ContrlLogix系统冗余介绍
数据库设计中的数据冗余和冗余消除技巧(二)
数据库设计中的数据冗余和冗余消除技巧一、引言在数据库设计中,数据冗余是一个常见的问题。
数据冗余指的是同一份数据在不同的地方存在多次,从而导致了存储空间的浪费,增加了数据更新的复杂性,以及可能带来的数据一致性问题。
为了减少数据冗余,提高数据库的性能和可靠性,设计者需要采取一些冗余消除的技巧。
二、数据冗余的问题1. 存储空间浪费当数据存在冗余时,相同的数据会被多次存储,从而占用了更多的存储空间。
这不仅浪费了资源,也使得数据库的维护成本增加。
2. 更新复杂性数据冗余增加了数据的更新复杂性。
当有多个冗余的副本时,若需要更新该数据,则需要保证所有副本的一致性。
这会增加数据库管理的难度,并且可能导致数据的不一致。
3. 数据一致性问题数据冗余可能会导致数据的不一致性。
当某个副本数据发生变化时,其他副本可能无法及时同步,从而导致数据的不一致。
三、冗余消除的技巧1. 规范化设计规范化设计是数据库设计中常用的消除冗余的技巧。
通过将数据库表分解为更小、更规范的组件,可以避免数据的冗余存储。
规范化设计通常根据数据库中的实体和关系来进行,将数据分解为多个表,然后通过关系来连接这些表。
2. 引入外键约束引入外键约束是消除冗余的另一种技巧。
通过在数据库表中引入外键,可以建立表之间的关系,从而避免数据的重复存储。
3. 使用视图视图是数据库中的一种虚拟表,它是通过查询操作得到的结果。
通过使用视图,可以将多个表中的相关信息合并成一个虚拟表,从而避免数据的冗余存储。
4. 数据的合并和分割对于具有多个冗余副本的数据,可以将其合并为一个表。
这样可以避免数据的重复存储。
另一方面,如果某些数据只在某些情况下使用,可以将其分割到不同的表中,从而减少数据的冗余存储。
5. 使用索引索引是一种用于加速数据访问的数据结构。
通过在表中创建索引,可以提高数据库的查询性能,从而减少了数据的重复存储。
四、实例分析为了更好地理解数据冗余和冗余消除技巧,让我们通过一个实例进行分析。
冗余概念名词解释_概述及解释说明
冗余概念名词解释概述及解释说明1. 引言1.1 概述冗余概念是指在语言和思维中经常会出现的重复概念或词汇。
它们与其他概念存在着某种相似或重叠的关联,尽管在表面上它们可能具有不同的形式或命名方式。
冗余概念的存在使得信息传递更加丰富和准确,同时也促进了思维的发展和认知过程的顺利进行。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来讨论冗余概念的相关内容。
首先,在引言部分将对本文的主题进行概述和介绍,同时简要说明文章后续各节的内容。
接下来,在第二部分将详细探讨冗余概念的意义和作用,包括其定义和特点以及在语言和思维中的作用,还将讨论冗余概念对信息传递和理解过程的影响。
第三部分将对冗余概念进行分类,并举例说明每一类别中具体的冗余概念;这些类别包括同义词、近义词以及反复使用和类比中产生的冗余概念。
在第四部分,我们将探究冗余概念在不同学科领域中的应用研究,包括语言学、心理学和认知科学以及计算机科学和人工智能等领域。
最后,在结论部分将总结对冗余概念的理解和认识,并展望研究的局限性和未来发展方向,同时评述冗余概念对日常生活和学科研究的重要性和价值。
1.3 目的本文的目的在于深入探讨冗余概念在语言和思维中的作用及其对信息传递和理解过程的影响。
通过分类和举例说明不同类型的冗余概念,我们希望读者能够更全面地了解它们在不同领域中的应用。
此外,本文还将回顾相关研究进展并提出未来研究方向,以促进对冗余概念及其重要性进行更深入的思考和探索。
2. 冗余概念的意义和作用冗余概念是指在语言和思维中存在多个相似或相同含义的概念。
虽然这些概念在表面上看起来重复,但它们在不同的语境中具有特定的作用和意义。
冗余概念在语言和思维中扮演着重要的角色,对于信息传递、理解和认知加工都有一定影响。
2.1 冗余概念的定义和特点冗余概念可以被定义为具有相似或相同含义的多个词汇或短语。
它们可能有不同的词性、用法或形式,但表达的基本含义是一致的。
例如,在英语中,“可见光”和“光波”就是指代相同现象的冗余概念。
数据库存储系统中的数据冗余与冗余消除策略
数据库存储系统中的数据冗余与冗余消除策略数据冗余是指在数据库中存在多个相同或类似的数据副本的现象。
虽然数据冗余可以提高查询效率和系统可靠性,但也会造成存储空间的浪费和数据更新的困难。
因此,数据库管理系统需要采取冗余消除策略来减少冗余数据的存储和维护成本。
一、数据冗余的原因和影响1. 数据库连接方式多样数据库存储系统中的数据冗余主要是由于多个应用程序或模块使用不同的数据库连接方式导致的。
例如,同一份数据可能在关系型数据库中有一份副本,在NoSQL数据库中又有一份副本或者是通过外部文件进行存储。
不同的连接方式使得数据在不同介质之间重复存储,产生了数据冗余。
2. 数据更新和同步困难数据冗余导致了数据的分散存储,当数据需要更新时,需要在所有重复的副本中修改,增加了数据同步和维护的难度。
如果某个副本未能及时更新,将导致数据一致性问题和数据不准确性。
3. 存储空间的浪费数据冗余意味着相同数据的重复存储,浪费了存储空间。
尤其在大型数据库系统中,数据冗余可能占据大量的存储空间,增加了存储成本。
二、冗余消除策略为了减少数据冗余带来的问题,数据库管理系统采取了一系列的冗余消除策略来提高存储空间利用率和数据维护的效率。
1. 规范化规范化是数据库中最常用的冗余消除策略之一。
