소프트웨어 폴트 톨러런스

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소프트웨어 폴트 톨러런스란 시스템 또는 하드웨어 장애가 있어도 컴퓨터 소프트웨어가 정상 동작을 계속할 수 있는 기능입니다.폴트 톨러런스 소프트웨어는 ^[1][2]장애에도 불구하고 요건을 충족할 수 있습니다.

서론

변하지 않는 유일한 것은 변화이다.이는 소프트웨어 시스템에서 발생하는 현상보다 ^[3]더 사실이며, 모든 소프트웨어가 동일한 방식으로 변경되는 것은 아닙니다.따라서 소프트웨어 폴트 톨러런스 방법은 허용 가능한 프로그램 ^[4]상태를 만들기 위해 변수 값을 수정함으로써 실행 오류를 극복하도록 설계되었습니다.소프트웨어 장애를 제어할 필요성이 오늘날 소프트웨어 업계가 직면한 가장 큰 과제 중 하나입니다.내결함성은 소프트웨어 개발 초기 단계에서 중요한 고려 사항이어야 합니다.

소프트웨어 폴트 톨러런스에는 다음과 같은 다양한 메커니즘이 있습니다.

• 복구 블록
• N 버전 소프트웨어
• 셀프 체크 소프트웨어

오퍼레이팅시스템

컴퓨터 애플리케이션은 Application Programming Interface(API; 응용 프로그램프로그래밍 인터페이스)를 사용하여 키보드, 마우스, 화면, 디스크 드라이브, 네트워크, 프린터 등의 공유 리소스에 액세스하기 위해 호출합니다.이것들은 두 가지 방법으로 실패할 수 있습니다.

• 차단된 콜
• 장애

차단된 콜

차단된 콜은 결과가 나올 때까지 컴퓨터 프로그램을 중단하는 운영 체제로부터의 서비스 요청입니다.

예를 들어 리모트서버로부터의 응답을 사용할 수 있게 될 때까지 TCP 콜은 차단됩니다.이 문제는 웹 브라우저에서 작업을 수행할 때마다 발생합니다.집중적인 계산으로 인해 차단된 API 호출과 동일한 효과가 있는 장시간 지연이 발생합니다.

블로킹을 처리하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

• 스레드
• 타이머

스레딩을 사용하면 가 차단할 수 있는 각 API 호출에 대해 별도의 실행 시퀀스를 수행할 수 있습니다.그러면 리소스를 기다리는 동안 전체 응용 프로그램이 지연되는 것을 방지할 수 있습니다.이를 통해 다른 액티비티가 실행되는 동안 API 호출 상태에 대한 정보가 손실되지 않는다는 이점이 있습니다.

스레드 언어에는 다음이 포함됩니다.

아다	아픽스	C++	C#	CILK	에펠	얼랑
자바	리스프	마젠타	모듈라 3	네이피어 88	오즈	매우 빠르게
새터	Perl 5.8.7+	PHP	파이썬	R	루비	스몰토크
Tcl/Tk	V	유니콘	발레리나

타이머를 사용하면 차단된 콜이 중단됩니다.정기적인 타이머를 사용하면 프로그래머는 스레드를 에뮬레이트할 수 있습니다.인터럽트는 일반적으로 차단된 API 호출 상태 또는 집중적인 계산과 관련된 모든 정보를 파괴하므로 프로그래머는 이 정보를 별도로 추적해야 합니다.

스레드화되지 않은 언어에는 다음이 포함됩니다.

배쉬

자바스크립트

SQL

비주얼 베이직

타이머와 함께 파손 상태가 발생합니다.이 문제는 다음과 같이 회피합니다.

• 소프트웨어 상태 추적
• 세마포
• 막는

장애

장애는 POSIX 준거 시스템의 신호에 의해 유발되며, 이러한 신호는 API 호출, 운영 체제 및 기타 애플리케이션에서 발생합니다.

핸들러 코드가 없는 신호는 어플리케이션의 조기 종료의 원인이 되는 장애가 됩니다.

핸들러는 응용 프로그램이 신호를 수신할 때 온 디맨드로 실행되는 기능입니다.이를 예외 처리라고 합니다.

종단 신호는 처리할 수 없는 유일한 신호입니다.다른 모든 신호는 핸들러 기능으로 유도할 수 있습니다.

핸들러 기능은 크게 두 가지 종류가 있습니다.

• 초기화 완료
• 인라인

초기화된 핸들러 기능은 소프트웨어가 시작될 때 각 신호와 쌍을 이룹니다.이것에 의해, 대응하는 신호가 도착하면, 핸들러 기능이 기동합니다.이 기술을 타이머와 함께 사용하여 스레딩을 에뮬레이트할 수 있습니다.

인라인 핸들러 함수는 특수한 구문을 사용한 콜과 관련지어집니다.가장 친숙한 것은 C++ 및 Java에서 사용되는 다음과 같습니다.

해라

{

API_call();

}

또 만나

{

signal_signal_code;

}

하드웨어 장애

소프트웨어의 하드웨어 폴트 톨러런스에는 다음이 필요합니다.

• 지원하다
• 용장성

백업은 하드웨어를 교체해야 하는 경우 정보를 유지합니다.이 작업은 두 가지 방법 중 하나로 수행할 수 있습니다.

• 소프트웨어를 사용한 자동 일정 백업
• 정기적인 일정에 따른 수동 백업
• 정보 복원

백업에는 대체 시스템에서 백업 정보를 사용할 수 있도록 하기 위한 정보 복원 전략이 필요합니다.복원 프로세스는 일반적으로 시간이 많이 걸리고 복원 프로세스가 완료될 때까지 정보를 사용할 수 없습니다.

용장성은 복구 지연을 짧게 하기 위해 둘 이상의 컴퓨터 컴퓨팅 장치에 정보를 복제해야 합니다.이 작업은 필요할 때까지 비활성 상태로 유지되는 라이브 시스템에 대한 연속 백업을 사용하여 수행할 수 있습니다(동기화된 백업).

또한 동일한 여러 시스템에서 생성되는 정보를 복제하여 복구 지연을 제거할 수도 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 빌트인 셀프 테스트
• 내장 테스트 기기
• 폴트 톨러런스 설계
• 폴트 톨러런스 시스템
• 내장해성 컴퓨터 시스템
• 면역 인식 프로그래밍
• 로직 빌트인 셀프 테스트
• N 버전 프로그래밍
• 안전공학
• OpenSAF - Service Availability

레퍼런스

추가 정보

• 소프트웨어 폴트 톨러런스, Carnegie Mellon University의 Chris Inacio(1998)