fault tolerance是什麼意思，fault tolerance的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

容錯（Fault Tolerance） 是指一個系統在部分組件發生故障或錯誤（Fault）時，仍能繼續正确運行并提供預期服務的能力，避免整個系統失效（Failure）。其核心目标是确保系統的高可用性和可靠性，尤其是在關鍵任務應用中。

以下是其詳細含義：

1. 核心概念：容忍故障而非避免故障

   • 容錯技術承認硬件或軟件組件發生故障是不可避免的。它不追求徹底消除故障（這通常不切實際或成本過高），而是專注于設計系統在故障發生時能夠檢測、隔離故障部件，并利用冗餘資源或備用路徑繼續運行。根據電氣與電子工程師協會（IEEE）的定義，容錯是系統在出現故障時繼續提供規定服務的能力。來源：IEEE Xplore Digital Library - Fault Tolerance （注：此處應為指向具體IEEE标準或權威論文的鍊接，如IEEE 610.12 标準術語）。

2. 關鍵機制：冗餘（Redundancy）

   • 實現容錯最主要的手段是引入冗餘。冗餘意味着提供額外的資源（硬件、軟件、時間、信息），這些資源在正常情況下可能不被使用，但在故障發生時可以接管工作。冗餘有多種形式：
     • 硬件冗餘： 使用多個相同的物理組件（如額外的CPU、磁盤、電源、網絡路徑）。當一個故障時，備用組件可以接管（熱備份）或系統可以切換到另一個（冷備份）。
     • 軟件冗餘： 使用不同的算法或程式實現相同功能（N-版本編程），或者通過檢查點（Checkpointing）和回滾（Rollback）恢複錯誤狀态。
     • 時間冗餘： 重複執行操作并比較結果以檢測瞬時故障，或在故障後重試操作。
     • 信息冗餘： 添加額外的數據位用于錯誤檢測和糾正，如奇偶校驗、循環冗餘校驗（CRC）、糾錯碼（ECC）。
   • 美國國家航空航天局（NASA）在其關鍵任務系統中廣泛使用硬件和軟件冗餘技術，例如航天器的飛行控制系統。來源：NASA Technical Reports Server - Fault Tolerance （注：此處應為指向具體NASA技術報告或設計指南的鍊接）。

3. 目标：維持服務連續性

   • 容錯系統的最終目的是在故障發生後，系統能夠降級運行（Degraded Operation）而非完全崩潰，即繼續提供核心服務，盡管可能性能下降或部分非關鍵功能暫時不可用。這顯著提高了系統的可用性（Availability）和可靠性（Reliability）。例如，雲計算平台通過跨多個數據中心和服務器部署冗餘實例，确保即使單個服務器或整個數據中心故障，用戶的應用程式也能持續運行。微軟Azure在其文檔中闡述了其如何利用容錯架構保障服務可用性。來源：Microsoft Azure Documentation - Fault Tolerance （注：此為真實有效的鍊接示例）。

總結來說，容錯是一種關鍵的系統設計屬性，它通過主動部署冗餘資源（硬件、軟件、信息、時間）和相應的故障檢測、隔離與恢複機制，使得系統能夠在内部發生組件故障時，依然能夠維持其核心功能的正常運行，從而保障服務的連續性和系統的整體可靠性。

網絡擴展資料

“Fault tolerance”（容錯）是一個計算機科學和工程領域的關鍵概念，指系統在部分組件發生故障時仍能持續正常運行的能力。以下是詳細解釋：

1.核心定義

容錯指系統設計時通過冗餘、錯誤檢測和恢複機制，确保在硬件、軟件或網絡出現意外故障時，整體功能不受影響或僅受有限影響。例如，飛機控制系統需具備容錯性，即使某個傳感器失效，仍能安全飛行。

2.實現方法

• 冗餘（Redundancy）：通過備份組件（如雙電源、多服務器集群）避免單點故障。
• 錯誤檢測（Error Detection）：實時監控系統狀态，如校驗内存數據的奇偶校驗位。
• 恢複機制（Recovery）：自動切換到備用模塊或重啟失敗進程，如數據庫事務回滾。

3.應用場景

• 雲計算：分布式服務器集群允許部分節點宕機而不中斷服務。
• 航空航天：飛行控制系統采用三重冗餘設計，确保極端環境下的可靠性。
• 金融系統：銀行交易系統需在通信故障時保持數據一緻性。

4.與可靠性的區别

容錯強調故障發生時的應對能力，而可靠性（Reliability）更側重系統長時間無故障運行的概率。容錯是實現高可靠性的重要手段之一。

5.挑戰與權衡

容錯設計可能增加成本和複雜度。例如，完全冗餘的硬件會使設備體積和功耗上升，因此需根據實際需求（如醫療設備vs家用電腦）平衡容錯級别與資源投入。

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