具有局部共享备件的可扩展系统可修复性增强

未来基于纳米级器件的系统将为系统复杂性的扩展提供巨大潜力，但它们将对运行故障高度敏感。虽然备件单元通常可用于增强可靠性，但当系统扩展时，它们必须以有限的方式在功能单元间共享，以确保低成本开销。此外，使用备件实现可靠性的效率严重依赖于此类备件的替换机制。虽然全局和链式替换方法可利用网络中的整体替换能力，但它们通常在修复过程中对系统中所有功能单元造成某种扰动，因此对于高故障率系统而言，在性能开销上极其昂贵。在本文中，我们关注一种低开销、快速、即时且可在本地实现并对系统最小扰动的替换机制。所提方案旨在以这种低开销、快速可修复状态维持高故障率系统，在调用更昂贵但最优的方法之前应对众多故障。首先，我们提出一种在线修复算法：在系统运行期间故障发生时，该算法在若干候选备件单元中做出选择，以使未来对系统可修复性的整体影响最小化。其次，我们提出一种网络增强方法，其识别脆弱单元并将其连接到可利用的备件，从而以低成本强化整个系统。