成监测信息，数据分析器收集事件注入结果，并进行统计分析。所述时序控制方法(TC-method)具体包括：1)初始化注入就绪队列在计时器开始计时之前，首先构建就绪队列，就绪队列选取于后备队列；2)执行注入在构建完成就绪队列后，执行注入，注入的事件为后备队列中的事件例；3)计时器计时在步骤2)开始的同时，计时器开始计时，同时设置超时等待策略，使单次事件注入时间不得超过最大的门限值T，T>0；计时器不仅设置单次的最大等待时间，同时通过设定注入时间，使注入时间间隔以均匀分布的概率图来实现；4)检测注入结果执行注入之后，开始每隔时间t，检测事件注入结果，0<t<T，判断单次事件注入是否成功，其中T＝kt，k＝1,2,3…；5)判断注入时间在单次过程中，一旦检测到事件注入时间t超过了最大门限值T，不管注入是否成功，都停止本次试验。所述构建就绪队列的方式为分层构建，具体方法为：在生成就绪队列过程中，单一选取一种后背队列作为就绪队列，当选取寄存器事件后备队列作为就绪队列时，关闭对内存事件以及I/O事件的选择；当选取内存事件后备队列作为就绪队列时，关闭对寄存器事件以及I/O事件的选择；当选取I/O事件后备队列作为就绪队列时，关闭对寄存器事件以及内存事件的选择。所述构建就绪队列的方式为组合构建，具体方法为：在生成就绪队列的过程中，以循环组合的方式对后备队列中的事件例进行接通，使得就绪队列中的事件例种类不是单一的事件类型。本专利技术提出了一种具有时序控制的多队列事件注入装置和方法，该模型拟从与进程相关性最高的三个角度，即寄存器、内存和I/O，分别对事件注入系统进行设计，在事件注入模型中引入计时器机制，并设置超时等待应对策略，从而实现对事件注入过程的时序控制。同时，在构建就绪队列过程中采用排队机制，可以实现分层注入和组合注入的功能。本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术拟从与进程相关性最高的三个角度，即寄存器、内存和I/O分别对事件注入系统进行设计，提高事件注入的易处理性和覆盖率。2、在构建就绪队列过程中采用排队机制，可以实现目标系统的分层属性测试。3、在事件注入模型中引入计时器机制，并设置超时等待策略，从而实现对事件注入过程的时序控制。附图说明图1是具有时序控制的多队列事件注入装置的模型图。图2是具有时序控制的多队列事件注入装置的模块结构图。图3是具有时序控制的多队列事件注入方法的流程图。具体实施方式下面结合附图距离对本专利技术做进行详细说明。图1展示了一种具有时序控制的多队列事件注入装置的模型图。该装置包括总控制器、事件库、事件选择器、事件注入器、监视器以及数据分析器，事件注入后备队列和就绪队列。事件库是各类故障以及引起计算机服务功能下降行为的总和，本事件库的设计从与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：包括总控制器、事件库、事件选择器、事件注入器、监视器以及数据分析器六个模块，还包括事件注入的后备队列和就绪队列；总控制器用来协调各个模块之间的关系，以及控制各模块的控制流和数据流；事件选择器在事件库中选择事件类型，并与参数产生具体的事件例，存放到后备队列；事件库是各类故障事件以及计算机服务功能下降行为的总和；所述事件库是依据与系统相关性最高的三个角度构建的事件库，包括寄存器、内存和I/O；事件注入器将就绪队列中的事件例注入到待测试目标系统中；监视器监控被注入系统的实时反应；数据分析器收集被注入系统的实时反馈信息，并生成系统日志，为系统的可用性测评提供数据参考。

【技术特征摘要】
1.一种具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：包括总控制器、事件库、事件选择器、事件注入器、监视器以及数据分析器六个模块，还包括事件注入的后备队列和就绪队列；总控制器用来协调各个模块之间的关系，以及控制各模块的控制流和数据流；事件选择器在事件库中选择事件类型，并与参数产生具体的事件例，存放到后备队列；事件库是各类故障事件以及计算机服务功能下降行为的总和；所述事件库是依据与系统相关性最高的三个角度构建的事件库，包括寄存器、内存和I/O；事件注入器将就绪队列中的事件例注入到待测试目标系统中；监视器监控被注入系统的实时反应；数据分析器收集被注入系统的实时反馈信息，并生成系统日志，为系统的可用性测评提供数据参考。2.根据权利要求1所述的具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：事件注入器内嵌计时器，所述计时器设定事件注入的时间间隔。3.根据权利要求1或2所述的具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：所述被注入系统的实时反应包括内存占用率和CPU占用率。4.根据权利要求1或2所述的具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：所述数据分析器分为两个功能模块，分别是功能测试模块和性能测试模块；所述功能测试模块用于定性评定事件注入成功、事件注入失败和系统的有效性；所述性能测试模块用于测试事件潜伏期、检测延迟时间、事件注入成功率和可恢复性事件覆盖率。5.根据权利要求3所述的具有时序控制的多队列事件注入装置，其特征是：所述数据分析器分为两个功能模块，分别是功能测试模块和性能测试模块；所述功能测试模块用于定性评定事件注入成功、事件注入失败和系统的有效性；所述性能测试模块用于测试事件潜伏期、检测延迟时间、事件注入成功率和可恢复性事件覆盖率。6.一种基于权利要求1所述的具有时序控制的多队列事件注入装置的注入方法，其特征是包括如下步骤：步骤一，总控制器向事件选择器发送指令，由事件选择器在事件库中对事件类型进行筛选，其中事件类型包括寄存器事件、内存事件、I/O事件；步骤二，事件选择器将筛选好的事件与参数结合，生成具体的事件例，将具体的事件例存放到后备队列；步骤三，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧强，蔡瑶琦，吕宏武，郭方方，冯光升，林俊宇，张宪龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23