云计算的按需服务特性使其既可应用于大型科学研究场景,也适用于个人用户,成为最受欢迎的分布式技术之一。其动态服务架构以及基础设备的复杂特性,使得容错成为云计算中不可忽视的问题。因为云计算系统一旦发生故障不仅会带来无法挽回的经济损失,还会导致灾难性后果。所以检查点技术作为云计算中最常用的容错技术,成为当前的研究热点,基于增量检查点容错策略则是云环境中容错的主要技术手段。本文取得的研究成果内容如下:针对云环境中检查点的恢复开销过大问题,考虑检查点的恢复开销与设置开销,将增量式检查点与全局检查点相结合形成增量检查点容错算法。同时检查点频率设置还综合考虑了:故障概率、任务完成时间、动态改变检查点设置间隔以及最小化检查点开销。通过实验验证了本文算法不仅可以对不同类型故障进行针对性容错,同时可以有效的降低系统优化容错的开销,为云容错策略提供了一种新的解决方案。为提高检查点文件可靠性与可用性,针对检查点布局问题,本文设计了一种基人工势场的增量检查点存储策略。首先运用提出的容错模型得到检查点设置时间序列,其次根据节点资源分析讨论通过人工势能场的构建,由全局资源的动态变化实现检查点文件放置匹配,最后通过哈希加密算法与数字签名技术增强检查点文件的可靠性安全性。通过实验比较证明,本文提出的策略在存储任务的执行时间开销和均衡系统中各数据节点的负载方面有明显优势。最后,本文设计并实现了基于Python Django框架的分级检查点容错系统,对本文的所有研究成果进行了显性验证,为云系统的容错技术提供了一种新的现实方案。