
【计】 redundant fault
【计】 redundance; redundancy
【化】 redundancy
breakdown; fault; hitch; malfunction; stoppage; trouble
【计】 booboo; F; failure; fault; malfunction
【化】 malfunction
【经】 breakdown; trouble
冗余故障(Redundancy Failure)指在冗余系统设计场景中,备用组件或备份机制因功能失效或协同异常,导致系统整体可靠性下降的现象。该概念在电子工程、计算机科学等领域具有明确的技术内涵,具体可从以下三方面解析:
核心定义与技术场景
冗余(Redundancy)是通过增加重复组件提升系统容错能力的设计策略,例如双电源供电、服务器集群等。当主系统与冗余系统同时失效,或冗余切换机制故障时即构成"冗余故障"。国际自动机工程师学会(SAE International)在标准《ARP4761》中将此类故障归类为"共因故障",强调冗余单元需满足独立性要求。
故障类型学划分
美国电气电子工程师学会(IEEE)的《可靠性物理研讨会论文集》记载,约37%的冗余故障源自未检测到的隐性缺陷。
国际电工委员会(IEC 61508)规定冗余系统需通过故障注入测试(FIT),量化评估故障覆盖率指标。航空领域的DO-254标准更要求对冗余芯片实施差异性设计,降低共模故障概率。中国国家标准化委员会GB/T 20438系列等同采用IEC标准,提供本土化实施框架。
权威参考文献:
SAE International ARP4761航空系统安全评估指南 https://www.sae.org
IEEE 45th International Symposium on Reliability Physics https://irps.org
IEC 61508功能安全标准 https://www.iec.ch
“冗余故障”这一概念需要从“冗余”和“故障”两个角度综合理解,以下是详细解释:
冗余是指通过重复配置系统部件(硬件或软件)以提高可靠性的技术手段。当主部件发生故障时,冗余部件会立即接管工作,减少系统停机时间。例如:
冗余机制失效
冗余引发的系统问题
场景 | 故障表现 | 解决建议 |
---|---|---|
服务器硬件冗余失效 | 主电源故障后备用电源未启动 | 定期测试冗余部件可用性 |
软件逻辑冗余冲突 | 备份程序与主程序竞争资源 | 优化冗余逻辑的独立性 |
数据冗余不同步 | 副本数据与实际数据不一致 | 引入校验机制与自动修复 |
冗余故障的核心矛盾在于:冗余设计旨在提升可靠性,但不当实施反而可能成为故障源。因此,需通过定期检测冗余部件、简化冗余架构以及完善故障转移策略来平衡可靠性与复杂性。
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