요약:
내결함성(Fault Tolerance)은 하나 이상의 구성 요소가 고장나도 시스템이 중단 없이 계속 작동할 수 있는 능력을 의미합니다. 이 글에서는 내결함성에 대해 좀 더 자세히 소개하겠습니다.
내결함성 정의
내결함성 오차는 일부 구성 요소가 실패하더라도 시스템이 올바르게 작동할 수 있도록 하는 속성을 나타냅니다. 즉, 내결함성은 운영 체제(OS)가 어떻게 반응하고 하드웨어 또는 소프트웨어 오작동을 허용하고 실패하는지를 의미합니다.
OS가 오류를 복구하고 용인하는 기능은 소프트웨어, 하드웨어 또는 로드 밸러저저를 활용하는 조합 솔루션을 통해 처리할 수 있습니다. 일부 컴퓨터 시스템은 여러 중복 내결함성 시스템을 사용하여 내결함성 네트워크라고 하는 오류를 우아하게 처리합니다.
내결함성 컴퓨팅에는 여러 가지 허용 오차 수준이 포함됩니다.
● 가장 낮은 수준: 정전에 대응할 수있는 능력.
● 단계 또는 강화 수준: 시스템이 실패하면 즉시 백업 시스템을 사용하는 기능.
● 향상된 레벨: 디스크가 고장나면 미러디스크가 즉시 인계됩니다. 이 수준은 즉각적인 고장 및 기능 손실이 아니라 부분적인 시스템 오류 또는 예상 저하에도 불구하고 기능을 제공합니다.
● 높은 수준: 여러 프로세서가 협력하여 데이터와 출력을 검색하여 오류를 감지한 다음 즉시 수정합니다.
무장애 시스템은 서비스 중단이 발생하지 않도록 고장 구성 요소를 자동으로 교체하는 백업 구성 요소를 사용합니다.
● 하드웨어 시스템에는 동일하거나 동등한 백업 운영 체제가 있습니다. 내결함성 서버가 동일한 서버가 백업의 모든 작업을 미러하고 병렬로 실행하는 것은 내결함성입니다. 단일 오류 지점을 제거하면 중복 형태의 하드웨어 오류 허용 오차를 사용하면 구성 요소 또는 시스템을 보다 안전하고 신뢰할 수 있습니다.
● 다른 소프트웨어 인스턴스에 의해 백업 된 소프트웨어 시스템. 예를 들어 사용자가 고객 데이터베이스를 지속적으로 복제하고 첫 번째 데이터베이스가 닫히면 기본 데이터베이스의 작업이 자동으로 두 번째 데이터베이스로 리디렉션될 수 있습니다.
● 정전 시 대체 소스가 자동으로 인계될 수 있는 경우 중복 전원을 사용하면 시스템 오류를 방지하고 서비스가 손실되지 않도록 할 수 있습니다.
내결함성 기술
1. 복제: 동일한 시스템 또는 하위 시스템의 여러 동일한 인스턴스를 제공 하며, 모든 인스턴스에 병렬로 직접 작업 또는 요청을 제공하고 중재에 따라 올바른 결과를 선택합니다.
2. 실패를 모르는 컴퓨팅: 다른 컨텍스트에서 적용할 수 있는 오류에도 불구하고 컴퓨터 프로그램이 계속 실행될 수 있습니다.
3. 복구 양치기: 소프트웨어 프로그램이 치명적인 오류로부터 복구 할 수있는 경량 기술입니다.
4. 회로 차단기: 이 설계 패턴은 분산 시스템의 치명적인 오류를 방지하는 기술입니다.
내결함성 요건
다음은 내결함성에 대한 주요 특성 요구 사항입니다.
1. 단일 실패 지점이 없습니다: 시스템이 실패하면 중단 없이 수리 중에 계속 작동해야 합니다.
2. 실패한 구성 요소에 대한 결함 격리: 오류가 발생할 경우 시스템은 오류를 해당 구성 요소로 격리할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 오류 격리에만 존재하는 전용 오류 감지 메커니즘을 추가해야 합니다. 오류 상태에서 복구하려면 오류 또는 결함이 있는 구성 요소의 분류가 필요합니다.
3. 고장의 확산을 방지하기 위해 결함 봉쇄: 일부 오류 메커니즘은 시스템의 나머지 부분에 결함을 전파하여 시스템 오류를 일으킬 수 있습니다. "불량 송신기"는 시스템에서 합법적인 통신을 유도하고 완전한 시스템 고장을 일으키는 이러한 오류의 예입니다. 시스템의 방화벽 또는 기타 메커니즘을 보호하기 위해 악성 송신기 또는 실패한 구성 요소를 격리해야 합니다.
4. 재생 모드의 가용성.
내결함성의 단점
● 비용이다.
● 내부 구성 요소.
● 다른 구성 요소의 고장 감지와의 간섭입니다.
● 동일한 구성 요소의 장애 감지와의 간섭입니다.
● 결함 수정 우선 순위 감소.
● 시험 난이도.
내결함성의 예
때때로 하드웨어 내결함성은 시스템이 작동 중일 때 손상된 부품을 제거하고 새 부품으로 교체해야 합니다. 단일 백업을 사용하여 구현되는 이러한 시스템을 단일 지점 허용 오차라고 하며 대부분의 오류 허용 시스템을 나타냅니다.
내결함성은 컴퓨터 응용 프로그램에서 성공합니다. 탄뎀 컴퓨터는 그러한 컴퓨터 위에 그들의 전체 사업을 구축하는데, 이 컴퓨터들은 몇 년 후에 픽업되는 논스톱 시스템을 만들기 위해 하나의 포인트 내성을 사용합니다.
페일 세이프 아키텍처에는 프로세스를 통한 복제와 같은 컴퓨터 소프트웨어도 포함될 수 있습니다.
데이터 형식도 자연스럽게 저하되도록 설계할 수 있습니다. 예를 들어 HTML은 포워드 호환성을 갖도록 설계되어 문서를 사용할 수 없는 웹 브라우저가 새로운 HTML 엔티티를 무시하도록 허용합니다.