通过将重复的数据拆分成多个表,并使用关系型数据库的关联机制进行连接,可以有效减少冗余的数据存储。
规范化可以分为一至五个不同的规范形式,每个形式都有不同的要求和适用场景。
规范化可以减少数据冗余,但会增加查询时的连接开销。
2. 压缩压缩是通过压缩算法减少数据存储空间的冗余。
常用的压缩算法有哈夫曼编码、LZ77和LZ78等。
通过这些算法,可以将重复的数据序列编码成较短的序列,并将压缩后的数据存储在数据库中,达到减少存储空间占用的效果。
3. 水平分割和垂直分割水平和垂直分割是将数据按照某种规则切分成多个独立的数据表。
水平分割是按照行进行数据拆分,将表中的一部分行存储在一个表中,通过唯一标识的引用关系来连接。
网络设备冗余和链路冗余常用技术(图文)
网络设备及链路冗余部署——基于锐捷设备8.1 冗余技术简介随着Internet的发展,大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。
作为终端用户,希望能时时刻刻保持与网络的联系,因此健壮,高效和可靠成为园区网发展的重要目标,而要保证网络的可靠性,就需要使用到冗余技术。
高冗余网络要给我们带来的体验,就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候,用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标,需要在园区网的各个环节上实施冗余,包括网络设备,链路和广域网出口,用户侧等等。
大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节,分别是:设备级冗余,链路级冗余和网关级冗余。
本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余,由于设备成本上的限制,这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中,S49系列,S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余,管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。
下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术图8-1 S6806E的电源冗余如图8-1所示,锐捷S6806E内置了两个电源插槽,通过插入不同模块,可以实现两路AC电源或者两路DC电源的接入,实现设备电源的1+1备份。
工程中最常见配置情况是同时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1+1备份。
电源模块的冗余备份实施后,在主电源供电中断时,备用电源将继续为设备供电,不会造成业务的中断。
注意:在实施电源的1+1冗余时,请使用两块相同型号的电源模块来实现。
如果一块是交流电源模块P6800-AC,另一块是直流电源模块P6800-DC的话,将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术图8-2 S6806E的管理卡冗余如图8-2所示,锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽,M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。
数据冗余的名词解释
数据冗余的名词解释数据冗余是指在数据存储或传输过程中,出现了重复或多余的信息。
这些冗余数据可能由于错误、设计或存储方式等原因产生。
冗余数据占用了宝贵的存储空间和网络带宽,增加了数据维护和处理的复杂性。
在本文中,我们将探讨数据冗余的不同类型、原因以及其对数据管理和处理的影响。
一、数据冗余的类型1. 冗余记录冗余记录是指在数据库或其他数据存储系统中,出现了完全相同或部分相同的记录。
这种冗余常常是由于错误的数据插入、重复的数据输入或复制操作导致的。
例如,当一次购物活动中,同一个商品被用户重复添加到购物车中,系统会生成冗余记录。
2. 冗余字段冗余字段表示同一个数据集中的两个或多个字段包含了相同或相似的信息。
这种冗余可能是为了提高查询性能或方便数据处理而引入的。
然而,过量的冗余字段会增加数据存储空间,并且容易导致数据一致性问题。
例如,在一个商品信息数据库中,如果既保存了商品的名称字段,又保存了商品的描述字段,那么这两个字段之间就存在冗余。
3. 冗余表冗余表指的是在数据库设计中,为了满足某种需求而将同一份数据存储到多个表中。
这种冗余常常是为了提高查询性能、避免数据关联操作或满足特定的数据访问需求。
然而,过多的冗余表会增加数据维护的复杂度,并且容易导致数据不一致的问题。
例如,在一个订单管理系统中,为了提高查询速度,可能会将订单信息存储在两个表中:一个按照订单号索引的订单表和一个按照客户索引的客户订单表。
二、数据冗余的原因1. 设计冗余设计冗余是由于数据库或数据系统的设计者在设计过程中考虑不周所导致的。
有时为了简化数据处理逻辑、提高查询性能或满足用户需求,设计者可能会故意引入一些冗余数据。
然而,如果设计冗余不合理或使用不当,就会产生一系列问题。
2. 数据错误数据输入错误或数据处理错误是导致冗余数据的常见原因之一。
当用户提供重复的数据、系统出现错误或数据复制不当时,就会产生冗余。
这种冗余常常是无意识的,并且需要及时纠正。
四个主流品牌PLC冗余方案介绍.
