
【計】 redundant state
【計】 redundance; redundancy
【化】 redundancy
state; condition; fettle; position; predicament; status
【計】 behaviour; S; ST; state; status; transient regime
【醫】 asiminine asis; condition; etat; sirupus ferri jodati; state; status
【經】 state
冗餘狀态(Redundant State)在電子工程與計算機科學領域中指系統設計中為提升可靠性而設置的重複或備用功能模塊。該概念源于容錯系統理論,通過并行部署多個等效組件,确保單一組件失效時整體功能不受影響。例如在衛星導航系統中,三模冗餘設計可自動屏蔽故障單元并切換至備用模塊,維持定位精度。
在數字電路領域,冗餘狀态特指超出最小需求量的邏輯單元配置。如FPGA芯片通過冗餘晶體管陣列實現動态重構,當檢測到晶體管故障時,系統将重新映射邏輯路徑至備用單元。這種設計使航天器芯片的MTBF(平均無故障時間)提升超過300%。
冗餘狀态的數學表達可表示為: $$ Rs = 1 - prod{i=1}^{n}(1 - r_i) $$ 其中$r_i$代表第i個冗餘單元的可靠度,$n$為冗餘單元總數。該公式由John von Neumann在1956年提出的可靠性理論推導而來。
參考資料
冗餘狀态是指通過重複配置系統組件或數據,以提高可靠性、容錯性和可用性的技術手段。這一概念在不同領域有具體應用,以下是綜合解釋:
冗餘狀态包含兩層含義:
硬件冗餘
數據冗餘
網絡冗餘
優勢 | 潛在問題 |
---|---|
提高系統可靠性 | 增加資源消耗(存儲、成本) |
減少單點故障風險 | 可能導緻數據不一緻(如數據庫冗餘) |
縮短故障恢複時間 | 過度冗餘會降低效率 |
冗餘狀态本質上是通過空間換安全的策略,在計算機系統、通信網絡、數據庫等領域廣泛應用。合理設計冗餘結構需權衡安全性與資源利用率,避免無效重複。
(注:如需查看具體案例或完整技術實現,可參考、2、10等來源)
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