導(dǎo)語：容錯技術(shù)分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和計算機的普及，工業(yè)設(shè)備運行的安全性和可靠性越來越引起人們的重視，為了保證其安全、高效和可靠地運行，必須采用與之相適應(yīng)的管理模式，容錯技術(shù)為計算機系統(tǒng)提供了這樣的能力：當(dāng)計算機內(nèi)部出現(xiàn)故障的情況下，計算機系統(tǒng)仍能正確工作。計算機容錯技術(shù)是計算機系統(tǒng)可靠性提高的重要手段。

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部有故障存在時，通過容錯技術(shù)消除故障的影響，使系統(tǒng)最終仍能給出正確的結(jié)果。按照時間劃分，故障可分為以下三種：永久性故障、間歇性故障和偶然性故障。永久故障是永遠(yuǎn)持續(xù)下去直至修復(fù)為止的故障。對硬件來說，永久性故障意味著不可逆的物理變異。對軟件來說，這類故障也就是一個不可以自動恢復(fù)的錯誤狀態(tài)。間歇性故障是短暫的，但卻是斷續(xù)的，它既有偶然性，又有不定期的重復(fù)性。如一個處于臨界狀態(tài)的電路輸出時好時壞，而一個虛焊點就會引起這樣的故障。偶然性故障出現(xiàn)是短暫的，且可能是非重復(fù)性的。常常由于環(huán)境的變換、電源方面的干擾、元器件性能的波動、軟件的隨機變換、電磁干擾等因素而引起。這樣的故障有可能僅出現(xiàn)一次，或很長時間出現(xiàn)一次，但卻可能造成數(shù)據(jù)錯誤，甚至系統(tǒng)癱瘓。

針對不同故障應(yīng)采取不同的容錯方法。容錯技術(shù)能自動適時地檢測并診斷出系統(tǒng)的故障，然后采取對故障的控制或處理的對策略。按照系統(tǒng)的失效響應(yīng)階段，可以把各種容錯技術(shù)分成三種：故障檢查、靜態(tài)冗余、動態(tài)冗余。故障檢測并不提供對故障的容忍，而是發(fā)生故障時給出一個警告。故障檢測廣泛應(yīng)用于微型機和小型機之類的小系統(tǒng)中，其中一些已體現(xiàn)了簡單的聯(lián)機檢測機理。嚴(yán)格地說，故障檢測不是容錯，它盡管檢測了故障，但是不能容忍這些故障，不給出故障警告。動態(tài)冗余用于糾錯碼存儲器或具有固定配置(即線路器件之間的邏輯連接保持不變)的多數(shù)表決冗余計算機之類的系統(tǒng)中。

根據(jù)不同情況，一個容錯系統(tǒng)可經(jīng)歷以下階段：(1)故障檢測：大多數(shù)失效最終導(dǎo)致產(chǎn)生邏輯故障。有許多方法可用來檢測邏輯故障，如奇偶校驗、一致性校驗和協(xié)議違章都可以用來檢測故障。故障檢測技術(shù)有兩個主要的類別，即脫機檢測和聯(lián)機檢測，在脫機檢測情況下，進(jìn)行檢測時設(shè)備不能進(jìn)行有用的工作；聯(lián)機檢測提供了實時檢測能力，因為聯(lián)機檢測與有用的工作同時執(zhí)行。聯(lián)機檢測技術(shù)包括奇偶校驗和冗余校驗；(2)故障限制：當(dāng)故障出現(xiàn)時，希望限制其影響范圍。故障限制是把故障效應(yīng)的傳播限制到一個區(qū)域內(nèi)，從而防止污染其他區(qū)域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技術(shù)把失效效應(yīng)掩蓋了起來，從某種意義上說，是冗余信息戰(zhàn)勝了錯誤信息，多數(shù)表決冗余設(shè)計就屬于故障屏蔽；(4)重試：在許多場合，對一個操作系統(tǒng)的第二次試驗可能是成功的，對不引起物理破壞的瞬間故障尤其如此；(5)診斷：對故障檢測技術(shù)沒有提供有關(guān)故障位置、性質(zhì)的信息進(jìn)行診斷；(6)重組：當(dāng)檢測出一個故障并判明是永久性故障時，重組系統(tǒng)的器件替換失效的器件或把失效的器件與系統(tǒng)的其他部分隔離開來，也可使用冗余系統(tǒng)，確保系統(tǒng)能力不降低；(7)恢復(fù)：經(jīng)檢測和重組后，必須消除錯誤效應(yīng)。通常，系統(tǒng)會回到故障檢測前處理過程的某一點，并從這一點重新開始操作。這種恢復(fù)形式通常要后備文件、校驗點和應(yīng)用記錄方法；(8)重啟動：如果一個錯誤破壞的信息太多，或者系統(tǒng)沒有設(shè)計恢復(fù)功能，那么恢復(fù)就不可能實現(xiàn)。僅當(dāng)系統(tǒng)未受任何破壞時，才能進(jìn)行“熱”重啟，并從故障檢測點恢復(fù)所有的操作?！盁帷敝貑⑾喈?dāng)于系統(tǒng)需要完全重新加載；(9)修復(fù)：即把診斷為故障的器件還原下來，修復(fù)也可以是聯(lián)機進(jìn)行的或者脫機進(jìn)行的；(10)重構(gòu)：對元件進(jìn)行物理替換之后，把修復(fù)的模塊重新加入到該系統(tǒng)中去。對聯(lián)機修復(fù)來說，實現(xiàn)重構(gòu)不中斷系統(tǒng)的工作。