四种常见品牌冗余PLC方案介绍下面介绍四种经常使用的PLC冗余方案:西门子S7-300(400)软冗余与S7-400H硬冗余、施耐德Quantum硬冗余、罗克韦尔的ControlLogix硬冗余和SLC500软冗余(目前快要停产)、ABB 的AC800M硬冗余方案。
1 西门子冗余方案1.1 西门子S7-300/400软冗余方案:软冗余方案是实现冗余功能的一种低成本解决方案,可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。
其软件、硬件包括:1套STEP7编程软件(V5.4)加软冗余软件包(V1.2);2套PLC控制器及I/O模块,可以是S7-300或S7-400系统;3条通讯链路,主系统与从站通讯链路(PROFIBUS 1)、备用系统与从站通讯链路(PROFIBUS 2)、主系统与备用系统的数据同步通讯链路(MPI 或PROFIBUS 或Ethernet);若干个ET200M从站,每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块;除此之外,还需要一些相关的附件,用于编程和上位机监控的PC-Adapter(连接在计算机串口)或CP5611(插在主板上的PCI槽上)或CP5511(插在笔记本的PCMIA槽里)、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等就可以组成一套完整的软冗余系统。
在软冗余系统进行工作时,A、B控制系统(处理器,通讯、I/O)独立运行,由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。
A、B 系统中的PLC程序由非冗余用户程序段和冗余用户程序段组成,主系统PLC执行全部的用户程序,备用系统PLC只执行非冗余用户程序段,而跳过冗余用户程序段。
A路与B路CPU的程序需在OB1或OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’功能块,FB101块中封装了冗余功能的程序段,实现冗余功能。
调用FB101时,你可以在线地读出RETURN_V AL参数的数值,如果为0,说明冗余链接正常。
redundancy术语解释
redundancy术语解释冗余性术语解释冗余性是一个在不同领域中广泛使用的术语,指的是存在多余或重复的部分或信息。
在计算机科学、工程学、语言学和管理学等领域中,冗余性都有着独特的定义和应用。
本文将分别介绍这些领域中的冗余性及其重要性。
一、计算机科学中的冗余性在计算机系统中,冗余性是指通过增加额外的数据、计算、控制或存储等信息来提高系统的可靠性和性能。
计算机系统中的冗余性包括硬件冗余和软件冗余两种形式。
硬件冗余是指通过增加备用设备来保证系统在某一组件出现故障时仍能正常运行。
例如,在服务器集群中,每台服务器都安装了相同的操作系统和应用程序,当其中一台服务器故障时,其余服务器将接管它的工作,确保系统的连续性。
软件冗余则是通过在程序中增加冗余代码或算法,来提高系统的容错性和可恢复性。
例如,在分布式数据库系统中,为了确保数据的一致性和可靠性,系统会采用多个节点存储相同的数据,并通过冗余控制算法来保证数据的正确性。
冗余性在计算机系统中起到了关键的作用,它不仅提高了系统的可靠性,还能提升系统的性能和可扩展性。
然而,过度的冗余性也会增加系统的复杂性和成本,因此在实际应用中需要权衡。
二、工程学中的冗余性在工程学领域,冗余性是指在设计过程中故意添加多余的部分或资源,以增加系统的可靠性和鲁棒性。
工程学中的冗余性包括物理冗余和功能冗余两种形式。
物理冗余是指在系统中增加冗余的物理部件,如传感器、阀门或电源等,以保证系统在故障时能够继续正常运行。
例如,在航天器设计中,通常会使用多个独立的电路板、电池组和推进系统,以应对可能发生的故障情况。
功能冗余则是通过在系统中增加冗余的功能模块或子系统,来提高系统的鲁棒性和适应性。
例如,在自动化生产线中,为了确保连续生产的稳定性,通常会设置备用的机器人、传送带和控制系统,以应对设备故障或维护需要。
工程学中的冗余性能够提高系统的可靠性和鲁棒性,从而减少故障和停机的风险。
然而,冗余性的引入也会增加系统的复杂性和成本,因此在工程设计中需要合理平衡。
冗余设计的例子及解析
冗余设计的例子及解析冗余设计的概念和作用冗余设计是指在系统或产品设计中,有意地增加冗余元素或组件来提高系统的可靠性、稳定性和容错性的一种设计方法。
冗余设计可以通过增加备用元素、组件、路径或操作来实现。
在冗余设计中,当出现故障或错误时,系统可以自动切换到备用元素或组件上,从而保证系统的正常运行。
