Способы резервирования.

Резервирование - метод повышения надежности введением избыточности. Избыточность - дополнительные средства и возможности сверх минимально необходимых для выполнения системой заданных функций.

Различают резервирование, предусматривающее использование избыточных элементов структуры системы (структурное резервирование), избыточного времени (временное резервирование), избыточной информации (информационное резервирование), использование способности элементов выполнять дополнительные функции (функциональное резервирование). В дальнейшем будем рассматривать главным образом структурное резервирование, как наиболее простой и эффективный способ резервирования.

При резервировании различают основной элемент и резервный. Основной - это элемент структуры системы, минимально необходимый для выполнения системой заданных функций. Резервный - это элемент, предназначенный для обеспечения работоспособности системы в случае отказа основного элемента.

По способу соединения резервных элементов различают резервирование постоянное, замещением и скользящее. Постоянным - резервирование, при котором резервные элементы участвуют в функционировании системы наравне с основным элементом. Резервирование замещением - при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного элемента. Скользящим называется резервирование замещением, при котором группа основных элементов системы резервируется одним или несколькими элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе.

Замещение может происходить либо автоматически, либо вручную. В обоих случаях имеет место переключатель для подключения резерва. Наличие переключателя усложняет систему и снижает ее надежность из-за возможных отказов в переключателе.

В информационно-вычислительных и дискретных системах управления используется кворумное. Кворумное резервирование - при котором сравниваются выходные сигналы некоторого количества s параллельно работающих устройств и во внешнюю цепь выдается сигнал y ("0" или "1"), который имеют на выходе не менее заданного числа (кворума) устройств.

По способу включения резерва различают нагруженный, облегченный и ненагруженный резервы. При нагруженном резерве резервный элемент находится в том же режиме, что и основной, интенсивность отказов у них одинакова. При облегченном резерве резервный элемент находится в менее нагруженном режиме, т.е. интенсивность отказов у него меньше, чем у основного элемента, а если резерв ненагруженный, то резервный элемент не несет нагрузки, его интенсивность отказов равна интенсивности при хранении, которая обычно пренебрежимо мала, так что в расчетах принимают l=0.

В зависимости от того, резервируется ли вся система в целом или ее отдельные части, различают общее, раздельное и смешанное резервирование. Резервирование, при котором резервируется система в целом, называется общим, если резервируются отдельные элементы системы или их группы, раздельным. Совмещение различных видов резервирования представляет собой смешанное резервирование.Резервирование усложняет систему, увеличивает габариты и вес системы, потребление энергии, повышает стоимость. Вводя резервирование, необходимо обосновывать его целесообразность.