مقدمة موجزة عن خطأ التسامح

تعريف التسامح مع الخطأ

يشير التسامح مع الخطأ إلى الخاصية التي تمكن النظام من الاستمرار في العمل بشكل صحيح حتى عند فشل بعض مكوناته. بمعنى آخر ، يعني التسامح مع الخطأ كيف يستجيب نظام التشغيل (OS) ويسمح بأعطال الأجهزة أو البرامج وفشلها.

يمكن التعامل مع قدرة نظام التشغيل على استعادة الأخطاء والتعامل معها من خلال البرامج أو الأجهزة أو الحل المركب الذي يعزز موازين التحميل. تستخدم بعض أنظمة الكمبيوتر العديد من أنظمة تحمل الأخطاء المكررة للتعامل مع الأخطاء بأمان ، وهو ما يسمى بالشبكة المتسامحة مع الأخطاء.

تتضمن الحوسبة المتسامحة مع الأخطاء عدة مستويات من التسامح:

• تيهو أدنى مستوى: القدرة على الاستجابة لانقطاع التيار الكهربائي.
• خطوة للأعلىأو مستوى التعزيز: القدرة على استخدام نظام النسخ الاحتياطي على الفور في حالة فشل النظام.
• المستوى المحسن:عندما يفشل أحد الأقراص ، تتولى الأقراص المنعكسة مهامه على الفور. يوفر هذا المستوى وظائف على الرغم من فشل النظام الجزئي أو التدهور المتوقع ، بدلاً من الانهيار الفوري وفقدان الوظائف.
• مستوى عال: تتعاون العديد من المعالجات لمسح البيانات والمخرجات لاكتشاف الأخطاء ، ثم تصحيحها على الفور.

تستخدم الأنظمة المتسامحة مع الأخطاء مكونات النسخ الاحتياطي التي تحل محل المكونات الفاشلة تلقائيًا لضمان عدم حدوث انقطاع في الخدمة.

• تحتوي أنظمة الأجهزة على نفس نظام التشغيل الاحتياطي أو ما يعادله. من المتسامح مع الأخطاء أن يقوم الخادم الذي يحتوي على نفس الخادم المتسامح مع الأخطاء بعكس جميع العمليات في نسخة احتياطية ، ويعمل بشكل متوازٍ. من خلال التخلص من نقطة فشل واحدة ، يمكن للتسامح مع أخطاء الأجهزة في شكل متكرر أن يجعل أي مكون أو نظام أكثر أمانًا وموثوقية.
• أنظمة البرامج مدعومة بمثيلات برامج أخرى. على سبيل المثال ، إذا قام المستخدمون بنسخ قاعدة بيانات العملاء بشكل مستمر ، وإذا تم إغلاق قاعدة البيانات الأولى ، يمكن إعادة توجيه العمليات في قاعدة البيانات الأساسية تلقائيًا إلى الثانية.
• إذا تمكنت المصادر البديلة من تولي زمام الأمور تلقائيًا أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، فيمكن أن تساعد الطاقة الزائدة عن الحاجة في تجنب أعطال النظام والتأكد من عدم فقد الخدمات.

عيبتيقلةتيتقنيات

1. تكرار: يوفر مثيلات متعددة متطابقة لنفس النظام أو النظام الفرعي ، ويقوم بتوجيه المهام أو الطلبات إلى جميع المثيلات بشكل متوازٍ ، وتحديد النتائج الصحيحة بناءً على التحكيم.
2. الحوسبة النسيان الفشل: يمكّن برامج الكمبيوتر من الاستمرار في التنفيذ على الرغم من الأخطاء التي يمكن تطبيقها في سياقات مختلفة.
3. رعاية الانتعاش: إنها تقنية خفيفة الوزن تمكن البرامج من التعافي من الأخطاء القاتلة.
4. قاطع دائرة:نمط التصميم هذا هو تقنية لمنع الفشل الكارثي في الأنظمة الموزعة.

متطلباتالتسامح مع الخطأ

فيما يلي المتطلبات الأساسية المميزة للتسامح مع الخطأ:

1. لا توجد نقطة واحدة للفشل: في حالة فشل النظام ، يجب أن يستمر في العمل أثناء الإصلاح دون انقطاع.
2. عزل خطأ للمكون الفاشلس:في حالة حدوث عطل ، يجب أن يكون النظام قادرًا على عزل الخطأ في المكون المعني. يتطلب ذلك إضافة آليات مخصصة لاكتشاف الأخطاء موجودة فقط لعزل الأعطال. يتطلب الاسترداد من حالة الخطأ تصنيف الأعطال أو المكونات المعيبة
3. احتواء خطأ لمنعهانتشارمن الفشل: يمكن أن تتسبب بعض آليات الفشل في حدوث فشل في النظام من خلال انتشار الأخطاء إلى بقية النظام. "المرسل المخادع" هو مثال على هذا الفشل الذي يؤدي إلى اتصال شرعي في النظام ويسبب فشلًا كاملاً في النظام. يجب عزل جهاز الإرسال الضار أو المكون الفاشل لحماية جدار حماية النظام أو الآليات الأخرى.
4. توافر أوضاع الارتداد.

Disadvantagesالتسامح مع الخطأ

• كلفة.
• مكونات رديئة.
• التدخل في اكتشاف الخطأ في مكون آخر.
• التدخل في اكتشاف خطأ نفس المكون.
• تقليل أولوية تصحيح الخطأ.
• صعوبة الاختبار.

أمثلةالتسامح مع الخطأ

يتطلب التسامح مع أخطاء الأجهزة في بعض الأحيان إزالة الأجزاء التالفة واستبدالها بأجزاء جديدة أثناء استمرار تشغيل النظام. تسمى هذه الأنظمة التي يتم تنفيذها باستخدام نسخة احتياطية واحدة التسامح أحادي النقطة وتمثل الغالبية العظمى من الأنظمة المتسامحة مع الأخطاء.

نجاح تحمل الأخطاء في تطبيقات الكمبيوتر. تقوم Tandem Computers ببناء أعمالها بالكامل على مثل هذه الحواسيب ، والتي تستخدم تسامح نقطة واحدة لإنشاء أنظمتها التي لا تتوقف ، والتي يتم التقاطها في سنوات.

قد تتضمن البنية الآمنة من الفشل أيضًا برامج الكمبيوتر ، مثل النسخ المتماثل من خلال العمليات.

يمكن أيضًا تصميم تنسيقات البيانات بحيث تتحلل بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، تم تصميم HTML ليكون متوافقًا مع إعادة التوجيه ، مما يسمح لمتصفحات الويب التي لا تفهمها دون جعل المستند غير قابل للاستخدام لتجاهل كيانات HTML الجديدة.