冗余设计的主要作用包括:1.提高系统的可靠性:通过增加备用元素或组件,可以减少系统故障的概率,提高系统的可靠性。
即使某个元素或组件发生故障,系统仍然可以正常运行。
2.提高系统的稳定性:冗余设计可以使系统更加稳定。
当系统的某个元素或组件发生故障时,系统可以自动切换到备用元素或组件上,避免了系统的中断或崩溃。
3.提高系统的容错性:冗余设计可以增加系统的容错性。
当系统的某个元素或组件发生故障时,系统可以自动切换到备用元素或组件上,使系统能够继续正常运行,而不会对用户造成影响。
冗余设计的例子1. 冗余电源设计在电力系统设计中,通常会使用冗余电源设计来提高电力供应的可靠性。
例如,在一个数据中心中,为了保证服务器的正常运行,会使用双路供电系统。
每个服务器都连接到两个独立的电源回路,当一个电源回路发生故障时,系统可以自动切换到备用电源回路,确保服务器的稳定供电。
2. 冗余网络设计在计算机网络设计中,为了提高网络的可靠性和稳定性,通常会采用冗余网络设计。
例如,企业内部的局域网通常会建立多条网络链路,并使用冗余交换机。
当其中一条网络链路或交换机发生故障时,系统可以自动切换到备用链路或交换机,避免了网络中断。
3. 冗余存储设计在数据存储系统设计中,为了保护数据的安全性和可用性,通常会采用冗余存储设计。
例如,RAID(冗余磁盘阵列)技术可以通过将数据分布在多个硬盘上,实现数据的冗余存储和容错性。
当某个硬盘发生故障时,系统可以使用备用硬盘上的数据来恢复数据完整性。
4. 冗余传感器设计在工业自动化系统中,为了提高传感器的可靠性和准确性,通常会使用冗余传感器设计。
冗余
软冗余又称软件冗余,是西门子实现冗余功能的一种解决方案,可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。
软冗余能够实现:主机架电源、背板总线等冗余;PLC处理器冗余;PROFIBUS网络冗余(包括通信接口、总线接头、总线电缆等冗余);接口模块IM153-2冗余。
在软冗余系统进行工作时,主、备控制系统(处理器,通讯、I/O)独立运行,由主系统的PLC掌握对冗余部分ET200M从站中的I/O控制权,主、备系统通过软冗余专用程序进行数据同步。
PLC程序由非冗余(non-duplicated)用户程序段和冗余(redundant backup)用户程序段组成,主系统PLC执行全部的用户程序,备用系统PLC通过判断冗余状态跳过冗余程序,只执行非冗余用户程序。
当主系统中的组件发生故障,备用系统会自动切换为主系统,执行冗余程序,控制任务不会出现中断。
能够实现软冗余功能的CPU有具体的要求,在S7-300中,315-2DP型(包括313C-2DP、314C-2DP)以上的CPU才能支持,所有的S7-400 CPU都支持软冗余。
主、备系统的CPU型号可以不同,如其中一套系统采用S7-400系列,另一套系统采用S7-300系列。
数据同步可以通过MPI、PROFIBUS、Ethernet 三种不同的网络方式。
需要两套系统共同控制的I/O信号需要采用ET200M从站采集,由于要接入两套CPU中,因此ET200M要选用冗余的IM153-2接口模块,并且采用有源总线模块。
软件需要安装软冗余软件包,只有安装了软件冗余包STEP7中才会出现冗余功能库。
STEP7中的冗余软件包包含了多个功能块,每个功能块都有特定的功能和调用方法,而且不同程序库中的功能块应用的场合不同,使用时需要加以区分。
由于是通过软件程序来实现冗余,因此软冗余系统在编程调试时有些特点要注意。
如在OB100中初始化程序块FC100,定义系统运行的参数要正确,冗余输出映像区地址要连续。
ControlLogix冗余
• RM模块:冗余模块占一个槽,只能配置且 必须配置一个。成对冗余框架的RM模块必 须是相同产品编号,系列号和版本号。RM 模块间的数据传送必须用专用光缆1756RMC1 (1M,3M,10M)。 • 成对冗余机架必须采用相同尺寸,成对相 同模块在冗余机架中必须放在相同槽号内。
• 所有的I/O模块,其他通信模块,第三方模 块必须放在远程I/O机架中,不能放在冗余 机架内。 • 所有的运动控制模块不能用于冗余系统。 • 远程I/O上的CN2R的站点不能少于两个, 如果系统只有少量的I/O点,第二个站点可 以是同一个机架上的另一个CN2R模块,也 可以是ControlLogix网络上的一个设备,换 可以是RSLinx在运行的工作站。
