
【計】 fault-tolerant distributed system
容錯分布系統(Fault-Tolerant Distributed System)是一種關鍵的計算架構設計理念,旨在通過分布式節點間的協同工作,确保系統在部分組件(如硬件、軟件或網絡)發生故障時仍能持續、可靠地提供服務。以下是其核心含義與技術要點:
容錯(Fault Tolerance)
指系統在局部失效時,通過冗餘設計(如數據備份、多節點副本)或錯誤恢複機制(如心跳檢測、自動故障轉移),維持整體功能正常運行的能力。
來源:IEEE标準術語庫(無直接線上來源)
分布系統(Distributed System)
由多個獨立計算機節點通過網絡互聯,協同完成任務的系統。其核心特征包括并行處理、資源共享和去中心化控制。
來源:《分布式系統:概念與設計》(Coulouris et al.)
高可用性(High Availability)
通過冗餘節點(如主從備份、多活集群)确保服務不間斷。例如,金融交易系統需滿足99.999%可用性(即全年宕機≤5分鐘)。
來源:IBM技術文檔(IBM High Availability)
狀态一緻性(Consistency)
采用共識算法(如Paxos、Raft)保證故障切換時數據一緻性。例如,分布式數據庫TiDB通過Raft協議實現跨節點數據同步。
來源:TiDB技術白皮書(TiDB Raft)
自動故障恢複(Self-Healing)
系統實時監控節點狀态,故障時自動隔離問題節點并遷移任務至健康節點。典型實現如Kubernetes的Pod重啟與調度機制。
來源:Kubernetes官方文檔(K8s Self-Healing)
權威參考:
容錯分布系統(Fault-Tolerant Distributed System)是結合分布式架構與容錯機制的計算機系統設計概念,其核心目标是在部分組件發生故障時仍能持續正常運行。以下是詳細解釋:
分布式系統特性
由多個自治處理單元(進程)組成,每個單元擁有獨立的物理存儲空間,通過存在通信延遲的網絡進行協作。
容錯能力
通過冗餘設計(如多副本數據存儲、雙機熱備)和錯誤恢複機制,确保系統在硬件故障、網絡中斷或人為操作失誤時仍能保持功能可用性。
與普通分布式系統相比,容錯設計更強調故障隔離能力和服務連續性,例如通過拜占庭容錯算法應對惡意節點攻擊。而傳統單機容錯系統(如描述的雙機熱備)僅解決硬件級問題,缺乏跨節點協同能力。
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