Отказоустойчивость


Отказоустойчивость — свойство технической системы сохранять свою работоспособность после отказа одной или нескольких её составных частей[1].

Отказоустойчивость определяется количеством единичных отказов составных частей (элементов) системы, после наступления которых сохраняется работоспособность системы в целом. Базовый уровень отказоустойчивости подразумевает защиту от отказа одного любого элемента. Поэтому основной способ повышения отказоустойчивости это избыточность. Наиболее эффективно избыточность реализуется аппаратно, путём резервирования. В ряде областей техники отказоустойчивость путём резервирования является обязательным требованием, предъявляемым государственными надзорными органами к техническим системам[2].

Для технических систем повышенной опасности частным случаем отказоустойчивости является отказобезопасность — способность системы при отказе некоторых её составных частей переходить в режим работы, не представляющий опасности для людей, окружающей среды или имущества. В реальных системах эти два свойства могут рассматриваться совместно.

Отказоустойчивая архитектура с точки зрения инженерии — это способ построения отказоустойчивых систем, которые сохраняют работоспособность (возможно, с понижением эффективности) при отказах элементов[3]. Термин часто используется в создании компьютерных систем, продолжающих работать с возможным уменьшением пропускной способности или увеличением времени отклика в случае отказа части элементов системы (проблем с аппаратной или программной частью). Отказоустойчивая архитектура в компьютерах применяется, например, в процессе репликации.

Аналогично, в силовых конструкциях применяются структуры, сохраняющие свою целостность и несущую способность при повреждении от коррозии или усталости, наличия производственных дефектов или случайных повреждений.

Меры в отношении отказоустойчивости могут быть реализованы и на уровни элементов системы. Например, на автомобиле, спроектированном так, чтобы не терять управление при разгерметизации одной из шин, каждая из них содержит резиновое ядро, позволяющее им функционировать ограниченное время и при пониженной скорости.