容错系统定义

容错的一般方法

容错系统的设计过程

容错系统定义

归纳容错系统的定义，有以下四种：

（1）规定功能的系统，在一定程度上对自身错误的作用（软件错误）具有屏蔽能力，则称此系统为具有容错功能的系统，即容错系统。

（2）规定功能的系统，在一定程度上能从错误状态自动恢复到正常状态，则称之为容错系统。

（3）规定功能的系统，在因错误而发生错误时，仍然能在一定程度上完成预期的功能，则把该软件称为容错系统。

（4）规定功能的系统，在一定程度上具有容错能力，则称之为容错系统。

容错的一般方法

1、结构冗余

（1）静态冗余。常用的有：三模冗余TMR（Triple Moduler Redundancy）和多模冗余。

（2）动态冗余。动态冗余的主要方式是多重模块待机储备，当系统检测到某工作模块出现错误时，就用一个备用的模块来顶替它并重新运行。

（3）混合冗余。它兼有静态冗余和动态冗余的长处。

2、冗余

为检测或纠正在运算或传输中的错误须外加一部分，这种现象称为冗余。

3、时间冗余

时间冗余是指以重复执行指令（指令复执）或程序（程序复算）来消除瞬时错误带来的影响。

4、冗余附加技术

冗余附加技术是指实现上述冗余技术所需的和技术。

容错系统的设计过程

（1）按设计任务要求进行常规设计，尽量保证设计的正确。

按常规设计得到非容错结构，它是容错系统构成的基础。在结构冗余中，不论是主模块还是备用模块的设计和实现，都要在费用许可的 条件下，用调试的方法尽可能提高可靠性。

（2）对可能出现的错误分类，确定实现容错的范围。

对可能发生的错误进行正确的判断和分类，例如，对于硬件的瞬时错误，可以采用指令复执和程序复算；对于永久错误，则需要采用备份替换或者系统重构。对于软件来说，只有最大限度地弄清错误和暴露的规律，才能正确地判断和分类，实现成功的容错。

（3）按照“成本——效率”最优原则，选用某种冗余手段（结构、、时间）来实现对各类错误的屏蔽。

（4）分析或验证上述冗余结构的容错效果。如果效果没有达到预期的程度，则应重新进行冗余结构设计。如此反复，直到有一个满意的结果为止。