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文件名称:容错技术90课件.pptx
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更新时间:2025-05-29
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文档摘要

容错技术

对于计算机联锁系统,既要求具有较高的可靠性,又要求具有较高的安全性。这是因为该系统不仅需要昼夜不停的连续运转,而且一旦出现故障,就有可能导致重大损失。所以,为了提高系统的可靠性,防止故障造成系统失效,人们在长期的研究中发展了两类基本技术。一类是避错技术;另一类是容错技术。容错技术一、可靠性与安全性技术基础

避错技术:通过对系统进行完善设计,力求使系统避免发生故障的一种技术。容错技术二、避错技术环境防护技术:通过散热、抗振、化学防护、电磁兼容等技术,提高施工质量,并改善系统运行环境,采用各种抗干扰措施,提高系统运行的稳定性和环境适应性。质量控制技术:在计算机系统的研制过程中,加强对元器件的选择、管理和使用,采用高可靠性的部件和微机系统,并在此基础上对组装工艺实行严格的质量管理,采用高可靠性的部件和微机系统。

容错,即当系统出现硬件或软件故障时,程序不会因系统中的故障而终止或被修改,并且执行结果也不会包含系统中故障引起的差错。即容许某种失效的存在,而使其后果不致造成系统工作失效,或能及时发现而缩短修复时间。容错技术三、容错技术容错的基本思想是:首先承认故障是不可避免的事实,进而考虑解除故障影响的措施。为了实现这一思想,采取的主要手段就是用外加资源的冗余方法,来达到掩蔽故障影响或使系统从故障状态重新恢复正常工作的目的。

容错技术的分类容错技术三、容错技术故障掩蔽技术和系统重组技术(也称动态冗余技术)。故障掩蔽技术是指防止系统中故障产生差错的各种技术,就是说要将发生的故障掩蔽起来。这一技术不要求在发生容忍故障前检测故障,但要求做到故障包容,即使故障的影响局部化,防止故障的影响在系统中扩散,从而影响整个系统的性能。这种技术中最常用的有纠错码、表决技术等,这是实现容错的第一途径。

容错技术的分类容错技术三、容错技术系统重组技术是防止系统中的差错导致系统失效的各种技术。系统重组要求首先进行故障检测,然后做到故障复位,最后做到系统恢复,即通过重组等手段使系统保持正常运行,这是实现容错的第二种途径。由于重组过程具有动态性质,所以也称为动态冗余技术。

实现容错技术的主要方法容错技术三、容错技术容错技术主要依靠外加资源的方法来换取可靠性,外加资源有硬件、软件、时间和信息,因此容错技术的主要方法有:硬件冗余通过硬件的堆积冗余或待命储备冗余来达到容错。硬件的堆积冗余可以体现在物理级的元件重复,也可以体现在逻辑域的多数表决。待命储备冗余体现在具有n+1个模块并带有检错和切换装置的计算机系统中。

实现容错技术的主要方法容错技术三、容错技术软件冗余同一个系统采用不同的设计方法,最终形成两套或两套以上的容错软件。时间冗余通过消耗时间资源来达到容错。信息冗余通过增加信息的多余度来提高可靠性。比如增加检错码、纠错码,附加位越多,检错纠错的能力就越强。