Wenn Sie jemals Ingenieuren begegnen, werden sie vielleicht über die Bedeutung der Redundanz in Systemen schwafeln. Dieser Fachjargon wird dem Rest von uns natürlich nichts sagen – fangen wir also an zu verstehen, warum sie ein kritisches Element für jedes System ist.
In den einfachsten Begriffen ist Redundanz ein Backup; ähnlich wie ein Ersatzreifen oder vielleicht ein zweiter Job.
In der Technik bezieht sich der Begriff auf die Hinzufügung zusätzlicher Komponenten zu einem kritischen System – dies hilft dabei, sicherzustellen, dass im Falle eines Missgeschicks die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls weitgehend reduziert wird, da eine zweite Option verfügbar ist.
Einige Beispiele für redundante Komponenten sind:
- Backup-Steuerungen
- Backup-Stromversorgungssysteme (z. B. in Flugzeugen)
- Zusätzliche Festplatten und kritische Komponenten von Informationssystemen.
- Zusätzliche Stromversorgungen in Computern in Rechenzentren
Auch das Internet hat sich das Konzept zunutze gemacht, indem es es auf seine Systemwartungsverfahren angewandt hat. Inwiefern?
Denken Sie an Websites und die vielen einzelnen Links, die eine komplette Website bilden. Bringt der Ausfall eines einzigen Links die gesamte Website zum Absturz? Selbst wenn ein Link nicht optimal funktioniert, bricht der Rest der Website nicht zusammen, da sie so konzipiert wurde, dass sie auch kleineren Ausfällen standhält; mit anderen Worten, es wurde das Konzept der Redundanz angewendet.
Arten der Redundanz
Während viele verschiedene Modelle und Techniken angewandt werden, sind die am häufigsten angewandten Methoden in verschiedenen Branchen:
Standby-Redundanz
Standby-Redundanz bezieht sich auf Fälle, in denen eine zweite Einheit in Bereitschaft gehalten wird, um im Bedarfsfall eingesetzt zu werden. Verständlicherweise wird sie auch als Backup-Redundanz bezeichnet. Die beiden Einheiten werden als primär und sekundär bezeichnet und sind in der Regel getrennt voneinander untergebracht. Aus diesem Grund sind sie nicht synchron, und bei der Umschaltung auf die Standby-Einheit kann der Arbeitsfluss gestört werden.
Die Standby-Redundanz hat zwei Untertypen:
- Cold Standby
Bei Cold Standby bleibt die sekundäre Einheit ausgeschaltet. Aufgrund seines Ruhezustands erfordert das Umschalten in den Standby-Modus jedoch mehr Zeit und Aufwand, da es zunächst in einen aktiven Zustand gebracht werden muss.
- Hot-Standby
Das Hot-Standby-Design reduziert die Ausfallzeiten während eines Cold-Standby erheblich, da das sekundäre Gerät eingeschaltet und einsatzbereit ist.
Zusätzlich ist bei der Standby-Redundanz eine dritte Partei oder eine Watchdog-Einheit erforderlich, um die Situation im Auge zu behalten und festzustellen, wann eine Umschaltung vorgenommen werden muss. Dieses Problem kann im Hot-Standby-Modus beseitigt werden, indem die sekundäre Einheit die Rolle des Watchdogs übernimmt und somit in der Lage ist, den Zeitpunkt der Umschaltung auf die sekundäre Einheit zu bestimmen. In technikabhängigen Systemen wie Achterbahnen und Vergnügungsparks können die Überwachungsaufgaben von einer Kombination aus menschlichen Bedienern und Computern übernommen werden.
N Modulare Redundanz
N Die modulare Redundanz ist in der Lage, die Umschaltzeit erheblich zu reduzieren. Diese Art der Redundanz wird auch als parallele Redundanz bezeichnet, da hier verschiedene Einheiten gleichzeitig im Einsatz sind. Dies bedeutet, dass eine Umschaltung weitgehend nahtlos erfolgt und die Ausfallzeit unbedeutend ist.
Bei der N-modularen Redundanz gibt es drei Hauptuntertypen:
- Dual Modular
- Triple Modular
- Quadruple
Ein großer Nachteil ist jedoch, dass bei einem Ausfall das gesamte System auseinanderfallen kann.
Während Flugzeuge mit mehreren Triebwerken diese in erster Linie einsetzen, um den Leistungsbedarf des Fluges zu decken, fungieren diese Triebwerke de facto als N-modulare Redundanzkomponenten, indem sie die Systeme bei einem Ausfall der Einheit am Laufen halten.
1:N-Redundanz
1:N-Redundanz bedeutet, dass ein einziges Sicherungssystem für mehrere Systeme vorhanden ist. Im Falle eines Ausfalls kann das Backup-System für eines der Primärsysteme einspringen. Während die Kosten bei diesem Verfahren erheblich niedriger sind, ist das Risiko recht hoch.
Warum ist Redundanz so wichtig?
Redundanz in Systemen ist von großer Bedeutung und ein kritischer Bestandteil der Risikomanagementverfahren. Hier sind einige der Gründe dafür:
- Verbesserte Zuverlässigkeit
Zuverlässigkeit ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein System in einer bestimmten Umgebung und zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht ausfällt. Backups verringern verständlicherweise die Wahrscheinlichkeit eines vorübergehenden Ausfalls, der schlimme Folgen haben kann: Unfälle und Verluste.
- Erhöhte Verfügbarkeit
Die Verfügbarkeit eines Systems ist einfach der Prozentsatz der Zeit, in der eine Anwendung im Vergleich zu den aufgezeichneten Ausfallzeiten betriebsbereit war. Mit Redundanz wird die Ausfallzeit weitgehend reduziert, da nur eine Umschaltung erforderlich ist, im Gegensatz zu einem System ohne Redundanz, bei dem der Fehler erkannt, behoben und getestet werden müsste, bevor das System wieder in Betrieb geht.
Anwendungen außerhalb der Technik
Das Konzept der Redundanz hat weitreichende Auswirkungen. Es geht über den Bereich der Technik hinaus und ist auf alle Bereiche des Geschäfts-, Arbeits- und Lebensmanagements anwendbar. Die Anwendung von Redundanz auf Systeme, die im täglichen Leben anzutreffen sind, würde die Türen zu einer Vielzahl von Möglichkeiten und verbesserter Effizienz öffnen. Beispiele für den Einsatz von Redundanz im Alltag sind:
- Zweites Handy mit Backup-Daten
- Zweites Einkommen planen
- Standby-Feuerwehrauto für Notfälle
- Ein Ersatzspieler für den Fall, dass ein Superstar für ein Spiel verletzt ist.
Referenz-Links
Gefiel Ihnen, was Sie gerade gelesen haben?
Teilen Sie unsere Vision, den Menschen das Leben zu erleichtern, OHNE ihre Privatsphäre zu gefährden?
➞ Klicken Sie auf das 👏 unten, um für diesen Beitrag zu klatschen.
➞ TEILEN Sie unsere Geschichte mit Menschen, von denen Sie denken, dass sie davon profitieren werden.
➞ Erhalten Sie die neuesten Updates – FOLLOW unser Blog, Reddit, Facebook oder Twitter.