隨著計算機硬件和網(wǎng)路的快速發(fā)展，容錯計算機的系統(tǒng)開銷逐漸降低，且糾錯速度快。而軟件方法實現(xiàn)的容錯，對硬件不會提過高的要求。同時系統(tǒng)靈活，資源利用比較合理。更正檢測、診斷將會采取人工智能的處理途徑，以專家系統(tǒng)的各種智能工具來支持故障檢測和診斷。利用專家的知識，借助推理機構(gòu)，迅速而準(zhǔn)確地提供診斷結(jié)果。系統(tǒng)的動態(tài)重構(gòu)、故障恢復(fù)功能及神經(jīng)元芯片等將被用到容錯技術(shù)中來，都將在智能化的支持下得以實現(xiàn)。同時對電路內(nèi)部的自檢、自重構(gòu)研究，可以解決電路本身及子系統(tǒng)的可靠性問題，將會出現(xiàn)容錯的VLS1芯片及可直接支持系統(tǒng)容錯設(shè)計的可容錯設(shè)計芯片，為系統(tǒng)設(shè)計者提供一個具有透明性的容錯設(shè)計元器件。進(jìn)入到芯片內(nèi)部的容錯技術(shù)的研究將成為容錯研究的一大分支。

隨著網(wǎng)路時代的到來，對于一個成功的電子商務(wù)系統(tǒng)來說，必須響應(yīng)在線客戶的需求并遵守服務(wù)的那個協(xié)議(SLA)，同時保護客戶的隱私及電子商務(wù)系統(tǒng)安全正常運營。對于客戶要求的響應(yīng)程度及安全保護措施是一個基于Internet的電子商務(wù)系統(tǒng)成功的必要條件，容錯服務(wù)器就成為網(wǎng)絡(luò)時代電子商務(wù)運營商首要選擇。未來的智能化家庭都將擁有一個家庭數(shù)據(jù)中心，可提供全天候的服務(wù)，包括家庭安全、防盜和防煤氣泄漏以及各種家用電器的控制，這個家庭數(shù)據(jù)中心也只有采用容錯計算機才能擔(dān)當(dāng)。今后容錯技術(shù)將同時在軟件和硬件上得到發(fā)展，將會出現(xiàn)初級的容錯軟件的設(shè)計方法，應(yīng)用軟件方面的容錯設(shè)計將會產(chǎn)生一些實用的工具，同時產(chǎn)生一個通用操作系統(tǒng)和硬件相結(jié)合的容錯方法，走軟硬結(jié)合的道路。系統(tǒng)容錯設(shè)計將在分布式系統(tǒng)、CSCW等方面出現(xiàn)新的容錯設(shè)計方法。

[摘要]隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，容錯技術(shù)和容錯計算機將成為新的研究發(fā)展方向。本文介紹了容錯技術(shù)的基本原理及內(nèi)容，介紹了容錯系統(tǒng)的經(jīng)歷階段和實現(xiàn)容錯功能的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了計算機容錯技術(shù)的現(xiàn)階段的應(yīng)用情況。

[關(guān)鍵詞]容錯技術(shù)可靠性容錯功能

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