Восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы

Информационные системы (изделия, объекты) могут быть восстанавливаемыми или невосстанавливаемыми.

Восстанавливаемое изделие (repairable item) — изделие, которое при данных условиях после отказа может быть возвращено в состояние, в котором оно может выполнять требуемую функцию [1].

Невосстанавливаемое изделие (поп-repairable item) — изделие, которое при данных условиях после отказа не может быть возвращено в состояние, в котором оно способно выполнить требуемую функцию.

Под понятием «данные условия» могут подразумеваться климатические, технические или экономические факторы.

Изделие, которое является восстанавливаемым при одних условиях, может быть невосстанавливаемым при других условиях. Например, бортовой компьютер самолета во время полета является невосстанавливаемым, а после приземления — восстанавливаемым.

Ремонтируемой называется система, неисправность или нарушение работоспособности которой в случае возникновения отказа или повреждения подлежат восстановлению. В противном случае объект называется неремонтируемым. Примерами неремонтируемых объектов служат микросхемы, светодиоды.

Перемонтируемое устройство всегда является и невосстанавливаемым (например, микросхема, резистор, конденсатор и т. п.). В то же время, ремонтируемое устройство может быть как восстанавливаемым, так и невосстанавливаемым, что зависит от существующей системы технического обслуживания и ремонта, а также от конкретной ситуации в момент отказа. Например, в условиях эксплуатации монитора его кинескоп является изделием невосстанавливаемым, но на ремонтном заводе он может быть восстановлен.

Важным понятием является понятие ремонтопригодности изделия (системы).

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к выполнению ремонта и технического обслуживания.

Восстановление функционирования после отказов может проводиться с прерыванием и без прерывания функционирования системы.

Восстановление без прерывания процесса функционирования требуется для систем критического применения (управление технологическими процессами, управление транспортными средствами в авиации, на железнодорожном транспорте), отказы которых потенциально связаны с риском для экологии, для жизни и здоровья людей. К критическим также относятся системы, простои которых могут привести к значительным экономическим или иным потерям (банковские информационные системы и другие системы ответственного назначения).

Восстановление после отказов без прерывания работы возможно при использовании технологии горячей замены.

Горячая замена предусматривает отключение и подключение электронного оборудования компьютерной системы во время ее работы без выключения электропитания и остановки работы системы (Hot Plug), а также замену блока в целом (Hot Swap).

Холодная замена предполагает проведение всех отключений и подключений после остановки системы и отключения электропитания.

Технология горячей замены для резервированных (избыточных) систем при дублировании вычислительного процесса и зеркалировании данных потенциально позволяет проводить восстановление (ремонт) системы после обнаружения отказов без прерывания вычислительного процесса.

Перечислим некоторые технологии, ориентированные на восстановление без прерывания работы системы.

Hot Plug (горячее подключение) — операция подключения или отключения устройства без прерывания работы других устройств системы.

Hot Swap (горячая замена) — процесс замены отказавшей компоненты в системе (оператором) во время выполнения системой своих функциональных задач.

Hot Replacement of Disks/Hot Swap (горячая перестановка/горячая замена дисководов) — замена вышедших из строя дисководов без прерывания работы системы. Если в системе используется должным образом сконфигурированный контроллер, управляющий избыточной дисковой системой, то при использовании этой технологии отказ одного дисковода не приводит к прерыванию функционирования системы. При этом системой контроля формируется соответствующее сообщение для системного оператора. После чего системным оператором активизируется резервный дисковод, заменяется отказавший дисковод, и на резервный копируются необходимые данные.

Возможности восстановления (ремонта) после отказов в ряде случаев могут быть ограничены:

• • конструктивными особенностями: некоторая часть системы не может быть восстановлена после отказов, например из-за ограниченной конструктивной доступности при ремонте;
• • условиями применения, например связанными с агрессивной средой функционирования (повышенная радиация, температура и др.): в зависимости от обстановки (этапов эксплуатации) возможности восстановления меняются;
• • невозможностью восстановления функционирования за ограниченное время, при превышении которого предоставление информационных услуг в реальном времени, управление технологическим или иным процессом становится невозможным;
• • потерей невосполнимых данных;
• • последствиями опасных отказов, повлекших, например, отказ и невозможность восстановления (потерю) объекта управления;
• • возникновением отказов в момент выполнения критичных задач, не допускающих прерывания вычислительного процесса.

Классификация объектов, но восстанавливаемости дана на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Классификация объектов по восстанавливаемости.