Дублирование процессов
Дублирование процессов использует две идентичные версии программы, выполняющиеся на различных процессорах [110]. Для восстановления используется метод контрольной точки и перезапуска. Обозначим процессоры как главный и второстепенный. Сначала главный процессор обрабатывает вход и генерирует выход, генерируя информацию о контрольных точках, отправляемую на второстепенный процессор. При обнаружении ошибки, второстепенный процессор загружает последнюю точку восстановления и начинает исполнять роль основного процессора. Тем временем, сбойный процессор отключается и проходит диагностическую проверку. Если требуется, производится его обслуживание и замена. После этого отремонтированный процессор становиться второстепенным и начинает получать точки восстановления от основного. Главное преимущество данного подхода заключается в том, что функционирование системы продолжается непрерывно, вне зависимости от происходящих сбоев системы.
Разнообразие данных
В некоторых случаях, применим метод разнообразия данных, который позволяет автоматически «обходить» отказы, связанные с определенными последовательностями входных данных. Смысл данного подхода заключается в том, часто на практике отказы проявляются на определенном наборе входных данных, в ситуациях, не смоделированных в процессе тестирования и отладки. Разнообразие данных часто используется совместно с методом контрольной точки и перезапуска с модернизацией входных данных при каждом повторе [116]. Цель каждого повтора заключается в генерации такого выхода, который являлся бы идентичным или логически эквивалентным. В общем случае, эквивалентность выходов является зависимой от конкретной задачи. Существует три основных модели разнообразия данных:
Модернизация входных данных (рисунки 1 .4 и 1 .5)
Рисунок 1.4. Точно восстановления и перезапуск с использованием метода разнообразия данных (модернизация входных данных)
Рисунок 1.5. Разнообразие данных с использованием модернизации входных данных
Модернизация входных данных с последующей обработкой полученного результата, для корректировки последствий внесенных изменений (рисунок 1 .6)
Рисунок 1.6. Разнообразие данных с использованием модернизации входных данных с постобработкой результата
Модернизация через декомпозицию входных данных. В этом случа, данные разбиваются на несколько частей и обрабатываются каждая часть своим алгоритмом, после этого соединяются к нужной форме выходных данных (рисунок 1 .7)
Рисунок 1.7. Разнообразие данных с использованием декомпозиции входных данных
Модели восстанавливающихся блоков
Существует несколько моделей восстанавливающихся блоков (МВБ): простая, обобщенная и параллельная. Рассмотрим их принципы [24, 25, 26].
Простая модель восстанавливающихся блоков
Главный принцип данной концепции можно сформулировать следующим образом: Пусть каждая программа состоит из nмодулей, а каждый модуль состоит из последовательности инструкций (функциональных сегментов). Пусть в программе присутствует проверочный и восстанавливающий сегмент. Если тест обнаруживает ошибку в результатах вычисления первого модуля, восстанавливается первоначальное состояние системы и активизируется второй. Эта процедура повторяется до тех пор, пока результат одного из модулей не будет принят как правильный. Если все модули содержат ошибку, то считается, что продолжение невозможно.