冗餘度(信源剩餘度)

冗餘度

信源剩餘度一般指本詞條

冗餘度,就是從安全形度考慮多餘的一個量,這個量就是為了保障儀器、設備或某項工作在非正常情況下也能正常運轉。網路傳輸的冗餘如概述圖所示。

基本介紹

  • 中文名:冗餘度
  • 外文名:redundancy
  • 作用:提高數據代碼的抗干擾能力
  • 公式:R=1-(Q/mn)
簡介,概念,計算公式,技術,冗餘技術,分類,

簡介

在數據傳輸中,由於衰減或干擾會使數據代碼發生突變,此時就要提高數據代碼的抗干擾能力.
這必須在原二進制代碼長度的基礎上增加幾位二進制代碼的長度,使相應數據具有一定的冗餘度,也稱做富裕度.

概念

簡單地說,所謂冗餘度,就是從安全形度考慮多餘的一個量,這個量就是為了保障儀器、設備或某項工作在非正常情況下也能正常運轉。大多現代產品和工程設計中都套用了冗餘度這個思想和理論。在許多醫療單位中藥品存量不足,衛生材料存量不夠,一遇突發事件,就會造成缺貨,造成漲價風波,影響社會安定。在我們的醫院中,由於各項費用都與經濟效益掛鈎,醫療設備等衛生裝備冗餘度很不夠,基本上只能按平時的正常運轉設定,甚至有的都沒達到。一遇突發事件,這點裝備就顯得嚴重不足。

計算公式

冗餘度,通俗的講就是數據的重複度。在一個數據集合中重複的數據稱為數據冗餘
地理信息系統中,數據冗餘度的計算公式是
R=1-(Q/mn)
式中:Q為相鄰屬性值變化次數的累加和,m為行數,n為列數

技術

冗餘,即“一個具有相同設備功能的備用設備系統”,指重複配置系統的一些部件,當系統發生故障時,冗餘配置的部件介入並承擔故障部件的工作,由此減少系統的故障時間,保證系統更加可靠、安全地工作。

冗餘技術

冗餘技術就是增加多餘的設備,以保證系統更加可靠、安全地工作。冗餘的分類方法多種多樣,按照在系統中所處的位置,冗餘可分為元件級、部件級和系統級;按照冗餘的程度可分為1:1冗餘、1:2冗餘、1:n冗餘等多種。在當前元器件可靠性不斷提高的情況下,和其它形式的冗餘方式相比,1:1的部件級熱冗餘是一種有效而又相對簡單、配置靈活的冗餘技術實現方式,如I/O卡件冗餘、電源冗餘、主控制器冗餘等。因此,國內外主流的過程控制系統中大多採用了這種方式。當然,在某些局部設計中也有採用元件級或多種冗餘方式組合的成功範例。

分類

按照在系統中所處的位置,冗餘可分為元件級、部件級和系統級;
按照冗餘的程度可分為1:1冗餘、1:2冗餘、1:n冗餘等多種。
在當前元器件可靠性不斷提高的情況下,和其它形式的冗餘方式相比,1:1的部件級熱冗餘是一種有效而又相對簡單、配置靈活的冗餘技術實現方式,如I/O卡件冗餘、電源冗餘、主控制器冗餘等。
因此,國內外主流的過程控制系統中大多採用了這種方式。當然,在某些局部設計中也有採用元件級或多種冗餘方式組合的成功範例。 系統配件
電源:高端伺服器產品中普遍採用雙電源系統,這兩個電源是負載均衡的,即在系統工作時它們都為系統提供電力,當一個電源出現故障時,另一個電源就承擔所有的負載。有些伺服器系統實現了DC的冗餘,另一些伺服器產品如 Micron公司的NetFRAME 9000實現了AC、DC的全冗餘。
存儲子系統:存儲子系統是整個伺服器系統中最容易發生故障的地方。以下幾種方法可以實現該系統的冗餘。
磁碟鏡像:將相同的數據分別寫入兩個磁碟中;
磁碟雙聯:為鏡像磁碟增加了一個I/O控制器,就形成了磁碟雙聯,使匯流排爭用情況得到改善;
RAID廉價冗餘磁碟陣列(Redundant array of inexpensive disks)的縮寫。顧名思義,它由幾個磁碟組成,通過一個控制器協調運動機制使單個數據流依次寫入這幾個磁碟中。RAID3系統由5個磁碟構成,其中4 個磁碟存儲數據,1個磁碟存儲校驗信息。如果一個磁碟發生故障,可以線上更換故障盤,並通過另3個磁碟和校驗盤重新創建新盤上的數據。RAID5將校驗信息分布在5個磁碟上,這樣可更換任一磁碟,其餘與RAID3相同;
I/O卡:對伺服器來說,主要指網卡和硬碟控制卡的冗餘。網卡冗餘是在伺服器中插上雙網卡。冗餘網卡技術原為大型機及中型機上的技術,也逐漸被PC伺服器所擁有。PC伺服器如 Micron公司的NetFRAME9200最多實現4個網卡的冗餘,這4個網卡各承擔25%的網路流量。康柏公司的所有 ProSignia/Proliant伺服器都具有容錯冗餘雙網卡;
PCI匯流排:代表Micron公司最高技術水平的產品NetFRAME 9200採用三重對等PCI技術,最佳化PCI匯流排的頻寬,提升硬碟、網卡等高速設備的數據傳輸速度
CPU:系統中主處理器並不會經常出現故障,但對稱多處理器SMP)能讓多個CPU分擔工作以提供某種程度的容錯。

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