СПОСОБЫ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ СЕРВЕРОВ

Резервирование – это методика увеличения надежности оборудования или обеспечения работоспособности системы на должном уровне за счёт внедрения аппаратной чрезмерности, которая достигается с помощью включения в систему дополнительных узлов и связей.

Можно выделить четыре вида резервирования:

• Аппаратное резервирование (дублирование основных компонентов).
• Информационное резервирование (методы обнаружения и исправления ошибок).
• Временное резервирование (альтернативные функции логики приложений).
• Программное резервирование (использование схожих по функциональности приложений).

Резервирование наиболее часто находит применение на производственных объектах с повышенной опасностью. В большинстве случаев его необходимость обуславливается рекомендациями промышленной безопасности или сводом государственных нормативных документов. Резервирование постоянно применяется в военной технике, а также на АЭС. К примеру, подсистемы, необходимые для безопасности АЭС, как правило имеют трехкратное или четырехкратное резервирование. При резервировании отказ происходит лишь в том случае, если из строя выходит основное устройство и все устройства, дублирующие его. Совокупность устройств может называться резервированной, если выход из строя одного или множества компонентов не нарушают нормальное функционирование системы, а работающие компоненты выполняют ту же самую функцию, что и устройство, которое они призваны дублировать. Такое резервирование носит название функционального резервирования.

Резервирование можно разделить по следующим принципам:

1. По состоянию резервных элементов до того момента, как они будут включены в работу:

• Нагруженный резерв (горячий резерв) – резервные элементы разделяют нагрузку с основными элементами.
• Облегченный резерв (ждущий резерв) – резервные элементы подвержены меньшей нагрузке, чем основные элементы.
• Ненагруженный резерв (холодный резерв) – резервные элементы ожидают отказа основных узлов и готовы взять на себя их функции после отказа.

Использование холодного и ждущего резерва позволяет существенно снизить затраты на электроэнергию, а также уменьшить износ оборудования. В свою очередь горячий резерв позволяет убрать задержку между переключением с отказавшего основного устройства на резервное.

2. По масштабу и принятой единице резервирования:

• Общий резерв – предусматривается на случай выхода из строя объекта резервирования в целом.
• Раздельный резерв (поэлементный резерв) – используется для резервирования отдельных частей системы. Чаще всего используют скользящее резервирование, позволяющее резервировать группу одинаковых элементов.
• Смешанное резервирование – сочетание общего и поэлементного способов резервирования.

Целесообразность применения резервирования определяется следующими факторами:

• Первоначальным показателем надежности каждого компонента резервируемой системы.
• Временем эксплуатации.
• Наличием систем мониторинга и своевременного проведения профилактики.
• Сокращением избыточности при применении методов повышения надёжности.

Как показывает практика, частота отказов резервированной системы существенно увеличивается с течением времени. При этом система, не подвергнувшаяся резервированию, не зависит от времени. Из этого можно сделать вывод, что рано или поздно наступит такой момент времени, когда применение резервированной системы перестанет себя оправдывать. Поэтому следует применять резервирование для систем кратковременного использования, а для критически важных систем и систем длительного использования – другие методы повышения надежности.

Эффективность резервирования принято оценивать при помощи коэффициента повышения надежности y, который определяется по показателям безотказности из следующего отношения:

где P(t)_p и Q(t)_p – вероятность безотказной работы и вероятность отказа для резервируемой системы;

P(t) и Q(t) – вероятность безотказной работы и вероятность отказа для не резервируемой системы.

Список литературы:

1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2010. – 944 с.
2. Балансировка нагрузки: основные алгоритмы и методы. [Электронный ресурс]. – Электрон. данн. – cop. 2006 – 2017 – URL: https://habrahabr.ru/company/selectel/blog/250201/ (дата обращения:12.06.2019)
3. Комплексное решение: виртуализация + отказоустойчивый кластер. [Электронный ресурс]. – Электрон. данн. – cop. Системный администратор, 2017. – URL: http://samag.ru/archive/article/2082/ (дата обращения:12.06.2019)