Единый шаг (вычислительная техника)

• Основы систем Lockstep

  • Системы Lockstep выполняют операции параллельно и обеспечивают отказоустойчивость. 
  • Избыточность позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, используя сравнение выходных данных. 
  • Двойное модульное резервирование (DMR) обеспечивает автоматическое исправление ошибок при наличии двух систем. 
  • Тройное модульное резервирование (TMR) требует совпадения выходных данных трех систем для подтверждения правильности. 

• Терминология и принципы работы

  • Термин «шаг в ногу» происходит из армейского обихода и обозначает синхронную работу. 
  • Системы настраиваются на переход от одного состояния к другому при обработке новых данных. 
  • Изменения в системе рассматриваются как атомарные транзакции, которые либо происходят полностью, либо не происходят вовсе. 
  • Временной сдвиг между системами может увеличить вероятность обнаружения ошибок. 

• Применение в памяти

  • Intel использует термин lockstep memory для многоканальной схемы расположения памяти. 
  • Сочетание функций коррекции ошибок и обнаружения двойных ошибок в двух модулях DIMM с поддержкой ECC обеспечивает защиту от сбоев. 
  • Недостатками схемы памяти Intel lockstep являются уменьшение объема оперативной памяти и снижение производительности. 

• Двойное модульное резервирование

  • Системы DMR работают в конфигурации «ведущий/ведомый», где ведомый является «горячим резервом». 
  • Ведущий модуль копирует свое состояние на ведомый, чтобы обеспечить продолжение работы в случае сбоя. 
  • Системы DMR не защищают от программных ошибок, и при сбое ведущего из-за программного обеспечения ведомый может повторить ошибку. 

• Тройное модульное резервирование

  • TMR рассматривает системы как «голосующие», где несовпадение данных трех систем указывает на сбой. 
  • Совпадение данных двух других систем считается правильным. 

• Дополнительные ресурсы

  • Ссылки на статьи и рекомендации по обеспечению надежности памяти на серверах Dell PowerEdge и правильной архитектуре памяти Chipkill.