• 冗余系统中先上电的框架,系统会自动识 别为主框架,后上电的为备用框架。 • 无需编写冗余程序,程序下载时只往主控 制器中下载。控制网规划时寻找网络也从 主框架中寻找。 • 冗余模块需要组态,在RSLinx中找到冗余 模块,点击右键进入Module Configuration 页面,在Configuration选项卡中的AutoSynchronization中选择Always,(硬件条 件满足时,辅机总是自动的寻求同步)
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19版本各模块版本号推荐: 1756-L61 19.52.239 1756-L62 19.52.239 1756-L63 19.52.239 1756-L64 19.52.239 1756-L65 19.52.239 1756-CN2R/B 20.13.501400 1756-EN2T 4.2.501400 1756-RM/B 3.2.36
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冗余电源包订货号1756-PAR2 包含 ·2 个1756-PA75R – 交流电源 ·2 个1756-CPR2 – 电源电缆 ·1个1756-P个 1756-PB75R – 直流 ·2 个 1756-CPR2 – 电源电缆 ·1个1756-PSCA2 – 电源适配器
冗余控制系统
网络系统冗余
• 3) 网络系统冗余。 • 采用冗余网卡和冗余网络接口。正常工作时,冗余的两条数据高速
通路同时并行运行,自动分摊网络流量,并考虑了负载均衡的冗余设 计,使系统网络通信带宽提高。当其中一路故障(网卡损坏或出现线 路故障)时,另一路自动地承担全部通信负载,保证通信的正常进行。
• 冗余系统(redundant system)是指为增加系统的可靠性,而采取两套或两 套以上相同、相对独立配置的设计连接组成的系统。通过提供系统运行所需 的所有关键组件的冗余的方法,达到容错能力的系统或者系统的结构,当系 统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故 障时间。
主控器
热备
两个完全相同的plc,内部装有相同的系统,相同组态软件相同组态信 息。并且两个plc之间通过光纤等方式保持通信
冗余控制主要原理
几 种 冗 余 系 统 方 式
冗余控制主要原理
硬冗余的切换电路原理
冗余控制主要原理
系统运行过程中两个CPU同时启 动和运行,但是在正常运行时只 有主CPU发出控制命令,而备用 CPU检测主CPU状态和记录主 CPU发出的命令,当主CPU发生 故障时能够延续当时的实际状态 接替主CPU发出执行命令。与主 CPU通信模块处于激活状态时主 CPU能访问I/0模块。当系统发生 特定故障时,系统可以实现主备 切换,备站接替主站继续运行。
冗余控制系统概述
• 冗余控制原理
•
冗余控制一般采用硬件冗余或者软件冗余。其中,硬件冗余是
指通过热设备或者冷设备实现冗余所需的数据同步和主从切换;软件
冗余是指通过程序实现数据同步和主从切换
冗余控制系统概述
冗余系统的功能 • 系统的核对统一性检查 • 系统的切换功能 • 运行模式的变更 • 热备传送功能 • 在线程序写入的冗余跟踪功能 • 从控制系统向待机系统的存储复制功能 • 在线更换模块
简要说明数据库基本冗余技术
简要说明数据库基本冗余技术
数据库中的冗余是指在存储数据时出现的重复或重复信息的情况。
基本的冗余技术包括以下几种:
1. 冗余列(Redundant Columns):在数据库表中添加冗余列来存储已经存在于其他列中的数据。
这样可以减少查询时的关联操作,提高查询效率。
但是需要注意,修改数据时需要确保冗余列的一致性。
2. 冗余表(Redundant Tables):创建一个新的表来存储已经存在于其他表中的数据。
这种技术可以避免在关联查询时的重复操作,提高查询效率。
然而,维护数据一致性也是一个挑战。
3. 冗余索引(Redundant Indexes):在数据库表中创建冗余的索引,以提高查询性能。
通过在多个列上创建索引,可以加速查询速度。
但是,冗余索引会增加数据存储的空间和维护索引的开销。
4. 冗余备份(Redundant Backups):在数据库备份过程中创建冗余备份,以提高数据的可靠性和恢复能力。
通过创建多个备份副本,可以避免单点故障和数据丢失的风险。
5. 冗余服务器(Redundant Servers):使用多台服务器来存储数据库,并通过复制和同步机制保持数据一致性。
这种冗余技术可以提高系统的可用性和容错能力。
冗余技术可以提高数据库的性能、可用性和容错能力,但也会增加存储和维护成本。
在设计和实施冗余技术时,需要权衡不同方面的需求,确保数据的一致性和完整性。
