[科普中国]-故障容限

故障容限是指当其中一个或多个组件出现故障时，该功能单元仍能继续在规定的执行水平运用的范围。

定义故障容限是在出现有限数目的硬件或软件故障的情况下，系统仍可提供连续正确执行的内在能力。故障容限越大，软件的容错能力就越强。

典型的故障容限设计当检测到故障时自动使备用系统进入在线状态。当电脑用于关键功能时故障容限的需求是无庸置疑的，例如导引飞机安全着陆或确保稳定药流输入病人。故障容限对非关键的日常应用也有好处。1

软件容错软件容错是容软件故障（主要是设计故障）的手段和方法，其目的是屏蔽软件故障，恢复因出故障而影响的运行进程。为了实现软件容错，一般都要使用某种形式的冗余，这种冗余既可以是设计（算法）冗余，也以是数据冗余。

实现软件容错的基本方法，是将若干个根据同一规格说明编写的不同程序（或程序块），在不同空间同时运行或在同一空间依次运行，然后在每一个预定的检测点上通过表决或接收测试进行裁决。在判明其正确或一致后接收这个结果，否则便加以拒绝，并作出报警。

容错软件是一个规定功能的软件，且：

(1)在一定程度上对自身故障的作用具有屏蔽能力；

(2)在一定程度上能从故障状态自动恢复到正常状态；

(3)在因软件缺陷而出故障时，能在一定程度上完成预期的功能；

(4)在一定程度上具有容错能力。2

相关概念故障（fault）：元件或系统不能执行正常的功能则谓之出故障。

故障检测（fault detection）：检测设备的正确性但不确定故障的部位，叫故障检测。

故障诊断（fault diagnosis）：判断设备有无故障及并确定故障的部位，叫故障诊断。

故障定位程序（fault location program）：查找故障所在及其类型的程序，是诊断程序的重要部分。

故障测试（fault testing）：观察测试设备向逻辑电路输入端施加测试码的输出响应，以确定电路中是否有故障或指明故障的位置的过程为故障测试。

本词条内容贡献者为:

王慧维 - 副研究员 - 西南大学