Резервные модули - это резервные модули или компоненты системы, которые дополнительно настроены в дополнение к основному рабочему модулю. Когда основной модуль выходит из строя, резервный модуль может автоматически или вручную взять на себя работу, чтобы избежать остановки системы или потери данных.
Избыточный модуль - это метод проектирования, который повышает надежность, отказоустойчивость и удобство использования системы путем добавления дополнительных компонентов или систем и широко используется в аэрокосмической промышленности, промышленном управлении, сетях связи, центрах обработки данных и других областях, требующих высокой стабильности. Его основная идея заключается в том, чтобы через механизм « резервного копирования» гарантировать, что система все еще может нормально работать, когда некоторые компоненты неисправны.
Надежная работа избыточных модулей зависит от синергии трех основных технологических компонентов:
Модуль мониторинга неисправностей: определение состояния основного модуля в режиме реального времени с помощью напряжения, тока, обратной связи сигнала и других средств, общая технология включает в себя « обнаружение сердцебиения» (регулярный взаимный сигнал основного модуля), « отбор проб тока» (мониторинг того, является ли нагрузка основного модуля ненормальной).
Переключить блок управления: после получения сигнала отказа блока мониторинга, логика триггерного переключения, обычно используемые методы включают « аппаратное переключение» (через реле, схему быстрого переключения FPGA) и « программное переключение» (через операционную систему или специальное управление прошивкой).
Модуль синхронизации данных: обеспечивает согласованность данных между основным модулем и избыточным модулем, избегая потери данных после переключения, часто используемые технологии включают « зеркальное отображение в реальном времени» (данные основного модуля копируются в резервный модуль в режиме реального времени), « инкрементную синхронизацию» (только синхронизирующие изменения данных).
Внимание к проектированию и использованию
Избегайте « гомогенных неисправностей»: основной модуль и избыточный модуль должны иметь независимое питание, независимое охлаждение, например, избыточный источник питания не может делиться одним и тем же контуром, иначе отключение сети приведет к одновременному отказу обоих.
Расходы на управление и сложность: избыточные модули увеличивают системные затраты (например, стоимость двойного питания на 30 - 50% выше, чем стоимость одного источника питания) и сложность обслуживания, которая должна быть взвешена в соответствии со сценарием, а некритические системы (такие как маршрутизаторы для дома) не нуждаются в конфигурации.
Регулярное тестирование и обслуживание: длительный режим ожидания избыточного модуля может иметь « скрытые неисправности», и его доступность должна регулярно проверяться с помощью « теста ручного переключения» или « автоматического осмотра», например, дата - центр ежемесячно тестирует резервное переключение питания.
Соответствующая нагрузка и производительность: мощность и вычислительная сила избыточного модуля должны соответствовать основному модулю, чтобы избежать работы системы после переключения из - за недостаточной производительности избыточного модуля.