Các Chiến Thuật Kiến Trúc 2: Sử Dụng Chiến Thuật Tính Sẵn Sàng

Chiến thuật tính sẵn sàng

Sự thất bại (Failure)
- Sai lệch với hành vi chức năng mong đợi
- Quan sát được bởi người dùng hệ thống
Sự thất bại vs khuyết điểm (fault)
- Khuyết điểm: sự kiện mà có thể gây ra một sự thất bại
Các chiến thuật tính sẵn sàng
- Giữ cho các khuyết điểm không trở thành thất bại
- Thực hiện các sửa chữa có thể

Comp. 1 phát ra một “ping” đến comp. 2
Comp. 1 mong đợi một “echo” từ comp. 2
Trả lời trong khoảng thời gian xác định trước
Có thể sử dụng cho một nhóm thành phần
- Cùng chịu trách nhiệm cho một nhiệm vụ
Có thể sử dụng cho máy khách / máy chủ
- Kiểm tra máy chủ và đường truyền thông
Hệ thống phân cấp của bộ phát hiện khuyết điểm cải thiện việc sử dụng băng thông

Comp. 1 phát ra thông báo “nhịp tim” (heartbeat) theo định kỳ
Comp. 2 lắng nghe nó
Nếu nhịp tim thất bại
- Comp. 1 giả định không thành công
- Thành phần sửa lỗi comp. 3 được thông báo
Nhịp tim cũng có thể mang dữ liệu

Các lớp khuyết điểm: thiếu sót (omission), sự cố (crash), đáp ứng thời gian (timing), phản hồi sai (response)
Khi một lớp khuyết điểm được nhận ra, ngoại lệ được đưa ra
- Do đó khuyết điểm được nhận ra
Xử lý ngoại lệ
- Thực hiện trong cùng một tiến trình đã đưa ra ngoại lệ
- Thông thường thực hiện chuyển đổi ngữ nghĩa của khuyết điểm thành một dạng có thể xử lý

Các tiến trình chạy trên bộ xử lý dự phòng lấy đầu vào tương đương và tính toán đầu ra
Đầu ra được gửi đến người bỏ phiếu
Người bỏ phiếu phát hiện hành vi sai lệch từ một bộ xử lý duy nhất => nó không thành công
Phương pháp được sử dụng để sửa chữa
- Hoạt động bị lỗi của thuật toán
- Lỗi bộ xử lý

Tất cả các thành phần dự phòng phản ứng với các sự kiện song song => tất cả trong cùng một trạng thái
Phản hồi từ chỉ một thành phần được sử dụng
Thời gian chết (Downtime): thời gian chuyển mạch đến một thành phần cập nhật khác (ms)
Được sử dụng trong cấu hình máy khách / máy chủ (hệ thống cơ sở dữ liệu)
- Phản hồi nhanh là quan trọng
Đồng bộ hóa (Synchronization)
- Tất cả các thông báo đến bất kỳ thành phần dự phòng nào được gửi đến tất cả các thành phần dự phòng

Thành phần chính
- đáp ứng các sự kiện
- thông báo cho các thành phần dự phòng về các cập nhật trạng thái mà chúng phải thực hiện
Lỗi xảy ra:
- Hệ thống kiểm tra xem sao lưu đủ mới trước khi nối lại dịch vụ
Thường được sử dụng trong hệ thống điều khiển
Chuyển đổi định kỳ tăng tính khả dụng

Nền tảng điện toán dự phòng được cấu hình để thay thế nhiều thành phần bị lỗi khác nhau
- Phải khởi động lại đến cấu hình SW thích hợp
- Khởi tạo trạng thái của nó khi xảy ra lỗi
Tạo điểm kiểm tra trạng thái hệ thống và ghi lại tất cả thay đổi trạng thái cho một thiết bị ổn định theo định kỳ
Thời gian ngừng hoạt động: phút

Thành phần bị lỗi trước đó có thể được chạy ở chế độ “bóng”
- Trong một thời gian
- Để đảm bảo rằng nó bắt chước hành vi của các thành phần đang hoạt động
- Trước khi khôi phục nó vào dịch vụ

Dự phòng bị động và chủ động
- Thành phần được khôi phục nâng cấp trạng thái của nó trước khi trở lại dịch vụ
Cập nhật phụ thuộc vào
- Thời gian ngừng hoạt động
- Kích thước của bản cập nhật
- Số lượng thông báo cần thiết cho bản cập nhật
  - Một ưu tiên; nhiều hơn dẫn đến SW phức tạp

Điểm kiểm tra
- Bản ghi về trạng thái nhất quán
- Được tạo định kỳ hoặc để phản ứng với các sự kiện cụ thể
Hữu ích khi hệ thống bị lỗi bất thường, với trạng thái không nhất quán có thể phát hiện được: hệ thống được khôi phục bằng cách sử dụng
- Điểm kiểm tra trước đó của trạng thái nhất quán
- Nhật ký giao dịch xảy ra kể từ khi ảnh chụp nhanh được thực hiện

Xóa khỏi dịch vụ
- Xóa comp khỏi hoạt động để trải qua một số hoạt động nhằm ngăn ngừa các lỗi dự đoán trước
- Exp: khởi động lại comp để ngăn rò rỉ bộ nhớ
- Tự động (thiết kế kiến trúc) hoặc thủ công (thiết kế hệ thống)
Giao dịch
- các bước tuần tự được nhóm lại với nhau, như thế toàn bộ gói có thể được hoàn tác cùng một lúc
Giám sát quy trình
- Nếu phát hiện lỗi trong tiến trình, thì tiến trình giám sát sẽ xóa tiến trình không hoạt động và tạo phiên bản mới của nó
  - được khởi tạo đến một số trạng thái thích hợp như trong chiến thuật dự phòng thay thế