Ensuring the reliability and resilience of modern web applications remains a critical challenge due to increasing system complexity and dynamic runtime environments. This study proposes a modular self-healing framework based on the monitor-analyze-plan-execute over a shared knowledge base (MAPE-K) model, integrated with an AutoFix-inspired mechanism for adaptive fault recovery. Using a design and development research (DDR) approach, the system was implemented and evaluated through controlled fault injection experiments across twenty runtime failure scenarios, including service crashes, memory leaks, and database disconnections. Experimental results demonstrate that the proposed framework achieved a mean fault detection F1-score of 90.7% and a recovery success rate of 93.2%. The AutoFix module reduced the average time-to-recovery (TTR) by 56.2%, achieving an average recovery time of 3.92 seconds. System throughput was maintained between 88% and 95% during fault conditions, with only a 3.1% increase in response time. Additionally, iterative feedback mechanisms improved recovery efficiency by 18.6% over multiple cycles. These findings indicate that the proposed framework provides a practical and extensible approach to enhancing fault tolerance in web applications through feedback-driven adaptation. While the current implementation relies on predefined recovery strategies, the integration of learning-oriented feedback establishes a foundation for future development of more autonomous self-healing systems.


翻译:确保现代Web应用的可靠性与韧性仍是一项关键挑战,其原因在于系统复杂性的日益增加及运行时环境的动态变化。本研究提出了一种模块化自愈框架,该框架基于共享知识库的监控-分析-规划-执行(MAPE-K)模型,并融合了一种受AutoFix启发的自适应故障恢复机制。采用设计研究(DDR)方法,通过针对二十种运行时故障场景(包括服务崩溃、内存泄漏和数据库断连)进行的受控故障注入实验,对该系统进行了实现与评估。实验结果表明,提出的框架实现了平均90.7%的故障检测F1分数和93.2%的恢复成功率。AutoFix模块将平均恢复时间(TTR)减少了56.2%,实现了3.92秒的平均恢复时间。在故障条件下,系统吞吐量维持在88%至95%之间,响应时间仅增加3.1%。此外,迭代反馈机制经过多个周期将恢复效率提升了18.6%。这些发现表明,所提出的框架通过反馈驱动的自适应,为增强Web应用的容错能力提供了一种实用且可扩展的方法。尽管当前实现依赖于预定义的恢复策略,但学习导向型反馈的整合为未来开发更自主的自愈系统奠定了基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

《面向军事网络的下一代云事件响应》
专知会员服务
16+阅读 · 2025年11月2日
【ICML2025】用于可扩展持续强化学习的自组合策略
专知会员服务
10+阅读 · 2025年6月20日
基于深度神经网络的图像缺损修复方法综述
专知会员服务
26+阅读 · 2021年12月18日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年10月16日
专知会员服务
14+阅读 · 2021年9月21日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年1月31日
【资源】领域自适应相关论文、代码分享
专知
32+阅读 · 2019年10月12日
Xsser 一款自动检测XSS漏洞工具
黑白之道
14+阅读 · 2019年8月26日
微信小程序支持webP的WebAssembly方案
前端之巅
19+阅读 · 2019年8月14日
Webkiller 简单利用
黑白之道
11+阅读 · 2019年6月11日
iOS如何区分App和SDK内部crash
CocoaChina
11+阅读 · 2019年4月17日
腾讯互娱刘伟 | 知识图谱在运维中的应用
开放知识图谱
20+阅读 · 2018年10月10日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关资讯
【资源】领域自适应相关论文、代码分享
专知
32+阅读 · 2019年10月12日
Xsser 一款自动检测XSS漏洞工具
黑白之道
14+阅读 · 2019年8月26日
微信小程序支持webP的WebAssembly方案
前端之巅
19+阅读 · 2019年8月14日
Webkiller 简单利用
黑白之道
11+阅读 · 2019年6月11日
iOS如何区分App和SDK内部crash
CocoaChina
11+阅读 · 2019年4月17日
腾讯互娱刘伟 | 知识图谱在运维中的应用
开放知识图谱
20+阅读 · 2018年10月10日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员