軟體體系架構系統可用性

系統的可用性，

即系統服務不中斷執行時間佔實際執行時間的比例。所以，可用性其實是乙個百分比，如99.9%。

根據iso 9241-11的定義，可用性是指在特定環境下，產品為特定使用者用於特定目的時所具有的

有效性、效率和主觀滿意度

。我們通常會聽說乙個詞：高可用，其實指的就是高可用性。高可用指的就是系統服務不中斷執行時間佔實際執行時間的佔比更大。

系統可用性所關注的幾個方面：

如何檢測系統故障

系統故障發生的頻度

出現故障時會發生什麼情況

允許系統有多長時間非正常運

什麼時候可以安全地出現故障

如何防止故障的發生以及故障時要求進行哪種通知

一般系統可用性定義為：

a = 平均正常工作時間 / （平均正常工作時間+平均修復時間）

一、錯誤檢測

1.訊號響應：乙個元件發出乙個訊號，並且在預定義的時間內收到乙個來自審查元件的響應，該戰術可以用在共同負責某項任務的一組元件內。——主動詢問方式

2.心跳：乙個元件定期發出乙個心跳資訊，另乙個元件收聽該資訊，傳遞資料。

3.異常：異常處理程式通常將錯誤語義上轉換為可以被處理的形式。

二、錯誤恢復

錯誤恢復由準備恢復和修復系統兩部分組成。

1.表決：執行在冗餘處理器上的每個程序都具有相同的輸入，他們計算發給表決者的乙個簡單的輸出值，如果表決者檢測到單處理器的異常行為，那麼就中止這一行為，表決演算法可以是「多數原則」或「首選控制項」。

2.主動冗餘（熱重啟）：所用的冗餘元件都以並行的方式對時間做出響應，因此他們處在相同的狀態，

僅使用乙個元件的響應，丟棄其他元件的響應。錯誤發生時，使用該戰術的系統停機時間通常是幾毫秒，因為備份是最新的，所以恢復所需要的時間就是切換時間。

3.被動冗餘（暖重啟/雙冗餘/三冗餘）：乙個主要元件對事件做出響應，並通知其他備用元件強制更新狀態，

當錯誤發生時，在繼續提供服務前，系統必須首先確保備用狀態是最新的。

4.備件：備用件是計算平台配置用於更換各種不同的故障元件。出現故障時，必須將其重新啟動為適當的軟體配置，並對其狀態進行初始化。定期設定持久裝置的系統狀態的檢查點，並記錄持久裝置的所有狀態變化能夠使備件設定為適當的狀態。

5.shadow操作:以前出現故障的元件可以在短時間內以「shadow模式」執行，以確保在恢復該元件前，模仿工作元件行為。

6.狀態再同步：主動和被動冗餘戰術要求恢復的元件在重新提供服務前更新其狀態。更新的方法取決於可以承受的停機時間、更新的規模以及更新所要求的訊息的數量。

7.檢查點/回滾：檢查點就是記錄所建立的一致狀態，或者是定期進行，或者是對具體事件做出響應。有時系統會以一種不同尋常的方式出現故障，可檢測到其狀態不一致。在這種情況下，應該使用上乙個一致狀態檢查點和拍了快照後所發生的事務日誌來恢復系統。

三、錯誤預防

1.從服務中刪除：

該戰術從操作中刪除了系統的乙個元件，以執行某些活動來防止預期發生的故障。乙個示例就是重新啟動元件，以防止記憶體洩漏導致故障的發生。

2.事務：事務就是繫結幾個有序的步驟，以能夠立刻撤銷整個繫結。

3.程序監視器：監視程序中存在的錯誤，如果發現錯誤，則刪除該執行程序，並為該程序建立乙個新的例項。

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