容錯(cuò)技術(shù)90課件

容錯(cuò)技術(shù)對于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，既要求具有較高的可靠性，又要求具有較高的安全性。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅需要晝夜不停的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且一旦出現(xiàn)故障，就有可能導(dǎo)致重大損失。所以，為了提高系統(tǒng)的可靠性，防止故障造成系統(tǒng)失效，人們在長期的研究中發(fā)展了兩類基本技術(shù)。一類是避錯(cuò)技術(shù)；另一類是容錯(cuò)技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)一、可靠性與安全性技術(shù)基礎(chǔ)避錯(cuò)技術(shù)：通過對系統(tǒng)進(jìn)行完善設(shè)計(jì)，力求使系統(tǒng)避免發(fā)生故障的一種技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)二、避錯(cuò)技術(shù)環(huán)境防護(hù)技術(shù)：通過散熱、抗振、化學(xué)防護(hù)、電磁兼容等技術(shù)，提高施工質(zhì)量，并改善系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，采用各種抗干擾措施，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性。質(zhì)量控制技術(shù)：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研制過程中，加強(qiáng)對元器件的選擇、管理和使用，采用高可靠性的部件和微機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上對組裝工藝實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，采用高可靠性的部件和微機(jī)系統(tǒng)。容錯(cuò)，即當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)硬件或軟件故障時(shí)，程序不會(huì)因系統(tǒng)中的故障而終止或被修改，并且執(zhí)行結(jié)果也不會(huì)包含系統(tǒng)中故障引起的差錯(cuò)。即容許某種失效的存在，而使其后果不致造成系統(tǒng)工作失效，或能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而縮短修復(fù)時(shí)間。容錯(cuò)技術(shù)三、容錯(cuò)技術(shù)容錯(cuò)的基本思想是：首先承認(rèn)故障是不可避免的事實(shí)，進(jìn)而考慮解除故障影響的措施。為了實(shí)現(xiàn)這一思想，采取的主要手段就是用外加資源的冗余方法，來達(dá)到掩蔽故障影響或使系統(tǒng)從故障狀態(tài)重新恢復(fù)正常工作的目的。容錯(cuò)技術(shù)的分類容錯(cuò)技術(shù)三、容錯(cuò)技術(shù)故障掩蔽技術(shù)和系統(tǒng)重組技術(shù)（也稱動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)）。故障掩蔽技術(shù)是指防止系統(tǒng)中故障產(chǎn)生差錯(cuò)的各種技術(shù)，就是說要將發(fā)生的故障掩蔽起來。這一技術(shù)不要求在發(fā)生容忍故障前檢測故障，但要求做到故障包容，即使故障的影響局部化，防止故障的影響在系統(tǒng)中擴(kuò)散，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。這種技術(shù)中最常用的有糾錯(cuò)碼、表決技術(shù)等，這是實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的第一途徑。容錯(cuò)技術(shù)的分類容錯(cuò)技術(shù)三、容錯(cuò)技術(shù)系統(tǒng)重組技術(shù)是防止系統(tǒng)中的差錯(cuò)導(dǎo)致系統(tǒng)失效的各種技術(shù)。系統(tǒng)重組要求首先進(jìn)行故障檢測，然后做到故障復(fù)位，最后做到系統(tǒng)恢復(fù)，即通過重組等手段使系統(tǒng)保持正常運(yùn)行，這是實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的第二種途徑。由于重組過程具有動(dòng)態(tài)性質(zhì)，所以也稱為動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)。實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)的主要方法容錯(cuò)技術(shù)三、容錯(cuò)技術(shù)容錯(cuò)技術(shù)主要依靠外加資源的方法來換取可靠性，外加資源有硬件、軟件、時(shí)間和信息，因此容錯(cuò)技術(shù)的主要方法有:硬件冗余通過硬件的堆積冗余或待命儲(chǔ)備冗余來達(dá)到容錯(cuò)。硬件的堆積冗余可以體現(xiàn)在物理級(jí)的元件重復(fù)，也可以體現(xiàn)在邏輯域的多數(shù)表決。待命儲(chǔ)備冗余體現(xiàn)在具有n+1個(gè)模塊并帶有檢錯(cuò)和切換裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)的主要方法容錯(cuò)技術(shù)三、容錯(cuò)技術(shù)軟件冗余同一個(gè)系統(tǒng)采用不同的設(shè)計(jì)方法，最終形成兩套或兩套以上的容錯(cuò)軟件。時(shí)間冗余通過消耗時(shí)間資源