冗余
CPU:系统中主处理器并不会经常出现故障,但对称多处理器(SMP)能让多个CPU分担工作以提供某种程度的容错。
循环冗余检查(Cyclical Redundancy Check),就是在每个数据块(称之为帧)中加入一个FCS(Frame CheckSequence,帧检查序列)。FCS包含了帧的详细信息,专门用于发送/接收装置比较帧的正确与否。如果数据有误,则再次发送。
[1]冗余可以理解为备用
多次(多处)储存相同的数据�
是一种数据传输检错功能,对数据进行多项式计算,在每个数据块(称之为帧)中加入一个FCS(Frame Check Sequence 帧检查序列)并将得到的结果附在帧的后面,FCS包含了帧的详细信息,专门用于发送/接收装置比较帧的正确与否。接收设备也执行类似的算法,以保证数据传输的正确性和完整性。若CRC校验不通过,系统重复向硬盘复制数据,陷入死循环,导致复制过程无法完成。
I/O卡:对服务器来说,主要指网卡和硬盘控制卡的冗余。网卡冗余是在服务器中插上双网卡。冗余网卡技术原为大型机及中型机上的技术,现在也逐渐被PC服务器所拥有。PC服务器如 Micron公司的NetFRAME9200最多实现4个网卡的冗余,这4个网卡各承担25%的网络流量。康柏公司的所有 ProSignia/Proliant服务器都具有容错冗余双网卡。
存储子系统:存储子系统是整个服务器系统中最容易发生故障的地方。以下几种方法可以实现该系统的冗余。
磁盘镜像:将相同的数据分别写入两个磁盘中:
磁盘双联:为镜像磁盘增加了一个I/O控制器,就形成了磁盘双联,使总线争用情况得到改善;
传感网的数据冗余与冗余消除策略
传感网的数据冗余与冗余消除策略传感网是一种由大量分布式传感器节点组成的网络系统,用于收集、传输和处理环境中的各种数据。
然而,由于传感网中节点数量众多,数据冗余成为了一个不可避免的问题。
本文将探讨传感网的数据冗余问题以及冗余消除策略。
首先,我们来了解一下传感网中数据冗余的原因。
数据冗余是指在传感网中,相同或相似的数据被多个节点同时采集和传输的现象。
这主要是由于以下几个原因造成的:1. 网络拓扑结构:传感网中的节点通常以多跳方式进行数据传输,因此,相同的数据可能会经过多个节点进行传递,导致数据冗余。
2. 传感器误差:由于传感器节点的制造和环境等因素的影响,传感器节点可能存在一定的误差。
这就意味着即使是相同的测量对象,不同节点采集到的数据也可能有所不同。
3. 数据采集频率:传感网中的节点通常会以一定的频率进行数据采集,而且在某些情况下,节点之间的采集频率可能是不同的。
这就会导致相同数据在不同时间点被多次采集和传输。
为了解决传感网中的数据冗余问题,研究者们提出了一些冗余消除策略。
下面我们将介绍其中一些常见的策略:1. 压缩算法:通过对传感数据进行压缩,可以减少数据传输的数量和传输带宽的占用。
常见的压缩算法包括差分编码、小波变换等。
2. 数据聚合:传感网中的节点可以将相同或相似的数据进行聚合,只传输聚合结果,从而减少数据冗余。
聚合算法可以根据节点之间的距离、数据相似度等进行选择。
3. 数据预处理:在传感数据传输之前,可以对数据进行预处理,例如去除异常值、平滑数据等。
这样可以减少异常数据的传输,从而减少数据冗余。
4. 数据选择:根据应用需求和节点之间的数据相关性,选择性地传输一部分数据。
例如,可以根据数据的重要性和关联性,只传输与特定事件相关的数据。
5. 数据分布式存储:将传感数据存储在多个节点上,可以减少单个节点的数据存储量,从而减少数据冗余。
同时,数据分布式存储也可以提高系统的可靠性和容错性。
综上所述,传感网中的数据冗余是一个需要解决的问题。
冗余设计与容错设计
冗余设计与容错设计1.冗余与容错的概念提高产品可靠性的措施大体上可以分为两类:第一类措施是尽可能避免和减少产品故障发生的避错”技术;第二类措施是当避错难以完全奏效时,通过增加适当的设计余量和替换工作方式等消除产品故障的影响,使产品在其组成部分发生有限的故障时,仍然能够正常工作的“容错”技术。
而冗余是实现产品容错的一种重要手段。
“容错(fault tolerance)”定义:系统或程序在出现特定的故障情况下,能继续正确运行的能力。
“冗余(redundancy)”定义:用多于一种的途径来完成一个规定功能。
“容错”反映了产品或系统在发生故障情况下的工作能力,而“冗余”是指产品通过多种途径完成规定功能的方法和手段。
“容错”强调了技术实施的最终效果,而“冗余”强调完成规定功能所采用的不同方式和途径。
严格地说,冗余属于容错设计范畴。
从原理上讲,冗余作为容错设计的重要手段,其实施流程和原则也同样适用与其他容错设计活动。
