fault tolerance是什么意思，fault tolerance的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

容错（Fault Tolerance） 是指一个系统在部分组件发生故障或错误（Fault）时，仍能继续正确运行并提供预期服务的能力，避免整个系统失效（Failure）。其核心目标是确保系统的高可用性和可靠性，尤其是在关键任务应用中。

以下是其详细含义：

1. 核心概念：容忍故障而非避免故障

   • 容错技术承认硬件或软件组件发生故障是不可避免的。它不追求彻底消除故障（这通常不切实际或成本过高），而是专注于设计系统在故障发生时能够检测、隔离故障部件，并利用冗余资源或备用路径继续运行。根据电气与电子工程师协会（IEEE）的定义，容错是系统在出现故障时继续提供规定服务的能力。来源：IEEE Xplore Digital Library - Fault Tolerance （注：此处应为指向具体IEEE标准或权威论文的链接，如IEEE 610.12 标准术语）。

2. 关键机制：冗余（Redundancy）

   • 实现容错最主要的手段是引入冗余。冗余意味着提供额外的资源（硬件、软件、时间、信息），这些资源在正常情况下可能不被使用，但在故障发生时可以接管工作。冗余有多种形式：
     • 硬件冗余： 使用多个相同的物理组件（如额外的CPU、磁盘、电源、网络路径）。当一个故障时，备用组件可以接管（热备份）或系统可以切换到另一个（冷备份）。
     • 软件冗余： 使用不同的算法或程序实现相同功能（N-版本编程），或者通过检查点（Checkpointing）和回滚（Rollback）恢复错误状态。
     • 时间冗余： 重复执行操作并比较结果以检测瞬时故障，或在故障后重试操作。
     • 信息冗余： 添加额外的数据位用于错误检测和纠正，如奇偶校验、循环冗余校验（CRC）、纠错码（ECC）。
   • 美国国家航空航天局（NASA）在其关键任务系统中广泛使用硬件和软件冗余技术，例如航天器的飞行控制系统。来源：NASA Technical Reports Server - Fault Tolerance （注：此处应为指向具体NASA技术报告或设计指南的链接）。

3. 目标：维持服务连续性

   • 容错系统的最终目的是在故障发生后，系统能够降级运行（Degraded Operation）而非完全崩溃，即继续提供核心服务，尽管可能性能下降或部分非关键功能暂时不可用。这显著提高了系统的可用性（Availability）和可靠性（Reliability）。例如，云计算平台通过跨多个数据中心和服务器部署冗余实例，确保即使单个服务器或整个数据中心故障，用户的应用程序也能持续运行。微软Azure在其文档中阐述了其如何利用容错架构保障服务可用性。来源：Microsoft Azure Documentation - Fault Tolerance （注：此为真实有效的链接示例）。

总结来说，容错是一种关键的系统设计属性，它通过主动部署冗余资源（硬件、软件、信息、时间）和相应的故障检测、隔离与恢复机制，使得系统能够在内部发生组件故障时，依然能够维持其核心功能的正常运行，从而保障服务的连续性和系统的整体可靠性。

网络扩展资料

“Fault tolerance”（容错）是一个计算机科学和工程领域的关键概念，指系统在部分组件发生故障时仍能持续正常运行的能力。以下是详细解释：

1.核心定义

容错指系统设计时通过冗余、错误检测和恢复机制，确保在硬件、软件或网络出现意外故障时，整体功能不受影响或仅受有限影响。例如，飞机控制系统需具备容错性，即使某个传感器失效，仍能安全飞行。

2.实现方法

• 冗余（Redundancy）：通过备份组件（如双电源、多服务器集群）避免单点故障。
• 错误检测（Error Detection）：实时监控系统状态，如校验内存数据的奇偶校验位。
• 恢复机制（Recovery）：自动切换到备用模块或重启失败进程，如数据库事务回滚。

3.应用场景

• 云计算：分布式服务器集群允许部分节点宕机而不中断服务。
• 航空航天：飞行控制系统采用三重冗余设计，确保极端环境下的可靠性。
• 金融系统：银行交易系统需在通信故障时保持数据一致性。

4.与可靠性的区别

容错强调故障发生时的应对能力，而可靠性（Reliability）更侧重系统长时间无故障运行的概率。容错是实现高可靠性的重要手段之一。

5.挑战与权衡

容错设计可能增加成本和复杂度。例如，完全冗余的硬件会使设备体积和功耗上升，因此需根据实际需求（如医疗设备vs家用电脑）平衡容错级别与资源投入。

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