什么是冗余设计
冗余设计又称余度设计技术,是指在系统或设备完成任务起关键作用的地方,增加一套以上完成相同功能的功能通道、工作元件或部件,以保证当该部分出现故障时,系统或设备仍能正常工作,减少系统或者设备的故障概率,提高系统可靠性。
在一些对系统可靠性要求很高的应用中,DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余,这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份,当工作的部分出现问题时,系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上,从而保证了系统不间断工作。
扩展资料
关键控制系统中,比如卫星控制系统、飞机及机场控制系统、铁路控制系统等,对系统的可靠性有苛刻的要求。在这些系统中,所有组件都要求有冗余设计,包括任何硬件及软件环节,要求任何单点故障不影响系统正常运行,即使是关键节点故障,系统中其他部分也要求具备基本的应急功能。
同样的,在数据中心领域,人们对数据中心可靠性的要求也越来越来高,通常采取N+1或者2N的供电架构,空调也可支持双路供电。数据中心第三方认证机构Uptime Tier认证的Tier II等级要求便是部件冗余。
参考资料来源:百度百科-冗余系统
网络冗余性简单来说就是防止因为某条链路断了而出现某种网络故障,打个比方:有两个交换机之间连了一根网线,如果这根网线断了,就造成俩交换机之间不能通信了,现在又添了条网线,这样就有2跟连着了,平时有一根的一个端口是shutdown的(以免造成环路),这就是冗余设计,现实中的比这个复杂,建议直接百度上查资料
举个不恰当的比喻,假设一家电脑生产企业只要100名工程师就可以正常运转,但作为人力资源管理人员,不可能只为企业准备100名工程师就好,需要在100名以外多为企业准备人才,以防止诸如辞职、跳槽等事件的发生。而且,如果企业需要拓展业务,譬如发展手机业务,也需要更多的工程师来支撑。因此,人力资源的安排上要留有余地和弹性。
在实际操作中,人力资源的“冗余设计”不止涉及人员的安排,还会涉及工作的设计和企业目标的设定上,这些就比较复杂了,而且我自己也不清楚,所以,我只能回答这么些了,但愿对你能有些帮助。
冗余系统配件主要有:
电源:高端服务器产品中普遍采用双电源系统,这两个电源是负载均衡的,即在系统工作时它们都为系统提供电力,当一个电源出现故障时,另一个电源就承担所有的负载。有些服务器系统实现了DC的冗余,另一些服务器产品如Micron公司的NetFRAME 9000实现了AC、DC的全冗余。
存储子系统:存储子系统是整个服务器系统中最容易发生故障的地方。以下几种方法可以实现该子系统的冗余。
磁盘镜像:将相同的数据分别写入两个磁盘中:
磁盘双联:为镜像磁盘增加了一个I/O控制器,就形成了磁盘双联,使总线争用情况得到改善
RAID:廉价冗余磁盘阵列(Redundant array of inexpensive disks)的缩写。顾名思义,它由几个磁盘组成,通过一个控制器协调运动机制使单个数据流依次写入这几个磁盘中。RAID3系统由5个磁盘构成,其中4个磁盘存储数据,1个磁盘存储校验信息。如果一个磁盘发生故障,可以在线更换故障盘,并通过另3个磁盘和校验盘重新创建新盘上的数据。RAID5将校验信息分布在5个磁盘上,这样可更换任一磁盘,其余与RAID3相同。
I/O卡:对服务器来说,主要指网卡和硬盘控制卡的冗余。网卡冗余是在服务器中插上双网卡。冗余网卡技术原为大型机及中型机上的技术,现在也逐渐被PC服务器所拥有。PC服务器如Micron公司的NetFRAME9200最多实现4个网卡的冗余,这4个网卡各承担25%的网络流量。康柏公司的所有ProSignia/Proliant服务器都具有容错冗余双网卡。
PCI总线:代表Micron公司最高技术水平的产品NetFRAME 9200采用三重对等PCI技术,优化PCI总线的带宽,提升硬盘、网卡等高速设备的数据传输速度。
CPU:系统中主处理器并不会经常出现故障,但对称多处理器(SMP)能让多个CPU分担工作以提供某种程度的容错。
"电源N+1"就是采用同类后备电源再加一个的意思.安全的概率会大大增加.
但会增加成本,要根据实际情况,具体计算,取舍.
n就是采用方案(8小时在线,8小时后备)的实际需要数,不是设备数,是通过计算得来的,但实际当中n会有不确定因素,即时间长了会有坏掉的,多加一台备用,以赢得更换维修时系统的稳定性,还在设计的范围内(8小时在线,8小时后备).
简单地说就是关键网络节点有备份,网络正常运行时采用负载均衡方式运行,若一个节点失效则自动切换到备份节点
冗余拓扑结构 能解决单点故障的问题
冗余拓扑结构 会引起广播风暴,多帧COPY,MAC地址表错误的问题
1.广播风暴
当主机X发送一个广播包后,
假设SWITCH A在SEGMENT1收到广播包后,SWITCH A收到数据包后把数据广播到所有端口(除了数据包进入的端口)
SWITCH B在SEGMENT 2网络收到数据包后会把数据广播到所有端口(除了数据包进入的端口)
SWITCH A在SEGMENT 1网络收到数据包后会把数据广播到所有端口(除了数据包进入的端口)。
以此继续就会把带宽完耗尽
2.多帧COPY
当主机X向ROUTER Y发送数据包时
如果SWITCH A和SWITCH B也是刚刚启动,这时候它们MAC表里都没有ROUTER Y的MAC地址
SWITCH A就会广播该数据包,
SWITCH B就会在SEGMENT2 收到SWITCH A的广播包,SWITCH B也发现自己MAC表没有这个目的MAC,它也会把该包广播到SEGMENT 1,
这时ROUTER Y就会收到多个同样的数据包
3.MAC表不稳定
当主机X发送数据到ROUTER Y时
如果SWITCH A和SWITCH B也是刚刚启动,这时候它们MAC表里都没有ROUTER Y的MAC地址
收到数据包后,SWITCH A就会广播该数据包,并把源MAC添加到MAC表,然后认为HOST X在端口0
收到数据包后,SWITCH B就会广播该数据包,并把源MAC添加到MAC表,然后认为HOST X在端口0
当SWITCH B在SEGMENT2收到SWITCH A的广播包后又认为HOST X在端口1
当SWITCH A在SEGMENT2收到SWITCH B的广播包后又认为HOST X在端口1
这时就会造成交换机MAC表的不稳定
Sanning-Tree Protocol用于解决冗余拓扑结构所带来的问题。解决的办法是把冗余拓扑结构中的某个端口置于BLOCK的状态,在另一条链路断开时,再打开该端口。