2.冗余设计2.1.目的冗余设计主要是通过在产品中针对规定任务增加更多的功能通道,以保证在有限数量的通道失效的情况下,产品仍然能够完成规定任务。
2.2 .应用对象(a) 通过提高质量和基本可靠性等方法不能满足任务可靠性要求的功能通道或产品组成单元;(b)由于采用新材料、新工艺或用于未知环境条件下,因而其任务可靠性难于准确估计、验证的功能通道或产品组成单元;(c)影响任务成败的可靠性关键项目和薄弱环节;(d)其故障可能造成人员伤亡、财产损失、设施毁坏、环境破坏等严重后果的安全性关键项目;(e)其他在设计中需要采用冗余设计的功能通道或产品组成单元。
2.3 .适用时机在设计/研制阶段的初期,与其他设计工作同步开展。
2.4 . 冗余设计方法A)按照冗余使用的资源可划分为:(a)硬件冗余:通过使用外加的元器件、电路、备份部件等对硬件进行冗余;(b)数据/信息冗余:通过诸如检错及自动纠错的检校码、奇偶位等方式实现的数据和信息冗余;(c)指令/执行冗余:通过诸如重复发送、执行某些指令或程序段实现的指令/执行冗余;(d)软件冗余:通过诸如增加备用程序段、并列采用不同方式开发的程序等对软件进行冗余。
第22章 冗余系统
第二十二章冗余系统组态王提供全面的冗余功能,能够有效地减少数据丢失的可能,增加了系统的可靠性,方便了系统维护。
组态王提供三重意义上的冗余功能,即双设备冗余、双机热备和双网络冗余。
本章将分三节分别详细讲述这三种冗余方式的特点和实现方法。
22.1 双设备冗余22.1.1双设备冗余概述双设备冗余,是指设备对设备的冗余,即两台相同的设备之间的相互冗余。
对于用户比较重要的数据采集系统,用户可以用两个完全一样的设备同时采集数据,并及组态王通讯。
系统结构示意如图22.1:主设备从设备图22.1 双设备冗余示意图正常情况下,主设备及从设备同时采集数据,但组态王只及主设备通讯,若主设备通讯出现故障,组态王将自动断开及主设备的连接,及从设备建立连接,从设备由热备状态转入运行状态,组态王从从设备中采集数据。
此后,组态王一边及从设备通讯,一边监视主设备的状态,当主设备恢复正常后,组态王自动停止及从设备的通讯,及主设备建立连接,进行通讯,从设备又处于热备状态。
这样就要求从设备及主设备应完全一样,即两台设备要完全处于热备状态。
而且组态王中在定义该设备的IO变量时,只能定义变量及主设备建立连接,而从设备无需定义变量,完全是对主设备的冗余。
22.1.2双设备冗余的功能具体地说双设备冗余主要是实现数据的不间断采集。
由于采用了设备冗余,因此一旦主设备通讯出现中断,从设备可以迅速将采集到的数据传给主设备继续及组态王进行通讯,从而保持数据的完整性。
22.1.3 双设备冗余的设置22.1.3.1 双设备冗余设置的步骤双设备冗余定义的步骤大致为:◆从设备定义◆主设备定义变量定义(主设备)双设备冗余设置一般先定义从设备,然后再定义主设备,定义主设备时可将已定义的设备定义为从设备。
也可以同时将两个设备都定义,然后再指定住、从设备。
22.1.3.2 从设备定义从设备的设置及一般的I/O设备设置方法相同,工程人员根据设备配置向导就可以完成从设备的配置,具体设置方法请参见“第六章 IO设备管理”。
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• You can put up to two ENBT modules in the redundant chassis. (Five communication modules total)
I/O RS232 OK
RUN REM PROG
Redundancy Module SYNC PRI COM OK
Primary_Redundant
ControNl ET Logix5555TM
A#02
CHA CHB OK
RUN BAT
I/O RS232 OK
RUN REM PROG
Redundancy Module SYNC PRI COM OK
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2
Building a Typical ControlLogix Redundancy System
1. Start with a standard ControlLogix chassis. 2. Add up to two Logix5555 or one Logix556x. 3. Add 1 or more ControlNet and Ethernet
re-create all their optimized data packets.
