嵌入式系统的高可用性

嵌入式系统的高可用性

要 点

随着普适计算时代的到来（届时用户将可随时随地访问信息和服务），嵌入式系统设计人员在提高服务器、远程设备、数据传输基础设施的可用性方面承受着日益增大的压力。鉴于其应用，人们对嵌入式系统可靠性的期望远远高于对多数其它计算系统的期望。终止或重启其中一些关键应用系统需要承担人身财产或重要信息损失的风险。在满足这些要求的过程中，嵌入式系统设计者运用各种智能硬件和软件冗余技巧在日常运行中实现高达 99.999% 的可用性，即每年停机时间不到六分钟。 　　“高可用性”描述系统特性，它们使系统在发生硬件或软件故障时能够保持连续工作。高可用系统具有内置监视和复制数据路径，透明地取代可选硬件或软件组件复制正常功能，在出现故障时也能照常工作。一般而言，高可用性系统还支持在不中断运行的前提下替换故障组件或升级。随着通用连接的问世，数据安全也成了可用性的一个要素，这是因为未授权的黑客、恶意软件或外部“拒绝服务”攻击会导致预期功能中断。可用性一般定义为 MTBF/(MTBF+MTTR)，其中 MTBF是指平均无故障时间，MTTR 是指平均修理时间。 　　高可用性对于越来越多的嵌入式系统应用都变得十分必要，而不断提高的技术趋势使系统设计任务日益困难。例如，可以预见，随着客户需要嵌入式设备中有更多功能，增加的硬件和软件组件带来了新的故障模式。显然，增加的的组件不利于达到更高的可用性，甚至产生其它冗余性，从而不断加剧系统复杂性。当前向普遍连接发展的趋势也给高可用嵌入式系统设计者带来了许多数据安全与通信可靠性问题。虽然最可靠的系统可能使用有限资源的简便的单独设备，但设计者必须采用一种提高任意嵌入配置可用性的战略。

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