コンピュータにおける冗長技術

クズども · 掲載地 2024/11/07 11:18:47

冗長性とは、冗長で不要な部品を指します。冗長性技術とは、一般的にシステム設計において追加のリソースや対策を用いて、システムの信頼性とフォールトトレランス性を高めることを指します。

冗長性の概念は多くの分野で登場しています。情報技術の分野では、冗長性とは通常、データ、情報、またはシステムの重複した部分を指します。日常の言葉で「何かが冗長」と言うとき、それはその物や部分が冗長で必要不可欠であることを意味します。通常は含まれます時間冗長、情報冗長、構造冗長、冗長性追加技術。

時間冗長性

1. 時間冗長技術とは、命令やプログラムを繰り返し実行することで即時エラーの影響を排除することを指します。
2. この手法は、過渡性誤差が散発的であり持続しないと仮定しています。
3. したがって、同じ操作を複数回実行することで、少なくとも1回の実行でエラーを避けることが期待されます。
4. 時間冗長性技術は、特に誤り許容度が低いアプリケーションにおいて、ソフトウェアやハードウェアシステムの信頼性向上によく用いられます。

情報冗長性

1. 情報冗長技術は、通常の機能を達成するために必要な情報に加えて、追加の情報(すなわち冗長情報)を加え、操作結果の正確性を確保する方法です。
2. この技術は、通信および記憶システムで一般的に用いられ、データ伝送や保存プロセスにおけるエラー検出コード(パリティコードなど)や誤り訂正コードなどの冗長な情報を追加することで誤りを検出・訂正します。
3. 例えば、ネットワーク通信において、TCPプロトコルはACK確認メッセージ機構とチェックサム方式を用いてデータ伝送の誤りを検出・訂正します。

構造的冗長性

1. 構造冗長技術は一般的に使われる冗長性技術の一つであり、主にシステムのハードウェアおよびソフトウェア構造の冗長設計に焦点を当てています。
2. 構造冗長性はその動作方法によって次のように分けられます静的冗長には動的冗長性とハイブリッド冗長の3種類があります。

静的冗長性

1. シールド冗長性または受動的冗長性とも呼ばれます。
2. 通常、複数の同一または類似したモジュールを並列に含み、投票や比較によってシステム内で発生するエラーをブロックします。
3. 例えば、三モード冗長性は、同じ機能を持つが異なる方法で開発された3つのモジュールの実行結果に投票し、過半数の結果がシステムの最終結果となることを意味します。

動的冗長性

1. アクティブ冗長とも呼ばれます。
2. 主に故障検出、故障位置特定、故障回復を通じて耐障害性の目的を達成します。
3. 動的冗長性では、スタンバイモジュールはスタンバイ状態にあり、動作モジュールにエラーが検出されると、すぐに予備モジュールに置き換えて再実行します。

混合冗長性

1. 静的冗長性と動的冗長性の組み合わせであり、両者の利点を組み合わせてより高いフォールトトレランスを提供します。

冗長な追加技術

1. 冗長追加技術とは、上記の冗長技術を実現するために必要な資源や技術、すなわちプログラム、指示、データ、空間、それらを保存・動員するためのチャネルなどを指します。
2. これらの技術とリソースは冗長性技術が適切に機能することを保証し、システムが起こりうる様々な故障やエラーに対処する追加の保証を提供します。

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