• This may take several seconds. • It’s not completely bumpless like ControlNet.
• This solution is only intended to support HMI communications to the redundant controllers. It is not for use with Ethernet I/O.
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Secondary_Redundant
I/O & P2P data
ControlNet
Copyright © 2006 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
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ControlLogix Redundancy - How IP Address Swapping Works
Logix ControlNETControlNET
A#0 RUN 5555 I/O ™ RS232
A#0
BAT
OK 1
1
CHA CHB OKCHA CHB OK
RUN REM PROG
Redundancy Module
P R PIRI COM OK M
I/O Network
Copyright © 2006 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
After V13 Redundancy, IP Swapping was Used with RSLinx Enterprise on EtherNet
SPecriomnadrayry
130.130.55.2001
A-B QualityAllen-Bradley
Logix ControlNETControlNET
5
ControlLogix Redundancy - Ethernet Support Considerations
• The V11.71 redundancy firmware release added ethernet support through Alias Topic Switching.
Logix ControlNETControS232A#0
A#0
BAT
OK 1
1
CHA CHB OKCHA CHB OK
RUN REM PROG
Redundancy Module
P R PIRI COM OK M
• Configure primary and secondary Ethernet modules with the same IP address. • Primary takes that address, and secondary takes that address plus one in the
• HMI’s acquire data directly from the controller through Ethernet unburdening ControlNet.
HMI data
EtherNet/IP
ControNl ET Logix5555TM
A#02
CHA CHB OK
RUN BAT
– Disconnection of an Ethernet patch cable from an ENBT in primary chassis.
– Removal of any module in the primary chassis.
– User command given to switchover
Logix ControlNETControlNET
RUN 5555 I/O ™ RS232A#0
A#0
BAT
OK 1
1
CHA CHB OKCHA CHB OK
RUN REM PROG
Redundancy Module
P R PIRI COM OK M
A-B QualityAllen-Bradley
ControlLogix Redundancy
May 08, 2006
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1
Benefits of ControlLogix Redundancy
• Provides for higher system availability by switching control to a secondary controller chassis if any hardware in the primary controller chassis fails. System will switch from primary to secondary upon:
– Redundant ENBT modules are only intended for use with Windows-based HMI packages. – Because communication path changes after switchover, the processor and RSLinx need to
– Using just a single network will very often cause problems with either overloading the ControlNet network bandwidth or the primary CNB.
HMI Network
A-B QualityAllen-Bradley
RUN 5555 I/O ™ RS232A#0
A#0
BAT
OK 1
1
CHA CHB OKCHA CHB OK
RUN REM PROG
Redundancy Module
P R PIRI COM OK M
SPecriomnadrayry
130.130.55.2001
A-B QualityAllen-Bradley
Bridges. 4. Add 1 System Redundancy Module. 5. Set up an identical second controller chassis. 6. Cable the SRMs together. 7. Add I/O, operator interfaces, and so forth to the
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6
HMI & RSLinx
ControlLogix Redundancy - Ethernet Support
• 1756-ENBT Ethernet modules can reside in the Redundant chassis.
• The two lowest ControlNet nodes should be outside redundant controller chassis. Ethernet
ControlNet
Copyright © 2006 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
last address segment. • On switchover, the Ethernet modules swap IP addresses, so HMI’s automatically
continue to communicate to the primary controller.
To other ControlNet nodes (at least two nodes external to the redundant controller chassis required)
4